F I z I k a o’quv qo’llanma

ГЛАВА XXVII. ЭЛЕМЕНТЫ ФИЗИКИ ТВЕРДОГО ТЕЛА. ... . . . . . . . . . .416 

§ 27.1  Основные понятия квантовой статистической физики. Распределения 

Бозе-Эйнштейна и Ферми –Дирака. . . . .   . . . . . . . . . . . . . . ...........................416 

§ 27.2  Фононы. …. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . .. . . .420 

§ 27.3  Зонная теория энергии твердых тел. …….... . . . . . .    . . . . . . . . . . . . 422 

§ 27.4  Заполнение электронами энергетических зонн.. . . . .. . . . . . . . . . . . ..424 

§27.5  Собстенная электропроводимость полупроводников…  . . . . . . . . . . 428 

§27.6 Примесная электропроводимость полупроводников. …. . . . . . . . . . . 431 

§27.7  Контактные явления. .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .    . . . . . . . . . 434 

§27.8  p - n – переход. . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .  . . . . . . .437 

§27.9  Полупроводниковые диоды и транзисторы.. . . . . . . . . . . .  .  . . . . . . .441 

§27.10 Фотопроводимость полупроводников. ….   . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . .445 

§27.11 Кванотовая статистика электронов в металлах... . .. . . . . .  . . . . . . . .445 

§27.12 Уровень Ферми электронов в металлах . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . .449 

§27.13 Сверхпроводимость. ………….. . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . .  . . . . 450 

§27.14 Эффект Джозефсона. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454 

ГЛАВА XXVIII. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВЫСОКИХ ТЕХНОЛОГИЙ..456 

§28.1  Спонтанные и вынужденные излучения. Лазеры.. . . . .  . . . . . . . . . ..456   

§28.2  Развитие наноэлектроники. ……………………. . . . . . .  . . . . . . . . . . 462 

§28.3  Фуллероны и нанотрубки……. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . ..464 

§28.4  Наноэлектронные приборы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  .. . . . . . . ..464 

§28.5  Технологические проблемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . ...465 

ГЛАВА XXI . ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА . . . . …... . . . . . . .. . . . . . . ...467 

---

 

508 

§29.1  Состав и основные характеристики атомного ядра... . . . . . . . . . . . . 467 

§29.2  Ядерные силы………………………………… . . . . . . . .. . . . . . . . . . .469 

§29.3 Дефект массы. Энергия связи атомного ядра. . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 471 

§29.4  Радиоактивность атомных ядер. .  . . . . . . . . . . . . . . . . …... . . . . . .  . 473 

§29.5  Ядерные реакции. . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . .  .476 

§29.6  Реакция деления атомных ядер.. .  . . . . . . . . . . . . . . . . …... .. . . . . .  .479 

§29.7  Термоядерные реакции.... . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . ……. . . . . . . . 481 

XX  ГЛАВА. СОВРЕМЕННАЯ ФИЗИЧЕСКАЯ КАРТИНА МИРА . . .  .484 

§30.1 Открытие элементарных  частиц. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . .. . . .484 

§30.2 Классификация элементарных частиц... . . . . . . . . . . ………….. . . . .487 

§30.3 Фундаменталные взаимодействия элементарных частиц..………….489 

§30.4 Рождение и эволюция  Вселенной........................................................491 

Литература. . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . .. . . . 494  

 

---

 

509 

CONTENTS 

CHAPTER I. FOUNDATIONS OF KINEMATICS. . . . . . . . . . . . . . . …….. . . .8 

§1.1 Physical models. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ….. . . .... . . 8 

§1.2 The subject of mechanics. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . . . . . . . .  . 9 

§1.3 Scalars and vectors physical quantities.  Space and time  . . . . . . . . . . . . . . . .10  

§1.4 The kinematics  of motion. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …… . . . . . . . . . . . 11 

§1.5 The rectilinear  motion of a material  point. . . . . . . . . . … . . . . . . . . . . . . . . .12 

§1.6 The motion of a material  point along a circle. Angular  velocity and angular 

acceleration.  ………………………….. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . .15 

§1.7. Velocity  and acceleration in  curvilinear  motion. . . . … . . . . . . . . . . . . . . ..18 

CHAPTER II. DYNAMICS OF THE INITIAL MOVEMENT  OF THE 

MATERIAL POINT. . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ……………………….... . . . .20  

§2.1 Mass. Power. The momentum  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . ..21 

§2.2 Newton's First Law, Inertial  Reference Systems. . . . . . . . . . . . . . . .  . . .  . .22 

§2.3 Newton's second law, The equation of motion of a body. . . . . . . . . . . . . . ...23 

§2.4 Newton's third law. . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . ..24 

§2.5 Types of interaction  in  nature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25 

§2.6 Boundary of the application  of classical mechanics. .  . . . . . . . . . . . . . .  . . .26 

§2.7 Forces in Nature. Forces of elasticity.  Hooke's Law. .  . . . . . . . . . . . . . . . . .27 

§2.8 The forces of friction. . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29 

§2.9 Gravitational  forces. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 

§2.10 Non-inertial  reference frames. Forces of inertia.  . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . .32 

CHAPTER III. THE LAWS OF CONSERVATIONS IN MECHANICS. . . . . . 38 

§3.1. The law of conservation of momentum. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..38 

§3.2 The Center of the Inertia  and the law of its conservation.  . . . . . . . . . . . . . . 40  

§3.3. Work in mechanics. Power. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43  

§3.4. The kinetic  energy. . . . . . . . . . . . . . . . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 

§3.5 Conservative  and non-conservative forces. Potential  energy  . . . . . . . . . . …46      

§3.6 Relationship  between potential  energy  and force. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . ..48 

§3.7. The law of conservation of mechanical  energy. . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..49 

§3.8 Absolutely  elastic and inelastic  collisions. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …51 

Chapter IV. DYNAMICS OF THE ROTATIONAL MOTION OF THE 

MATERIAL POINT OF THE SOLID . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …………..53 

§4.1 The moment of inertia  of a material  point and a solid. . . . .. . . . . . ……. . . .53 

§4.2 The moment of force. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………. ..58 

§4.3. The basic equation of the dynamics of rotational  motion. . . . .. . . . . . . . ….59 

§4.4. The law of conservation of angular  momentum. . . . . . . . . . . . . .. . . . . ……61 

§4.5. The kinetic  energy  of rotation. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …..65 

CHAPTER V. MECHANICAL  OSCILLATIONS AND WAVES. . . . . . . . ……67 

§5.1 Harmonic  oscillations. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  ... . . ……...67 

§5.2. Velocity,  acceleration  and energy  of the body with  a harmonic oscillation..69 

§5.3 Differential  equation of harmonic  oscillation.  . . . . . . . . . . . . . . . . . ………..71 

§5.4 Mathematical  pendulum. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... …73 

§5.5. Physical pendulum. Isochronism . . . .  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. 74 

---

 

510