Физика, 11 класс, Электродинамика и квантовая физика, Анциферов Л.И., 2004

Физика, 11 класс, Электродинамика и квантовая физика, Анциферов Л.И., 2004.
   В учебнике на современном уровне изложены вопросы электродинамики и квантовой физики, рассказывается об основных технических применениях законов физики, рассмотрены методы решения задач, приведены практические задания.
Важная отличительная черта учебника — построение его по двум уровням сложности. Первый уровень ориентирован на изучение физики всеми учащимися. Материал повышенной трудности предназначен для старшеклассников, проявляющих особый интерес к физике.

Закон Кулона.
Учение об электромагнитных явлениях развивалось не одно столетие. О способности янтаря, потертого о шерсть, притягивать к себе легкие предметы знал еще Фалес Милетский (VII в. до н. э.). Однако до XVII в. способность янтаря притягивать предметы рассматривалась скорее как занимательный опыт. Систематическое исследование электрических явлений фактически началось с работ английского физика У. Гильберта (1544—1603), изучавшего электризацию разных тел с применением электроскопа. Гильберт же ввел понятие «электричество». Можно было бы перечислить большое количество имен ученых, внесших свой вклад в развитие знаний об электромагнитных явлениях, но мы остановимся только на основных работах.
В XVII-XVIII вв. электрические и магнитные явления изучались отдельно, ученые не видели связи между этими явлениями. Наибольший интерес представлял вопрос о силах взаимодействия между заряженными телами, между магнитами. Фундаментальным опытом по взаимодействию электрических зарядов является опыт французского военного инженера Ш. Кулона (1736-1806), публикация о котором появилась в 1785 г. Кулон исследовал, от каких факторов и как зависит сила взаимодействия между точечными зарядами, находящимися в вакууме.
Точечным называют заряд тела, размерами которого можно пренебречь по сравнению с расстоянием между заряженными телами (аналогично понятию материальной точки). Вакуум — состояние физических полей, характеризующееся отсутствием каких-либо частиц. В рассматриваемом случае пространство заполнено электрическим полем, через которое осуществляется взаимодействие между зарядами.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
Глава 1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
1.1. Понятие об электродинамике 3
Глава 2. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
2.1. Закон Кулона 5
2.2. Напряженность электрического поля 10
2.3. Силовые линии электрического поля. Поток напряженности электрического поля 14
2.4. Закон Ампера 18
2.5. Магнитная индукция. Линии индукции магнитного поля 21
2.6. Электромагнитная индукция. Закон Фарадея 27
2.7. Правило Ленца 31
2.8. Принцип суперпозиции полей 34
2.9. Закон сохранения заряда 36
2.10. Электромагнитное поле 38
2.11. Уравнения Максвелла 39
Глава 3. ЭЛЕКТРОСТАТИКА
3.1. Разность потенциалов 47
3.2. Проводники в электростатическом поле 53
3.3. Электрическая емкость. Конденсатор 57
3.4. Диэлектрики в электростатическом поле 60
3.5. Энергия электрического поля 63
Глава 4. ПОСТОЯННЫЙ ТОК
4.1. Закон Ома для полной цепи 71
4.2. Правила Кирхгофа 78
4.3. Тепловое действие электрического тока 82
4.4. Магнитное поле постоянного тока 87
4.5. Индуктивность. Энергия магнитного поля 89
4.6. Сила Лоренца 95
4.7. Магнетики в магнитном поле 96
Глава 5. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ 106
Глава 6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ
6.1. Закон Ома с точки зрения электронной теории 107
6.2. Закон Джоуля-Ленца с точки зрения классической электронной теории 110
Глава 7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ВАКУУМЕ
7.1. Вакуумный диод 112
7.2. Вакуумный фотоэлемент 115
7.3. Электронно-лучевая трубка 116
7.4. Электронный осциллограф 120
Глава 8. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ГАЗАХ
8.1. Несамостоятельный разряд 122
8.2. Самостоятельный разряд 124
8.3. Плазма 126
8.4. Тлеющий разряд 128
8.5. Дуговой разряд 129
8.6. Искровой и коронный разряды 131
Глава 9. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ЭЛЕКТРОЛИТАХ
9.1. Электролитическая диссоциация 134
9.2. Закон Фарадея 136
9.3. Применение электролиза 137
Глава 10. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДНИКАХ
10.1. Что такое полупроводник 140
10.2. Терморезисторы и фоторезисторы 141
10.3. Полупроводниковый диод 143
10.4. Фотоэлемент 146
10.5. Транзистор 147
10.6. Проводимость полупроводников 149
10.7. Экспериментальное доказательство p-и n-проводимости 154
Глава 11. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ КОЛЕБАНИЯ
11.1. Переменный ток 157
11.2. Колебательный контур 160
11.3. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока 165
11.4. Закон Ома для цепи переменного тока 168
11.5. Мощность в цепи переменного тока 171
11.6. Электрическая система 178
11.7. Генератор переменного тока 180
11.8. Трансформатор 181
11.9. Машины постоянного тока 182
11.10. Экология и электроэнергетика 184
Глава 12. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ
12.1. Опыт Герца -. 186
12.2. Свойства электромагнитных волн 190
12.3. Дисперсия 199
12.4. Интерференция и дифракция 201
12.5. Поляризация 205
12.6. Рентгеновское излучение 207
12.7. Энергия электромагнитных волн 209
12.8. Распространение волн. Стоячие волны 211
12.9. Принципы радиотелефонной связи 220
12.10. Понятие о телевидении 224
12.11. Понятие о радиолокации 225
Глава 13. ОПТИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ
13.1. Линзы 226
13.2. Построение изображений в линзе 228
13.3. Формула тонкой линзы 229
13.4. Фотоаппарат. Диапроектор. Очки 231
13.6. Дифракционная решетка 232
Глава 14. ОБОБЩЕНИЕ ЗАКОНОВ МЕХАНИКИ И ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ
14.1. Преобразования Галилея 235
14.2. Электромагнитные явления в разных инерциальных системах отсчета 239
Глава 15. ОСНОВЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
15.1. Постулаты Эйнштейна. Преобразования Лоренца 243
15.2. Относительность промежутков времени 245
15.3. Относительность длин 247
15.4. Интервал 248
15.5. Релятивистский закон сложения скоростей 249
15.6. Энергия в специальной теории относительности 253
15.7. Импульс и сила в специальной теории относительности 254
15.8. Связь между релятивистскими импульсом и энергией 256
Глава 16. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ ОБЩЕЙ ТЕОРИИ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
16.1. В чем отличие общей теории относительности от специальной 260
16.2. Экспериментальное подтверждение справедливости общей теории относительности 263
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
Глава 17. ФОТОННАЯ (КОРПУСКУЛЯРНАЯ) ТЕОРИЯ СВЕТА
17.1. Линейчатые спектры 266
17.2. Модели атома 270
17.3. Теория Бора 272
17.4. Экспериментальные подтверждения квантовой природы света. 276
17.5. Фотоэффект 280
Глава 18. КОРПУСКУЛ Я РНО-ВОЛНОВАЯ ПРИРОДА СВЕТА И ВЕЩЕСТВА
18.1. Вероятностный характер законов микромира 288
18.2. Корпускулярно-волновые свойства электромагнитного излучения 288
18.3. Корпускулярно-волновая природа вещества. 292
18.4. Принцип неопределенности Гейзенберга 295
18.5. Что такое микрообъект 299
18.6. Состояния атома водорода 300
18.7. Лазеры 302
18.8. Спектральный анализ 305
Глава 19. АТОМНОЕ ЯДРО
19.1. Модель атомного ядра 307
19.2. Энергия связи 308
19.3. Радиоактивность 311
19.4. Закон радиоактивного распада 314
19.5. Ядерные реакции 317
19.6. Ядерные силы 320
Глава 20. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ
20.1. Цепная реакция. Ядерный реактор 322
20.2. Проблема термоядерного синтеза 324
20.3. Использование радиоактивных изотопов 326
20.4. Ионизирующие излучения 328
20.5. Экологические проблемы ядерной энергетики 330
Глава 21. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ
21.1. Понятие элементарной частицы 332
21.2. Приборы для изучения микрочастиц 333
21.3. Методы регистрации элементарных частиц 336
21.4. Классификация элементарных частиц 339
НАУКА И ЖИЗНЬ
1. Физика и научно-технический прогресс 340
2. Ограниченность природных ресурсов. Экологически чистые источники энергии 341
3. Современная научная картина мира. Гипотезы о развитии Вселенной 343
Приложения
Приложение 1 347
Приложение 2 349
Ответы 359.