Курс общей физики - том 2 - Электричество и магнетизм, волны, оптика - Савельев И.В.

Название: Курс общей физики - том 2 - Электричество и магнетизм, волны, оптика. 1982.
Автор: Савельев И.В.
    Книга представляет собой второй том трехтомного курса общей физики, созданного заведующим кафедрой общей физики Московского инженерно-физического института, заслуженным деятелем науки и техники РСФСР, лауреатом Государственной премии, профессором И. В. Савельевым.
Главная цель книги — познакомить студентов с основными идеями и методами физики. Особое внимание обращено на разъяснение смысла физических законов и на сознательное применение их.
Данный курс предназначен в первую очередь для втузов с расширенной программой по физике. Однако изложение построено так, что, опустив отдельные места, эту книгу можно использовать в качестве учебного пособия для втузов с обычной программой.
    Содержание данного тома составляют учение оо электромагнетизме и учение о волнах (упругих, электромагнитных и световых).
Изложение ведется в Международной системе единиц (СИ). Попутно читатель знакомится и с гауссовой системой (соответствующий текст набран петитом). В приложениях в конце книги даны единицы электрических и магнитных величин в СИ и в гауссовой системе, а также сопоставлен вид основных формул электромагнетизма в обеих системах.
При подготовке ко второму изданию книга была переработана. Изменения и дополнения были внесены в параграфы 11, 13, 19, 45, 48, 52, 107, 112, 120 и 129.
Выражаю признательность коллегам и друзьям за полезные обсуждения, критику и советы в ходе работы над книгой. Особую благодарность приношу В. В. Светозарову, В. И. Гервидсу, Н. Б. Нарожному, И. Е. Иродову и В. Н. Лихачеву.
Выражаю также благодарность профессору Л. Л. Гольдину за ряд  полезных  советов  и  замечаний.
Данный курс предназначен в первую очередь для втузов с расширенной программой по физике. Однако изложение построено так, что, опустив отдельные места, эту книгу можно использовать в качестве учебного пособия для втузов с обычной программой. В предпосланных книге «Методических рекомендациях», наряду с другим материалом, приведен ориентировочный перечень купюр (т. е. изъятий, сокращений в тексте), которые можно сделать в случае  недостатка   времени  для  изучения   книги  в   полном  объеме.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 8
Методические рекомендации 9
ЧАСТЬ 1
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ
Глава I. Электрическое поле в вакууме 11
§ 1. Электрический заряд 11
§ 2. Закон Кулона 12
§ 3. Системы единиц 14
§ 4. Рационализованная запись формул 16
§ 5. Электрическое поле. Напряженность поля 16
§ 6. Потенциал 20
§ 7. Энергия взаимодействия системы зарядов 24
§ 8. Связь между напряженностью электрического поля и потенциалом 25
§ 9. Диполь 28
§ 10. Поле системы зарядов на больших расстояниях 34
§ 11. Описание свойств векторных полей 36
§ 12. Циркуляция и ротор электростатического поля 51
§ 13. Теорема Гаусса 53
§ 14. Вычисление полей с помощью теоремы Гаусса 54
Глава II. Электрическое поле в диэлектриках 60
§ 15. Полярные и неполярные молекулы 60
§ l6./Поляризация диэлектриков 62
§ 17. Поле внутри диэлектрика
§ 18. Объемные и поверхностные связанные заряды 65
§ 19. Вектор электрического смещения 70
§ 20. Примеры на вычисление поля в диэлектриках 73
§21. Условия на границе двух диэлектриков 77
§ 22. Силы, действующие на заряд в диэлектрике 80
§ 23. Сегнетоэлектрики 81
Глава III. Проводники в электрическом поле 84
§ 24. Равновесие зарядов на проводнике 84
§ 25. Проводник во внешнем электрическом поле 86
§ 26. Электроемкость  87
§ 27. Конденсаторы 89
Глава IV. Энергия электрического поля 92
§ 28. Энергия заряженного проводника 92
§ 29. Энергия заряженного конденсатора 92
§ 30. Энергия электрического поля 95
Глава V. Постоянный электрический ток 98
§31. Электрический ток 98
§ 32. Уравнение непрерывности 101
§ 33. Электродвижущая сила
§ 34. Закин Ома. Сопротивление проводников 104
§ 35. Закон Ома для неоднородного участка цепи 107
§ 36. Разветвленные цепи. Правила Кирхгофа 108fc
§ 37. Мощность тока
§ 38. Закон Джоуля —Ленца 112
Глава VI. Магнитное поле в вакууме 114
§ 39. Взаимодействие токов 114
§ 40. Магнитное поле 116
§ 41. Поле движущегося заряда 117
§ 42. Закон ,Био — Савара 120
§ 43. Сила Лоренца 123
§ 44. Закон Ампера
§ 45. Магнетизм как релятивистский эффект 127
§ 45. Контур с током в магнитном поле 133
§ 47. Магнитное поле контура с током 138
§ 48. Работа, совершаемая при перемещении тока в магнитном поле  140
§ 49. Дивергенция и ротор магнитного поля 144
§ 50. Поле соленоида и тороида 148
Глава VII. Магнитное поле в веществе 153
§ 51. Намагничение магнетика 153
§ 52. Напряженность магнитного поля 154
§ 53. Вычисление поля в магнетиках 159
§ 54. Условия на границе двух магнетиков 162
§ 55. Виды магнетиков 165
§ 56. Магнитомеханические явления 166
§ 57. Диамагнетизм 170
§ 58. Парамагнетизм 173
§ 59. Ферромагнетизм 176
Глава VIII. Электромагнитная индукция 181
§ 60. Явление электромагнитной индукции 181
§ 61. Электродвижущая сила индукции 182
§ 62. Методы измерения магнитной индукции 185
§ 63. Токи Фуко 187
§ 64. Явление самоиндукции 188
§ 65. Ток при замыкании и размыкании цепи 191
§ 66. Взаимная индукция  193
§ 67. Энергия магнитного поля 195
§ 68. Работа перемагничивания ферромагнетика 197
Глава IX. Уравнения Максвелла 199
§ 69. Вихревое электрическое поле 199
§ 70. Ток смещения 201
§ 71. Уравнения Максвелла 205
Глава X. Движение заряженных частиц в электрических и магнитных полях 208
§ 72. Движение заряженной частицы в однородном магнитном поле. 208
§ 73. Отклонение движущихся заряженных частиц электрическим и магнитным полями 210
§ 74. Определение заряда и массы электрона 212
§ 75. Определение удельного заряда ионов. Масс-спектрографы 217
§ 76. Ускорители заряженных частиц 221
Глава XI. Классическая теория электропроводности металлов 227
§ 77. Природа носителей тока в металлах 227
§ 78. Элементарная классическая теория металлов 229
§ 79. Эффект Холла 233
Глава XII. Электрический ток в газах 236
§ 80. Несамостоятельная и самостоятельная проводимость 236
§ 81. Несамостоятельный газовый разряд 236
§ 82. Ионизационные камеры и счетчики 240
§ 83. Процессы, приводящие к появлению носителей тока при самостоятельном разряде 244
§ 84. Газоразрядная плазма 248
§ 85. Тлеющий разряд 251
§ 86. Дуговой разряд 254
§ 87. Искровой и коронный разряды 255
Глава XIII. Электрические колебания 258
§ 88. Квазистационарные токи 258
§89. Свободные колебания в контуре без активного сопротивления 259
§ 90. Свободные затухающие колебания 262
§ 91. Вынужденные электрические колебания 265
§ 92. Переменный ток 270
ЧАСТЬ 2 ВОЛНЫ
Глава XIV. Упругие волны 274
§ 93. Распространение волн в упругой среде 274
§ 94. Уравнения плоской и сферической волн 277
§ 95. Уравнение плоской волны, распространяющейся в произвольном направлении 280
§ 96. Волновое уравнение 281
§ 97. Скорость упругих волн в твердой среде 283
§ 98. Энергия упругой волны 285
§ 99. Стоячие волны 289
§ 100. Колебания струны 292
§ 101. Звук 292
§ 102. Скорость звука в газах 295
§ 103. Эффект Доплера для звуковых волн 300
Глава XV. Электромагнитные волны 302
§ 104. Волновое уравнение для электромагнитного поля 302
§ 105. Плоская электромагнитная волна 304
§ 106. Экспериментальное исследование электромагнитных волн 306
§ 107. Энергия электромагнитных волн 308
§ 108. Импульс электромагнитного поля 310
§ 109. Излучение диполя 312
ЧАСТЬ 3 ОПТИКА
Глава XVI. Предварительные сведения 316
§ НО. Световая волна 316
§ 111. Представление гармонических функций е помощью экспонент 319
§ 112. Отражение и преломление плоской волны на границе двух диэлектриков 321
§ 113. Световой поток 327
§ 114. Фотометрические величины и единицы 329
§ 115. Геометрическая оптика 332
§ 116. Центрированная оптическая система 336
§ 117. Топкая линза 344
§ 118. Принцип Гюйгенса 345
Глава XVII. Интерференция света 347
§ 119. Интерференция световых волн 347
§ 120. Когерентность 352
§ 121. Способы наблюдения интерференции света 360
§ 122. Интерференция света при отражении от тонких пластинок    362
§ 123. Интерферометр Манкельсона 371
§ 124. Многолучевая интерференция 373
Глава XVIII. Дифракция света 381
§ 125. Введение 381
§ 126. Принцип Гюйгенса — Френеля 382
§ 127. Зоны Френеля 384
§ 128. Дифракция Френеля от простейших преград 389
§ 129. Дифракция Фраунгофера от щели 400
§ 130. Дифракционная решетка 407
§ 131. Дифракция рентгенозских лучей 415
§ 132. Разрешающая сила объектива 422
§ 133. Голография 424
Глава XIX. Поляризация света 428
§ 134. Естественный и поляризованный свет 428
§ 135. Поляризация при отражении и преломлении 432
§ 130. Поляризация при двойном лучепреломлении 435
§ 137. Интерференция поляризованных лучей 440
§ 138. Прохождение плоскополяризованного света через кристаллическую пластинку 441
§ 139. Кристаллическая пластинка между двумя поляризаторами    443
§ 140. Искусственное двойное лучепреломление 447
§ 141. Вращение плоскости поляризации 449
Глава XX. Взаимодействие электромагнитных волн с веществом 452
§ 142. Дисперсия света 452
§ 143. Групповая скорость 452
§ 144. Элементарная теория дисперсии 458
§ 145. Поглощение света 461
§ 146. Рассеяние света 463
§ 147. Эффект Вавилова — Черепкова 465
Глава XXI. Оптика движущихся сред 467
§ 148. Скорость света 467
§ 149. Опыт Физо 469
§ 150. Опыт Майкельсона 472
§ 151. Эффект Доплера 476
Приложения 479
1. Единицы электрических и магнитных величин в СИ и в гауссовой системе 479
II. Основные формулы электромагнетизма в СИ и в гауссовой системе . . 481
III. Векторный потенциал 486
Предметный указатель 493