Цель настоящего пособия — помочь при подготовке к приёмным экзаменам по физике в высшие учебные заведения. В основу книги положена программа приёмных экзаменов, хотя в отдельных случаях имеются некоторые отступления от неё, учитывающие практику приёмных экзаменов. Это пособие должно рассматриваться как дополнение к учебнику.
Главное внимание сосредоточено на раскрытии физического смысла важнейших вопросов школьного курса и на детальном рассмотрении некоторых вопросов, которые часто вызывают затруднения на экзаменах. Рассмотрено много примеров и задач, причем в большинстве случаев приводятся не только их подробные решения, но и анализ условий и выводы.
Книга может оказаться полезной для лиц, самостоятельно готовящихся к приёмным экзаменам по физике в институты, а также ученикам старших классов, слушателям подготовительных курсов и подготовительных отделений.
При подготовке второго издания книга подверглась некоторой переработке. Помимо чисто редакционных изменений, некоторого сокращения отдельных мест, исправления замеченных опечаток, заменены некоторые параграфы первого издания новыми.
Из числа наиболее существенных изменений следует упомянуть введение основных идей термодинамики необратимых процессов и ее применение к теории термоэлектрических явлений и краткое изложение применения статистической физики к теории электронного газа в полупроводниках.
При подготовке второго издания к печати мне оказывали большую помощь кандидат физ.-мат. наук Л. Л. Коренблит и ассистент И. В. Даховский, которым выражаю за это свою искреннюю признательность.
Прежде всего необходимо ознакомиться с таблицами, помещенными в конце книги, так как решение многих задач без пользования ими невозможно. Необходимо также знакомство с введениями, имеющимися в каждом параграфе и содержащими обзор понятий и соотношений, служащих для решения задач, помещенных в данном параграфе и в следующих за ним.
Вникнув в смысл задачи, следует установить, все ли данные, нужные для решения задачи, приведены; недостающие данные можно найти в таблицах, помещенных в конце книги.
Настоящее руководство представляет собой второй том «Основ теоретической физики» (первый том вышел в 1975 г.). В нем изложены основы нерелятивистской квантовой механики. Чтобы облегчить овладение математическим аппаратом квантовой механики, промежуточные выкладки сделаны более подробно, чем обычно. Кроме того, выкладкам придана возможно большая простота и наглядность. Книга снабжена математическими приложениями.
Пособие предназначено для студентов нетеоретических специальностей вузов. Оно может быть также полезно для преподавателей физики вузов. Ознакомление с ним облегчит более основательное изучение предмета по фундаментальным руководствам, таким, как «Квантовая механика» Л. Д. Ландау и Е. М. Лифшица, «Квантовая механика» А. С. Давыдова, и др.
Представлена экспериментальная оценка характеристик СВЧ-фильтра на основе высокоомного кремния, выполненного по SIW (Substrate Integrated Waveguide)-технологии. Проведена итеративная обработки электронным излучением по разработанному алгоритму. Показана работоспособность фильтра при накопленной дозе 150 Мрад, критическое изменение S-параметров при накопленной дозе 300 Мрад.
Рассчитан коэффициент запаса при эксплуатации СВЧ-фильтра на различных орбитах. Показана возможность применения СВЧ-фильтра на внешних поверхностях космического аппарата без применения дополнительных мер защиты.
Методом дифференциального термического анализа исследована структурная релаксация в стеклах As30Se70, As40Se60, Ge10As40Se50, Ge20Se80, охлажденных из расплава с разной скоростью; определены температуры стеклования стекол, определена зависимость температуры стеклования от скорости охлаждения. По экспериментально полученным зависимостям температуры стеклования от скорости охлаждения рассчитана энергия активации релаксации. Результаты сопоставлены со средним координационным числом и изменением удельного объема. Для стекла As40Se60 показана корреляция между температурой стеклования, удельным объемом и коэффициентом преломления, что позволяет давать количественные оценки температурно-временным изменениям физических структурно-чувствительных свойств стекол в процессе обработки и эксплуатации по анализу релаксационных кривых теплоемкости.
Составлено в соответствии с действующей программой курса «Аэродинамика». Содержит описание основных физических свойств газов и жидкостей, используемых при математическом моделировании движения аэрогидродинамических объектов.
Предназначено для студентов всех специальностей и форм обучения.
Рассмотрена группа актуальных способов компенсации негативного влияния дефектных элементов на пороговые характеристики фотомодулей (ФМ) инфракрасного диапазона (ИК) с режимом временной задержки и накопления (ВЗН). Особенностью изучаемой группы является компенсация, основанная на деселекции (отключении) дефектных элементов. Проведены эксперименты по изучению влияния рассмотренных подходов на шум, отношение сигнал/шум (SNR) и удельную обнаружительную способность (D*) каналов ИК ФМ с режимом ВЗН. Анализ эмпирических данных показал, что современные инструменты компенсации негативного влияния обеспечивают улучшение шума и SNR каналов. Однако при этом способы ухудшают D* некоторой части каналов. Показано, что данный негативный эффект обусловлен критериями детектирования дефектных элементов, применяемыми в современных решениях. Известными правилами детектирования не оценивается, способно ли изменение SNR каналов после деселекции компенсировать потери их эффективной фоточувствительной площади (ЭФП). Предложен критерий, выполняющий данную оценку. Совокупное использование такого критерия с деселекцией позволяет улучшить шум и SNR каналов фотомодуля без ухудшения их D*.
Получено нестационарное уравнение диффузии проникновения переменного магнитного поля в сверхпроводники, находящихся в мейснеровском состоянии, в соответствии с двухжидкостной моделью, согласно которой все электроны в сверхпроводнике делятся на два типа – сверхпроводящие и нормальные. Представлена физическая интерпретация выведенного уравнения и отмечены некоторые его особенности. При гармоническом изменении магнитного поля данное уравнение сводится к модифицированному уравнению Лондонов, в котором получено комплексное выражение для глубины проникновения переменного магнитного поля в зависимости от частоты и долей концентраций нормальных и сверхпроводящих электронов (или фактически от температуры). Получены аналитические решения нестационарного уравнения диффузии в сверхпроводниках в некоторых частных случаях – для сверхпроводящего полупространства и плоскопараллельной сверхпроводящей пластины конечной толщины с заданными граничными и начальными условиями.
Экспериментально и теоретически исследовано влияние эффекта поглощенной дозы ионизирующего излучения на работу линейного стабилизатора напряжения положительной полярности ИС-ЛС3-5В с низким падением напряжения с использованием разработанного аппаратно-программного комплекса. Установлено, что по параметрам выходное напряжение и минимальное падение напряжения ИС-ЛС3-5В демонстрирует радиационную стойкость к эффектам поглощенной дозы и сохраняет функциональное состояние без отказа в исследованном диапазоне облучения. Определена аналитическая зависимость выходного напряжения и минимального падения напряжения от поглощенной дозы ионизирующего излучения. Разработана принципиальная схема и SPICE-макромодель стабилизатора ИС-ЛС3-5В для электротехнического моделирования с учетом величины поглощенной дозы при радиационном облучении.