Эта первая часть “Курса теоретической физики” посвящена, главным образом, “теории поля”.
Обычно теория поля излагается в курсах теоретической физики в связи с теорией притяжений, в гидродинамике или в электродинамике. В этом курсе я решил выделить теорию поля в особую часть по следующим причинам.
Во-первых, теория поля, по моему мнению, представляет собою в настоящее время главное з е р н о всей теоретической физики. Каждое физическое явление, происходящее в пространстве и во времени, уже образует поле.
Во-вторых, теория поля лежит на границе между физикой и геометрией, и те трудности, которые приходится преодолевать при изучении геометрии поля, сами по себе достаточно велики, и их не следовало бы примешивать к тем трудностям, которые присущи самим физическим теориям.
Физика занимается такими явлениями неорганического мира, которые вполне или отчасти могут представляться, как совокупность известного рода движений. Как всё то, к чему мы относим название тела (материи), может быть представлено нами не иначе, как занимающим некоторое пространство, так точно явления в сущности не могут быть иначе мыслимы, как в соотношении к пространству, времени и материи, т.е. должны представляться, как движения материи.
Всякое явление мы считаем для себя понятным и объясненным, если умеем мысленно разглядеть в нём определённое движение. Изучение явлений есть объяснение их с помощью других, более простых, из которых простейшим представляется нам движение.
В предлагаемом вниманию читателя курсе Шефера трактуется учение, получившее название аналитической механики. Здесь изложены механика точки, механика системы, — отдельная часть труда посвящена механике твёрдого тела. Изложение прельщает своей простотой и ясностью, причём последнее ни в какой степени не идёт в ущерб научности, которая соблюдается здесь в полной мере.
В книге Шефера мы действительно встречаемся с настоящим введением в теоретическую физику. Изучив предлагаемый курс, читатель легко может перейти к чтению специальной научной литературы, а затем уже и к самостоятельному научному творчеству.
Книга содержит сжатое изложение всех основных вопросов курса физики, включенных в программы подготовки бакалавров и специалистов по инженерным и физическим специальностям технических вузов.
Она не претендует на роль основного учебника, но является полезным дополнением к известным курсам физики, приведенным в списке литературы. Ее удобно использовать для повторения пройденного материала непосредственно перед зачетом, коллоквиумом или экзаменом, а также для быстрого восстановления в памяти забытого материала.
Книга будет полезна не только студентам, но и преподавателям, а также тем инженерам и научным сотрудникам, кому понадобится вспомнить отдельные разделы подзабытого курса физики.
В пособии в соответствии с современным состоянием метрологии в систематическом виде изложено построение систем единиц СИ и СГС, рассмотрены внесистемные единицы, а также дана классификация единиц физических величин. Изложение материала в пособии соответствует курсу общей физики, изучаемому в вузах.
Книга может быть полезна для преподавателей и инженеров.
Пособие представляет собой сборник оригинальных качественных и вычислительных задач по общему курсу физики для студентов педагогических институтов. Качественные задачи снабжены подробными ответами.
Учебник разработан в соответствии с Типовой учебной программой по предмету «Физика» для 11 класса уровня общего среднего образования по обновленному содержанию.
В изложении материала учтены возрастные особенности учащихся, соблюдены принципы научности и доступности, логика раскрытия учебного материала.
В годы величайшего в истории человечества переустройства всего государственного и общественного быта, в годы строительства социализма, все трудящиеся обязаны, по мере сил и возможностей, содействовать великому делу достижения заветной цели.
Физический труд, умение и знание должны работать в тесном единении, помогая друг другу при решении тех задач, которые возникают перед нами на пути к указанной цели. Эта мысль ныне вошла в плоть и кровь всех научных работников СССР. Наука должна, прежде всего, помогать строительству социализма, бороться за его проведение в жизнь. В первом ряду этих борцов должна стоять физика, значение которой именно в настоящее время слишком ясно, чтобы на нем останавливаться.
Одной из важнейших задач ученых, работающих в области физики, является углубление кадров действительных носителей этой науки. Последняя должна прочно занять не малую роль в решении намеченной задачи; но она сможет играть эту роль только при условии, если учебники, не придерживаясь старого уклада, сразу вводят учащегося в современную научную среду, раскрывают перед ним широчайшие перспективы, связанные с техникой и с достижениями физики XX столетия. К такой цели и стремится при составлении этой книги, как видно будет из дальнейших строк.
В книге, наряду с обычно рассматриваемыми вопросами механики, особое внимание уделено движению заряженных частиц в электрическом и магнитном полях. Это позволяет не только расширить круг физических явлений, которые привлекаются для иллюстрации задач механики, но также позволяет органически ввести в механику изложение основ специальной теории относительности. Такое построение книги является педагогически целесообразным новшеством.
По сравнению с первым изданием, вышедшим в 1962 г., в книгу внесены отдельные уточнения и небольшие дополнения.
Книга рассчитана на студентов физико-математических факультетов университетов, а также инженерно-физических и хлебо-технических факультетов вузов. Будет полезна преподавателям физики в вузах и широким кругам физиков различной специальности.
Оптика, или учение о свете, первоначально возникла как попытка ответить на вопрос, почему человек может видеть окружающие предметы. Некоторые древнегреческие философы полагали, например, что рассматривание предметов глазом аналогично до некоторой степени ощупыванию их рукой.
По мнению этих философов, из глаза человека по направлению к рассматриваемому предмету тянется нечто вроде щупальцев. По-видимому, такое представление свойственно всякому наивному сознанию, на что указывают распространенные метафоры: “ощупать взглядом”, “проникнуть взором” и т. д.
Однако в той же древней Греции было высказано мнение, что свет исходит от тел. Некоторые тела при определенных условиях являются источниками света, который, попадая в наши глаза, вызывает зрительное ощущение. Другие тела становятся видимыми благодаря тому, что они поглощают свет или меняют направление распространения (отражают, преломляют).
Таким образом, слово “свет” стало употребляться для обозначения того объективного, происходящего вне нас, явления, которое, воздействуя на глаз, вызывает субъективное зрительное ощущение.
