М. Г. Валишев а. А. Повзнер
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Ïîñòîÿííûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.1. Ñèëà òîêà, ïëîòíîñòü òîêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 3.2. Çàêîí Îìà äëÿ îäíîðîäíîãî ó÷àñòêà öåïè. Çàêîí ÄæîóëÿËåíöà . . . 103 3.3. Ýëåêòðîäâèæóùàÿ ñèëà èñòî÷íèêà òîêà. Íàïðÿæåíèå. Âåêòîð íàïðÿæåííîñòè ïîëÿ ñòîðîííèõ ñèë. Çàêîí Îìà äëÿ íåîäíîðîäíîãî ó÷àñòêà öåïè . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 3.4. Ïðàâèëà Êèðõãîôà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 3.5. Çàêîí Îìà è ÄæîóëÿËåíöà â äèôôåðåíöèàëüíîé ôîðìå . . . . . . . . . 111 × à ñ ò ü 4 Ýëåêòðîìàãíåòèçì . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 4.1. Ìàãíèòîñòàòèêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 4.1.1. Ìàãíèòíûå âçàèìîäåéñòâèÿ. Ñèëû ìàãíèòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ äâèæóùèõñÿ çàðÿäîâ â âàêóóìå . . . . . . . . . . 113 4.1.2. Ìàãíèòíîå ïîëå äâèæóùåãîñÿ çàðÿäà. Ñèëà Ëîðåíöà . . . . . . . 114 4.1.3. Ýëåìåíò òîêà. Çàêîí ÁèîÑàâàðàËàïëàñà. Çàêîí Àìïåðà . . . . 115 4.1.4. Ïðèìåíåíèå çàêîíà ÁèîÑàâàðàËàïëàñà ê ðàñ÷åòó ìàãíèòíûõ ïîëåé ðàçëè÷íûõ ïðîâîäíèêîâ ñ òîêîì . . . . . . . . . 116 4.1.5. Òåîðåìà î öèðêóëÿöèè âåêòîðà ìàãíèòíîé èíäóêöèè 1 1 . . . . . 119 4.1.6. Ïðèìåíåíèå òåîðåìû î öèðêóëÿöèè âåêòîðà 1 1 ê ðàñ÷åòó ìàãíèòíûõ ïîëåé ïðîâîäíèêîâ ñ òîêîì . . . . . . . . . . 120 4.1.7. Ìàãíèòíûé ïîòîê. Òåîðåìà Ãàóññà äëÿ âåêòîðà 1 1 1 Ðàáîòà ïî ïåðåìåùåíèþ ïðîâîäíèêà è êîíòóðà ñ òîêîì â ìàãíèòíîì ïîëå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 4.1.8. Ïîâåäåíèå êîíòóðà ñ òîêîì â ìàãíèòíîì ïîëå . . . . . . . . . . . . 125 4.1.9. Äâèæåíèå çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â ýëåêòðè÷åñêîì è ìàãíèòíîì ïîëÿõ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 4.1.10. Ïðèìåíåíèå íà ïðàêòèêå çàêîíîâ äâèæåíèÿ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö â ýëåêòðè÷åñêîì è ìàãíèòíûõ ïîëÿõ . . . . 127 4.2. Ýëåêòðîìàãíèòíûå ÿâëåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130 4.2.1. Îïûòû Ôàðàäåÿ. ßâëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè . . . . . . 131 4.2.2. Çàêîí ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè Ôàðàäåÿ. Ïðèðîäà ñòîðîííèõ ñèë. Ïåðâîå óðàâíåíèå Ìàêñâåëëà â èíòåãðàëüíîé ôîðìå . . . . . . . . 132 4.2.3. Ïðàâèëî Ëåíöà. Âûâîä çàêîíà ÝÌÈ èç çàêîíà ñîõðàíåíèÿ ýíåðãèè . . . . . . . . . 135 4.2.4. Ïðèìåíåíèå ÿâëåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè â òåõíèêå . . . . . . . . . . . . . . . . . 136 4.2.5. ßâëåíèå ñàìîèíäóêöèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 4.2.5.1. Èíäóêòèâíîñòü êîíòóðà. Èíäóêòèâíîñòü ñîëåíîèäà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140 4.2.5.2. ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè. Ïðàâèëî Ëåíöà . . . . . . . . . . . . . 141 4.2.5.3. Çàâèñèìîñòü ñèëû òîêà îò âðåìåíè ïðè ðàçìûêàíèè öåïè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141 СОДЕРЖАНИЕ. Ýíåðãèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ êîíòóðà ñ òîêîì. Îáúåìíàÿ ïëîòíîñòü ýíåðãèè ìàãíèòíîãî ïîëÿ . . . . . . 143 4.2.5.5. Çàâèñèìîñòü ñèëû òîêà îò âðåìåíè ïðè çàìûêàíèè öåïè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 4.2.6. ßâëåíèå âçàèìíîé èíäóêöèè. Âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòü äâóõ êîíòóðîâ. Âçàèìíàÿ èíäóêòèâíîñòü äâóõ êîàêñèàëüíûõ ñîëåíîèäîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144 4.2.7. Âòîðîå óðàâíåíèå Ìàêñâåëëà â èíòåãðàëüíîé ôîðìå. Òîê ñìåùåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.2.8. Âñÿ ñèñòåìà óðàâíåíèé Ìàêñâåëëà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147 4.2.9. Îòíîñèòåëüíîñòü ýëåêòðè÷åñêèõ è ìàãíèòíûõ âçàèìîäåéñòâèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149 4.3. Ìàãíèòíîå ïîëå â âåùåñòâå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 4.3.1. Õàðàêòåðèñòèêè, ââîäèìûå äëÿ îïèñàíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ â ïðèñóòñòâèè âåùåñòâà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 4.3.2. Òåîðåìà î öèðêóëÿöèè âåêòîðà íàìàãíè÷åííîñòè 1 1 è âåêòîðà íàïðÿæåííîñòè 1 1 ìàãíèòíîãî ïîëÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152 *4.3.3. Ïîâåäåíèå ëèíèé âåêòîðîâ 1 1 è 1 1 íà ãðàíèöå ðàçäåëà äâóõ ìàãíåòèêîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153 4.3.4. Âèäû ìàãíåòèêîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 4.3.4.1. Äèàìàãíåòèêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156 4.3.4.2. Ïàðàìàãíåòèêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157 4.3.4.3. Ôåððîìàãíåòèêè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158 4.3.4.4. Àíòèôåððîìàãíåòèêè è ôåððèìàãíåòèêè . . . . . . . . . . 160 × à ñ ò ü 5 Òåîðèÿ êîëåáàíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 5.1. Ââåäåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163 5.2. Óñëîâèÿ âîçíèêíîâåíèÿ êîëåáàíèé â ñèñòåìå. Òàáëèöà àíàëîãèé ìåæäó ìåõàíè÷åñêèìè è ýëåêòðîìàãíèòíûìè êîëåáàíèÿìè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 5.3. Îáùèå äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ, îïèñûâàþùèå êîëåáàíèÿ â ïðîèçâîëüíîé ñèñòåìå . . . . . . . . . . . . . . 166 5.4. Ìåõàíè÷åñêèå íåçàòóõàþùèå ãàðìîíè÷åñêèå êîëåáàíèÿ â çàìêíóòîé ñèñòåìå . . . . . . . . . . . . . . . . 167 5.5. Êâàçèóïðóãàÿ ñèëà. Ìàòåìàòè÷åñêèé è ôèçè÷åñêèé ìàÿòíèêè. Ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169 5.6. Ãàðìîíè÷åñêèå ýëåêòðîìàãíèòíûå êîëåáàíèÿ â çàêðûòîì èäåàëüíîì êîëåáàòåëüíîì êîíòóðå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 5.7. Ñëîæåíèå ãàðìîíè÷åñêèõ êîëåáàíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172 5.7.1. Âåêòîðíàÿ äèàãðàììà. Ñëîæåíèå ãàðìîíè÷åñêèõ êîëåáàíèé îäíîãî íàïðàâëåíèÿ è îäèíàêîâîé ÷àñòîòû . . . . . . . . . . . . . . 172 5.7.2. Ñëîæåíèå ãàðìîíè÷åñêèõ êîëåáàíèé îäíîãî íàïðàâëåíèÿ, îäèíàêîâîé àìïëèòóäû è ÷àñòîòû, íà÷àëüíûå ôàçû êîòîðûõ îáðàçóþò àðèôìåòè÷åñêóþ ïðîãðåññèþ . . . . . . . . . . . . . . . . . 174 5.7.3. Áèåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175 5.7.4. Ñëîæåíèå âçàèìíî ïåðïåíäèêóëÿðíûõ êîëåáàíèé. Ôèãóðû Ëèññàæó . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176 *5.7.5. Ìîäóëèðîâàííûå êîëåáàíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179 *5.8. Ñïåêòðàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå ðàçëè÷íûõ ñèãíàëîâ . . . . . . . . . . . . . . 180 5.9. Çàòóõàþùèå êîëåáàíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 5.9.1. Äèôôåðåíöèàëüíîå óðàâíåíèå çàòóõàþùèõ êîëåáàíèé, åãî ðåøåíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 5.9.2. Õàðàêòåðèñòèêè, ââîäèìûå äëÿ îïèñàíèÿ çàòóõàþùèõ êîëåáàíèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 5.10. Âûíóæäåííûå êîëåáàíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186 5.10.1. Óðàâíåíèÿ âûíóæäåííûõ êîëåáàíèé, èõ ðåøåíèÿ . . . . . . . . . 186 5.10.2. Ðåçîíàíñíûå êðèâûå äëÿ àìïëèòóäû íàïðÿæåíèÿ íà êîíäåíñàòîðå, äëÿ àìïëèòóäû ñìåùåíèÿ â ìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìå. ßâëåíèå ðåçîíàíñà . . . . . . . . . . . . . 188 МГ. ВАЛИШЕВ, А. А. ПОВЗНЕР. КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ. Ðåçîíàíñíûå êðèâûå äëÿ àìïëèòóäû ñèëû òîêà â êîíòóðå, äëÿ àìïëèòóäû ñêîðîñòè ìàòåðèàëüíîé òî÷êè â ìåõàíè÷åñêîé ñèñòåìå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 5.10.4. Ðàçíîñòü ôàç êîëåáàíèé ìåæäó ñèëîé òîêà è íàïðÿæåíèÿìè íà êîíäåíñàòîðå, èíäóêòèâíîñòüþ è àêòèâíîì ñîïðîòèâëåíèè êîëåáàòåëüíîãî êîíòóðà. Ôàçîâûå ðåçîíàíñíûå êðèâûå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 5.10.5. Ïåðåìåííûé ýëåêòðè÷åñêèé òîê . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 5.10.6. Ýíåðãåòèêà ðåçîíàíñà. Íåêîòîðûå ïðèìåðû ïðîÿâëåíèÿ è ïðèìåíåíèÿ ðåçîíàíñà â ïðèðîäå è òåõíèêå . . . . . . . . . . . . 196 5.11. Íåëèíåéíûå ñèñòåìû. Àâòîêîëåáàíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 *5.12. Ïàðàìåòðè÷åñêèå êîëåáàíèÿ. Ïàðàìåòðè÷åñêèé ðåçîíàíñ . . . . . . . . . 200 *5.13. Íîðìàëüíûå êîëåáàíèÿ (ìîäû). Ñâÿçàííûå êîëåáàòåëüíûå ñèñòåìû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202 × à ñ ò ü 6 Òåîðèÿ âîëíîâûõ ïðîöåññîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 6.1. Âîëíû â óïðóãîé ñðåäå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 6.1.1. Õàðàêòåðèñòèêè âîëíîâûõ ïðîöåññîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 6.1.2. Óðàâíåíèå óïðóãîé âîëíû. Óðàâíåíèå ïëîñêîé ãàðìîíè÷åñêîé âîëíû. Âîëíîâîå óðàâíåíèå. Óðàâíåíèå ñôåðè÷åñêîé âîëíû . . . . . . . . 207 6.1.3. Ýíåðãèÿ óïðóãîé âîëíû. Îáúåìíàÿ ïëîòíîñòü ýíåðãèè. Âåêòîð Óìîâà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210 6.1.4. Ñòîÿ÷èå âîëíû. Êîëåáàíèÿ ñòðóíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 6.1.5. Èíòåðôåðåíöèÿ âîëí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216 6.1.6. Âîëíîâîé ïàêåò. Ãðóïïîâàÿ ñêîðîñòü. Äèñïåðñèÿ âîëí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217 6.1.7. Çâóêîâûå âîëíû. Ñêîðîñòü óïðóãèõ âîëí â ðàçëè÷íûõ ñðåäàõ . . . . . . . . . . . . . . 220 6.2. Ýëåêòðîìàãíèòíûå âîëíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222 6.2.1. Âîëíîâûå óðàâíåíèÿ äëÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû. Óðàâíåíèå ïëîñêîé ìîíîõðîìàòè÷åñêîé ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 6.2.2. Ñâîéñòâà ÝÌÂ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 6.2.2.1. Ñêîðîñòü ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû â âàêóóìå. Ôàçû êîëåáàíèé âåêòîðîâ 1 и 2 Ïîïåðå÷íîñòü è ïîëÿðèçàöèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû . . . . . . . . . . 225 6.2.2.2. Îáúåìíûå ïëîòíîñòè ýíåðãèè ýëåêòðè÷åñêîãî è ìàãíèòíîãî ïîëåé ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû. Âåêòîð П. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225 6.2.2.3. Îòðàæåíèå, ïðåëîìëåíèå è ïîãëîùåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû. Èçìåíåíèå ôàç êîëåáàíèé âåêòîðîâ 1 1 è 1 1 ïðè îòðàæåíèè. Èíòåíñèâíîñòè ïàäàþùåé, îòðàæåííîé è ïðåëîìëåííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû. Çàêîíû îòðàæåíèÿ è ïðåëîìëåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . 226 6.2.3. Äàâëåíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû. Îïûòû Ï. Í. Ëåáåäåâà, ïîäòâåðæäàþùèå ýëåêòðîìàãíèòíóþ ïðèðîäó ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 230 6.2.4. Èçëó÷åíèå ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231 6.2.4.1. Øêàëà ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû. Ñïîñîáû âîçáóæäåíèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû . . . . . 231 6.2.4.2. Èçëó÷åíèå ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí äèïîëåì . . . . . . . 232 6.2.5. Îïûòû ñ ýëåêòðîìàãíèòíûìè âîëíàìè, ïîäòâåðæäàþùèå èõ ñâîéñòâà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 *6.2.6. Ýôôåêò Äîïëåðà äëÿ óïðóãèõ è ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 *6.3. Óäàðíûå âîëíû. Óåäèíåííûå âîëíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 243 СОДЕРЖАНИЕ à ñ ò ü 7 Âîëíîâàÿ îïòèêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245 7.1. Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 7.1.1. Åñòåñòâåííûå èñòî÷íèêè ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 7.1.2. Âèäû ïîëÿðèçàöèè ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247 7.1.3. Ïîëÿðèçàöèÿ ñâåòà ïðè îòðàæåíèè îò ãðàíèöû ðàçäåëà äâóõ äèýëåêòðèêîâ. Çàêîí Áðþñòåðà . . . . . 248 7.1.4. Ïîëÿðîèäû. Çàêîí Ìàëþñà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 249 7.1.5. ßâëåíèå äâîéíîãî ëó÷åïðåëîìëåíèÿ. Ïîëó÷åíèå öèðêóëÿðíî ïîëÿðèçîâàííîãî è ýëëèïòè÷åñêè ïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . 250 7.1.6. Íåêîòîðûå ïðèìåðû ïðàêòè÷åñêîãî ïðèìåíåíèÿ ïîëÿðèçîâàííîãî ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 7.2. Èíòåðôåðåíöèÿ ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 7.2.1. Óñëîâèÿ ìàêñèìàëüíîãî óñèëåíèÿ è îñëàáëåíèÿ ñâåòà ïðè èíòåðôåðåíöèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 7.2.2. Ñïîñîáû ïîëó÷åíèÿ êîãåðåíòíûõ âîëí . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256 7.2.3. Îïûò Þíãà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258 7.2.4. Êîãåðåíòíîñòü. Ïðîñòðàíñòâåííàÿ è âðåìåííàÿ êîãåðåíòíîñòü . 259 7.2.5. Îñîáåííîñòè èçëó÷åíèÿ ëàçåðîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262 7.2.6. Èíòåðôåðåíöèÿ â òîíêèõ ïëåíêàõ. Ïîëîñû ðàâíîãî íàêëîíà è ðàâíîé òîëùèíû . . . . . . . . . . . . . 263 7.2.7. Ïðàêòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå èíòåðôåðåíöèè ñâåòà. Èíòåðôåðîìåòð Ìàéêåëüñîíà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 7.3. Äèôðàêöèÿ ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 270 7.3.1. Ïðèíöèï ÃþéãåíñàÔðåíåëÿ. Ìåòîä çîí Ôðåíåëÿ. Àìïëèòóäíàÿ è ôàçîâàÿ çîííûå ïëàñòèíêè . . . . . . . . . . . . . . 270 7.3.2. Äèôðàêöèÿ Ôðåíåëÿ íà êðóãëîì äèñêå è êðóãëîì îòâåðñòèè . . 273 7.3.3. Äèôðàêöèÿ Ôðàóíãîôåðà íà îäíîé ùåëè (äèôðàêöèÿ â ïàðàëëåëüíûõ ëó÷àõ). Èçìåíåíèå êàðòèíû äèôðàêöèè ïðè èçìåíåíèè øèðèíû ùåëè . . . . . . . . . . . . . . . 275 7.3.4. Îäíîìåðíàÿ äèôðàêöèîííàÿ ðåøåòêà. Óñëîâèÿ íàáëþäåíèÿ ãëàâíûõ ìàêñèìóìîâ . . . . . . . . . . . . . . 277 7.3.5. Õàðàêòåðèñòèêè äèôðàêöèîííîé ðåøåòêè (óãëîâàÿ äèñïåðñèÿ, ðàçðåøàþùàÿ ñïîñîáíîñòü) . . . . . . . . . . . 280 7.3.6. Äèôðàêöèÿ ðåíòãåíîâñêèõ ëó÷åé. Óñëîâèå ÁðýããàÂóëüôà . . . 282 7.3.7. Ãîëîãðàôèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 *7.3.8. Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ñïåêòðàëüíûõ ïðèáîðîâ. Äèôðàêöèîííûå ðåøåòêè. Èíòåðôåðîìåòð ÔàáðèÏåðî. Ôóðüå-îïòèêà . . . . . . . . . . . . . . 285 7.4. Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ ñ âåùåñòâîì . . . . . . . 289 7.4.1. Ïîãëîùåíèå ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 289 7.4.2. Äèñïåðñèÿ ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291 7.4.3. Ðàññåÿíèå ñâåòà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 7.4.4. Èçëó÷åíèå Âàâèëîâà×åðåíêîâà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 *7.4.5. Íåëèíåéíûå ýôôåêòû ïðè ðàñïðîñòðàíåíèè ñâåòà â ñðåäå . . . . 297 × à ñ ò ü 8 Êâàíòîâàÿ îïòèêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 302 8.1. Òåïëîâîå èçëó÷åíèå . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 8.1.1. Õàðàêòåðèñòèêè, ââîäèìûå äëÿ îïèñàíèÿ ïàðàìåòðîâ òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ. Çàêîí Êèðõãîôà . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 8.1.2. Ìîäåëü àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå çàêîíû òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ àáñîëþòíî ÷åðíîãî òåëà . . . . . . . 305 8.1.3. Ôîðìóëà ÐýëåÿÄæèíñà. Óëüòðàôèîëåòîâàÿ êàòàñòðîôà. Ôîðìóëà Ïëàíêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 307 8.1.4. Îïòè÷åñêàÿ ïèðîìåòðèÿ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312 8.2. Âíåøíèé ôîòîýôôåêò. Çàêîíû ôîòîýôôåêòà è èõ îáúÿñíåíèå . . . . . . 313 8.3. Òîðìîçíîå ðåíòãåíîâñêîå èçëó÷åíèå. Ýôôåêò Êîìïòîíà. Îïûò Áîòå . . 318 8.4. Ïðèðîäà ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 МГ. ВАЛИШЕВ, А. А. ПОВЗНЕР. КУРС ОБЩЕЙ ФИЗИКИ à ñ ò ü 9 Êâàíòîâàÿ ìåõàíèêà. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323 9.1. Èäåÿ äå Áðîéëÿ. Îïûòû, ïîäòâåðæäàþùèå âîëíîâûå ñâîéñòâà ìèêðî÷àñòèö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 9.2. Ñîîòíîøåíèÿ íåîïðåäåëåííîñòåé Ãåéçåíáåðãà . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 9.2.1. Ñîïðÿæåííûå âåëè÷èíû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327 9.2.2. Óñëîâèÿ ïðèìåíèìîñòè êëàññè÷åñêîé ìåõàíèêè äëÿ îïèñàíèÿ äâèæåíèÿ ìèêðî÷àñòèö . . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 9.2.3. Òðàêòîâêà ñîîòíîøåíèé íåîïðåäåëåííîñòåé Ãåéçåíáåðãà ñ òî÷êè çðåíèÿ ïðîöåññà èçìåðåíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331 9.3. Âîëíîâàÿ ôóíêöèÿ. Ñòàíäàðòíûå óñëîâèÿ. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà. Ñõåìà ðåøåíèÿ çàäà÷ ìåõàíèêè . . . . . . . . . 332 9.4. Çàäà÷à 1. Ñâîáîäíàÿ ìèêðî÷àñòèöà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 335 9.5. Çàäà÷à 2. Ìèêðî÷àñòèöà â ïðÿìîóãîëüíîé ïîòåíöèàëüíîé ÿìå ñ áåñêîíå÷íî âûñîêèìè ñòåíêàìè . . . . . . . . . . . 337 9.6. Çàäà÷à 3. Ìèêðî÷àñòèöà â ïîòåíöèàëüíîì ïîëå â âèäå áåñêîíå÷íî ïðîòÿæåííîé ïðÿìîóãîëüíîé ñòóïåíüêè (íèçêàÿ ñòóïåíüêà) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340 9.7. Çàäà÷à 4. Ìèêðî÷àñòèöà â ïîòåíöèàëüíîì ïîëå â âèäå áåñêîíå÷íî ïðîòÿæåííîé ïðÿìîóãîëüíîé ñòóïåíüêè (âûñîêàÿ ñòóïåíüêà) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341 9.8. Çàäà÷à 5. Òóííåëüíûé ýôôåêò . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344 9.9. Çàäà÷à 6. Ãàðìîíè÷åñêèé îñöèëëÿòîð . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347 × à ñ ò ü 10 Àòîì âîäîðîäà. Ìíîãîýëåêòðîííûå àòîìû. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 10.1. Àòîì âîäîðîäà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 10.1.1. Ïîñòàíîâêà çàäà÷è . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 10.1.2. Òåîðèÿ àòîìà âîäîðîäà, ïî Áîðó . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 10.1.3. Îïûò Ôðàíêà è Ãåðöà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354 10.1.4. Óðàâíåíèå Øðåäèíãåðà äëÿ àòîìà âîäîðîäà, åãî ðåøåíèå. Ãëàâíîå êâàíòîâîå ÷èñëî. Îðáèòàëüíîå êâàíòîâîå ÷èñëî . . . . 355 10.1.5. Ìàãíèòíîå îðáèòàëüíîå êâàíòîâîå ÷èñëî. Ïðîñòðàíñòâåííîå êâàíòîâàíèå ïðîåêöèé ìàãíèòíûõ ìîìåíòîâ ýëåêòðîíà . . . . . 358 10.1.6. Ñïèíîâûå ìåõàíè÷åñêèé è ìàãíèòíûé ìîìåíòû ýëåêòðîíà. Êðàòíîñòü âûðîæäåíèÿ óðîâíåé ýíåðãèè. Ïðàâèëà îòáîðà . . . 359 10.2. Ìíîãîýëåêòðîííûå àòîìû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 10.2.1. Ýëåêòðîííûå ñîñòîÿíèÿ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361 10.2.2. Õàðàêòåðèñòè÷åñêèå ðåíòãåíîâñêèå ñïåêòðû . . . . . . . . . . . . 364 10.2.3. Ïåðèîäè÷åñêàÿ ñèñòåìà ýëåìåíòîâ Ä. È. Ìåíäåëååâà . . . . . . . 366 10.2.4. Îïûò Øòåðíà è Ãåðëàõà. Ýôôåêò Çååìàíà . . . . . . . . . . . . . . 368 10.2.5. Ëàçåðû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 × à ñ ò ü 11 Ôèçèêà ÿäðà è ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 11.1. Ôèçèêà ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 11.1.1. Òèïû âçàèìîäåéñòâèé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 11.1.2. Îñíîâíûå ìåòîäû ýêñïåðèìåíòàëüíîãî èññëåäîâàíèÿ â ôèçèêå ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö . . . . . . . . . . . . 378 11.1.3. Îñíîâíûå ýêñïåðèìåíòàëüíûå äîñòèæåíèÿ â ôèçèêå ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379 11.1.4. ×àñòèöû è àíòè÷àñòèöû . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 11.1.5. Êëàññèôèêàöèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 11.1.6. Èçîòîïè÷åñêèå ìóëüòèïëåòû. Cóïåðìóëüòèïëåòû . . . . . . . . . 383 11.1.7. Êâàðêîâàÿ ìîäåëü ñòðîåíèÿ àäðîíîâ . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 11.1.8. Ïðèìåðû ïîñòðîåíèÿ àäðîíîâ èç êâàðêîâ . . . . . . . . . . . . . . 387 11.1.9. Çàêîíû ñîõðàíåíèÿ ïðè ïðîöåññàõ âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö . . . . . . . . . . . . . . . . . 389 11.1.10. Ïðèìåðû âûïîëíåíèÿ è íàðóøåíèÿ çàêîíîâ ñîõðàíåíèÿ ïðè ïðîòåêàíèè ðåàêöèé ìåæäó ýëåìåíòàðíûìè ÷àñòèöàìè . . 390 СОДЕРЖАНИЕ. Çàêîí ñîõðàíåíèÿ ÷åòíîñòè. Çàðÿäîâîå ñîïðÿæåíèå (Ñ), ÑÐ-ïðåîáðàçîâàíèå (êîìáèíèðîâàííàÿ èíâåðñèÿ), îáðàùåíèå âðåìåíè (Ò-ïðåîáðàçîâàíèå), ÑÐÒ-òåîðåìà . . . . . . 391 11.1.12. Âèäîèçìåíåíèå ôèçè÷åñêîé êàðòèíû ìèðà ñ óìåíüøåíèåì ðàññòîÿíèé ìåæäó ÷àñòèöàìè . . . . . . . . . . . 394 11.2. Ôèçèêà àòîìíîãî ÿäðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 11.2.1. Õàðàêòåðèñòèêè àòîìíîãî ÿäðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 396 11.2.2. ßäåðíûå ñèëû. Ñâîéñòâà ÿäåðíûõ ñèë . . . . . . . . . . . . . . . . . 398 11.2.3. Ìîäåëè àòîìíîãî ÿäðà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400 11.2.4. ßäåðíûå ðåàêöèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401 11.2.5. ßâëåíèå ðàäèîàêòèâíîñòè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 11.2.5.1. Îñíîâíîé çàêîí ðàäèîàêòèâíîãî ðàñïàäà. Àêòèâíîñòü ðàäèîàêòèâíîãî âåùåñòâà . . . . . . . . . . 403 11.2.5.2. Áåòà-ðàñïàä ÿäåð . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404 11.2.5.3. Àëüôà-ðàñïàä ÿäåð . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 11.2.5.4. Ãàììà-èçëó÷åíèå ÿäåð . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 11.2.5.5. Âëèÿíèå ðàäèîàêòèâíîãî èçëó÷åíèÿ íà ÷åëîâåêà . . . 408 11.2.6. ßäåðíàÿ ýíåðãåòèêà . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409 11.2.6.1. Öåïíûå ðåàêöèè äåëåíèÿ òÿæåëûõ ÿäåð . . . . . . . . . 409 11.2.6.2. Òåðìîÿäåðíûå ðåàêöèè . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412 × à ñ ò ü 12 |