Основное содержание предлагаемого курса составляет расширенное изложение лекций по физике, которые автор читал в течение многих лет (начиная с 1956 г.) в Московском физико-техническом институте.
Общий план лекционного курса, а также основной подход к изложению принципиальных вопросов физики на протяжении всех лет менялись мало.
Однако с каждым годом курс обновлялся включением новых вопросов частного порядка и примеров. Многие ранее рассматривавшиеся вопросы при этом исключались.
Делалось это не по принципиальным соображениям, а из-за недостатка времени.
В настоящий курс вошли практически все вопросы, излагавшиеся на лекциях в разные годы.
Вошли также и такие вопросы, которые на лекциях не излагались.
Они занимают около 10—15%текста.
Кроме того, включено много задач с ответами или подробными решениями.
Весь этот материал может оказать пользу студентам при углубленном изучении физики и преподавателям при проведении семинарских занятий.
Он, как надеется автор, будет способствовать развитию у студентов навыков физического мышления и умения самостоятельно ставить и решать принципиальные вопросы и конкретные физические задачи, что и является главной целью предлагаемого руководства.
Разумеется, не весь этот материал является обязательным.
Для удобства читателя основные вопросы напечатаны крупным шрифтом, все остальные — петитом.
Книга написана на основе лекций, читанных автором для студентов Московского физико-технического института.
Главное внимание уделяется выяснению физического смысла и содержания основных положений и понятий науки об электричестве, установлению границ применимости физических законов, идеализированных моделей и схем, применяемых в физике.
Цель книги
— развитие у студентов навыков физического мышления и умения самостоятельно ставить и решать конкретные физические задачи.
Для студентов университетов, физико-технических и инженерно-физическихинститутов, а также всех вузов, где физика является основной дисциплиной.
В популярной форме и со многими историческими примерами рассказано о том, как человек научился преодолевать трение на суше, в воде и в воздухе и умело использоватьего в технике.
Раскрыта роль учения о трении в становлении важнейших понятий физики.
Читатель узнает также много интересного о загадках и секретах трения, часть которых не раскрыта и до сих пор.
Для школьников, студентов, преподавателей.
В книге рассказывается о том, как возникло понятие температуры и как создавалась температурная шкала.
Описываются основные понятия термодинамики и статистической физики в той мере, в какой это можно сделать в рамках знаний учащихся старших классов.
Специальные разделы посвящены методам измерения и получения низких температур, температурам таких интересных объектов, как звезды и черные дыры, высокотемпературной сверхпроводимости.
Для учащихся и учителей средних школ, лицеев и гимназий, для членов и руководителей физических кружков и факультативов, а также для всех тех, кому просто интересна физика.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
Градусы и температура
От Галилея до Цельсия
Теплота и температура
Тепловое равновесие
Теплота и холод
Температурная шкала
Сади Карно
Лазар Карно
Идеальный цикл Карно
Великая теорема Карно
Как рассуждал Карно
Плотина и тепловая машина
Вечные двигатели
Закон сохранения энергии Адиабата
Функция Карно
Термодинамическая шкала температур
Открытие лорда Кельвина
Реальная шкала температур
Международная шкала температур
Кинетическая теория газов
Столкновения в идельном газе
Какую скорость имеют молекулы?
Кинетическая энергия молекул и температура
Распределение энергии по степеням свободы
Теплоемкость
Распределение Максвелла
Что такое распределение?
Разные средние
Распределение Максвелла и хаос
Термодинамическая температура и квантовая механика
Магнитные стрелки
Недостижимость абсолютного нуля
Энтропия
Цикл Карно на диаграмме TS
Сопряженные величины
Энтропия идеального газа
Реальный необратимый мир
Плата за работу
Еще одна формула для энтропии
Два начала термодинамики
Холодильник
Насос Томсона
Формула Больцмана
Как зависит 5 от температуры
Плотность состояний
Температура атомных ядер
Спины в решетке
Равновесие спинов и температура
Отрицательные температуры
Низкие температуры
Максимальная температура
Неожиданный парадокс
Магнитное охлаждение
Задача для развлечения
Черное излучение
Ультрафиолетовая катастрофа
Новая фундаментальная постоянная
Фотонный газ
Черное тело
Реликтовое излучение
Черные дыры
Парадокс черной дыры
Единицы Планка
Излучение черной дыры
Гибель черной дыры
Новый парадокс
Охлаждение пучка антипротонов
Температура и дисперсия
Броуновское движение
Флуктуация
Демон Максвелла
Демон и антипротоны
Вверх по шкале температур
Как теряется память?
Газ Лоренца
Размешивание
Бильярды Синая
Античастицы во Вселенной
Высокотемпературная сверхпроводимость
Заключение.
_
