Физика и астрономия

В настоящее время нам известно, что содержание классической механики гораздо богаче, чем представлялось раньше. Вывод уравнений движения — центральная тема традиционных изложений механики — всего лишь начало. В этой новаторской книге акцент сделан на разработке общих методов изучения поведения классических систем вне зависимости от того, имеют они аналитическое решение или нет. В фокусе внимания авторов сам феномен движения, а для его исследования применяется компьютерное моделирование. Недавние открытия в области нелинейной динамики органично вплетены в текст, а не добавлены по завершении работы. Изучение таких явлений, как переход к хаотическому движению и нелинейные резонансы, помогает читателю освоить аналитический инструментарий, необходимый для их понимания.

Цель книги — разъяснить сложные концепции квантовой механики в доступной форме для широкой аудитории, без специальных знаний в физике. Через простое и ясное изложение автор вводит читателя в мир квантовых явлений, объясняя принципы квантовых законов с использованием простого языка и иллюстраций. В книге представлено описание таких удивительных квантовых феноменов, как двойственные свойства частиц, суперпозиция, запутанность, нелокальность и многие другие загадочные вещи. Вы узнаете, как странные квантовые эффекты могут быть связаны с работой мозга и сознания, и как, благодаря этим эффектам, разрабатываются квантовые компьютеры, искусственный интеллект и нейросети. Книга содержит актуальную информацию о последних открытиях, экспериментах и новых исследованиях авторитетных ученых, которые поднимают фундаментальные вопросы о происхождении жизни и устройстве Вселенной. Кроме того, предлагается изложение смелых научных теорий, где ставится под сомнение само существование физической реальности. Это может перевернуть ваше представление о действительности. В процессе чтения вы откроете для себя невероятный мир квантов, где привычные правила перестают работать, а эта книга станет надежным путеводителем по квантовой физике и поможет углубить понимание и увлеченность этой захватывающей наукой.

Издание представляет собой монографию, написанную на основе курса лекций по общей физике (разделы «Физическая оптика», «Колебания и волны»). Лекции предназначены для студентов технических специальностей образовательных учреждений высшего и среднего профессионального образования. Данный курс содержит изложение основополагающих сведений о волновых процессах, лежащих в основе работы современных оптических систем и приборов.

В книге представлено описание лабораторных работ физического практикума по оптике. Приводится краткая теория исследуемого явления и эффектов, используемых в оптических приборах, а также порядок проведения экспериментов, контрольные вопросы для самопроверки. Предназначено для студентов бакалавриата технических выс-ших учебных заведений.

Методические указания содержат работу для студентов по курсу «Физика», описание и последовательность её выполнения. Приводятся также необходимые теоретические сведения по теме «Электромагнетизм», в которых изучаются характеристики и свойства магнитных полей в вакууме и веществе и их действие на движущиеся заряды.

Настоящее издание содержит методические указания по выполнению лабораторных работ, теоретический материал, задания и контрольные во-просы, список рекомендованной учебной литературы.

Данное пособие предназначено для подготовки к государственной итоговой аттестации учащихся 9 классов — Основному государственному экзамену (ОГЭ) по физике. Издание включает типовые задания по всем содержательным линиям экзаменационной работы и примерные варианты ОГЭ 2022. Пособие поможет учащимся проверить свои знания и умения по предмету, а учителям — оценить степень достижения требований образовательных стандартов отдельными учащимися и обеспечить целенаправленную подготовку к экзамену.

Почему при течении воды в реках возникают меандры? Как заставить бокал запеть? Можно ли построить переговорную трубку между Парижем и Марселем? Какие законы определяют форму капель и пузырьков? Что происходит при приготовлении жаркого? Можно ли попробовать спагетти альденте на вершине Эвереста? А выпить там хороший кофе? На все эти вопросы, как и на многие другие, читатель найдет ответы в этой книге. Каждая страница книги приглашает удивляться, хотя в ней обсуждаются физические явления, лежащие в основе нашей повседневной жизни. В ней не забыты и последние достижения физики: авторы посвящают читателя в тайны квантовой механики и сверхпроводимости, рассказывают о физических основах магнитно-резонансной томографии и о квантовых технологиях. От главы к главе читатель знакомится с неисчислимыми гранями физического мира. Отмеченные Нобелевскими премиями фундаментальные результаты следуют за описаниями, казалось бы, незначительных явлений природы, на которых тем не менее и держится все величественное здание физики.

Как падающим кошкам всегда удается приземлиться на четыре лапы? Удивительно, сколько времени потребовалось ученым, чтобы ответить на этот вопрос! История изучения этой кошачьей способности почти ровесница самой физики — первая исследовательская работа на тему падающей кошки была опубликована в 1700 г. французом Антуаном Параном, но даже сегодня ученые продолжают находить в ней спорные моменты. В своей увлекательной и остроумной книге физик и заядлый кошатник Грегори Гбур показывает, как попытки понять механику падения кошек помогли разобраться в самых разных задачах в математике, физике, физиологии, неврологии и космической биологии, способствовали развитию фотографии и кинематографа и оказали влияние даже на робототехнику. Поиск ответа на загадку падающей кошки погружает читателей в увлекательный мир науки, из которого они узнают решение головоломки, но также обнаружат, что феномен кошачьего выверта по-прежнему вызывает горячие споры ученых. Автор убежден, что чем больше мы исследуем поведение этих животных, тем больше сюрпризов они нам преподносят.

В популярном справочнике «Физика. От теории к практике» (перевод британского справочника «Newnes Engineering Science», выдержавшего три издания) представлены методы, формулы, диаграммы и справочные данные основных разделов физики. Для удобства читателей в русском варианте справочник издаётся в двух книгах. Первая содержит сведения по механике (с элементами сопротивления материалов, деталей машин и механизмов), оптике, термо- и гидродинамике. Вторая посвящена электричеству и магнетизму (с элементами электротехники, электроники и радиотехники). Справочник уникален, его характерной особенностью является нечасто встречающееся в популярной отечественной литературе сочетание теоретических положений с их практическим применением. Вторая книга справочника насыщена описаниями электротехнических устройств — от элементарных конденсаторов, электромеханических реле и электрических звонков до мощных электродвигателей и электрогенераторов. Уделено внимание устройству полупроводниковых приборов и расчетам схем, содержащих такие приборы. Подробно изложены методы расчетов электрических схем постоянного и переменного тока, в том числе с привлечением комплексных чисел. Не забыты принципы работы и применение операционных усилителей, цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей. Кратко рассмотрены способы передачи и особенности прохождения электрических сигналов по каналам связи. Справочник адресован широкому кругу читателей — студентам, учащимся технических колледжей, инженерам и всем, интересующимся техникой. Он особенно полезен практикам, желающим повысить уровень теоретических знаний, а также позволяет в необходимых случаях освежить свой научный багаж и вспомнить полузабытые формулы.

Книга раскрывает физическую природу явлений, которые мы наблюдаем регулярно или с которыми сталкиваемся время от времени. Автор максимально масштабно подходит к освещению физических законов, действующих в природе и в мире научных достижений. Домашняя техника и предметы обихода, спорт и транспорт, свет и звук — на каждую из этих областей в книге отведён свой раздел. Спектр тем широк и разнообразен — начиная с того, почему скользит по столу тарелка супа, и заканчивая принципами работы GPS-спутников. Материал излагается в доступной форме, в расчёте на любознательных читателей, которые не являются специалистами в физике, но интересуются научным объяснением явлений, встречающихся в повседневной жизни. Многочисленные иллюстрации и схемы облегчают понимание. Для широкой читательской аудитории.

В учебнике последовательно изложены основы фундаментальной астрономии. Формулируется рекомендуемый Международным астрономическим союзом (МАС) математический аппарат интерпретации и анализа астрометрических наблюдений. Учебник может быть использован как справочник рекомендованных МАС и Международной службой вращения Земли и систем отсчета (МСВЗ) формул редукции оптических и радионаблюдений.

В книге приведена целая коллекция из почти 200 запутанных определенных интегралов из физики, техники и математики, а также 60 задач с полными решениями. Если вам что-то говорят имена Римана, Бернулли, Эйлера, Френеля, Дирихле, Фурье, Коши, Фейнмана — эта книга точно для вас. Издание доставит истинное удовольствие математикам, физикам, думающим студентам, а также всем читателям, кто еще только планирует стать великим ученым!

Книга основана на курсах лекций по общей астрофизике, которые на протяжении многих лет читаются авторами для студентов физического факультета МГУ. Рассматриваются основные механизмы взаимодействия излучения с веществом, современные методы астрономических наблюдений, физика Солнца и Солнечной системы, физические процессы в межзвездной среде, формирование звезд и их строение, эволюция звезд и их превращение в компактные объекты, а также наблюдаемые процессы в галактиках и элементы современной космологии. В целом, авторы дают общую физическую картину строения и эволюции нашей Вселенной. Книга может служить современным учебным пособием по общей астрофизике, в первую очередь, для студентов физических и астрономических специальностей университетов.

Прогресс в области астрономических исследований тесно связан с развитием новых методов наблюдений небесных тел. В первой части книги изложены методы исследования Вселенной в различных каналах: электромагнитном (от радио до гамма диапазона), нейтринном, канале космических лучей, гравитационно-волновом канале. Во второй — кратко описаны новейшие достижения астрономии и астрофизики, которых удалось достичь, благодаря всеволновому и многоканальному характеру современной астрономии. Книга представляет собой совместный труд более двадцати ведущих ученых, работающих в различных областях астрономии и астрофизики. Насколько нам известно, это первая книга в нашей стране о современной многоканальной астрономии и её методах и, по-видимому одна из первых в мире. Отличное дополнение к популярной книге «Астрономия: век ХХ».

Автор книги спорит с утверждением, что математика и физика — это «новая латынь», чисто академические дисциплины, красоту и значимость которых способны оценить лишь избранные. Вниманию читателей предложен ряд задач на стыке математики и физики, которые на первый взгляд представляют чисто теоретический интерес, но по факту имеют прикладное значение. Как пробить катапультой огромную стену? Может ли физическая величина быть бесконечной? Насколько правдоподобными были математические расчеты в фантастических рассказах Жюля Верна? Эти и многие вопросы рассматриваются в книге — и, изучив ее, вы убедитесь, что интуитивно подсказанный ответ не всегда верен.

Эта прекрасная книга посвящена методам изучения звездного неба, с ее помощью вы сможете стать наблюдателем высокого уровня. Она составлена как коллекция глав, посвященных 110 созвездиям из списков Астрономической лиги и Королевского астрономического общества. Начальные разделы, посвященные основам наблюдений и работе с оборудованием, помогут новичкам быстро окунуться в волшебный мир астрономии. Вы узнаете о необходимом астрономам программном обеспечении, а заодно и выучите греческий алфавит – ведь звезды называют его буквами.

Школьница Отоха навещает в больнице своего одноклассника Коуки и по его просьбе приносит ему книги по физике. Благодаря любознательному Коуки она увлекается задачами, которые выходят за рамки школьной программы. Вместе друзья находят ответы на вопросы о том, какого размера должно быть зеркало по сравнению с отражаемым объектом и как создать искусственную радугу, обсуждают природу волн, эффект резонанса и эффект Доплера, интерференцию и дифракцию волн. Манга включает лабораторные работы, а также дополнительный материал, ориентированный на изучение более сложных тем: принцип суперпозиции, решение волнового уравнения, выведение формулы скорости звука и др.

В доме президента полупроводниковой компании, где живет его сын студент Ютака, появляется новая горничная Мэй. Неожиданно выясняется, что её давно интересуют полупроводники. Мэй просто не знает такого слова, и Ютака соглашается давать ей частные уроки. Ютака рассказывает, чем полупроводники отличаются от проводников и диэлектриков и почему благодаря им появляется возможность создавать приборы с удивительными свойствами. Далее рассказ ведётся о характеристиках этих приборов и их применении в интегральных схемах, которыми насыщена вся современная электронная техника.

15 базовых уравнений и соответствующих им законов физики, выбранные для этой книги, сделали революцию в современном понимании мира. Благодаря изумительно легкому языку автора читатели погрузятся с головой в самую прекрасную из наук, которая может объяснить все, что происходит во Вселенной (ну или почти все), — и, быть может, захотят остаться в этой науке навсегда. Итак, вперед — к знаниям основных законов природы, за Ньютоном, Эйнштейном, Шредингером, Дираком, Максвеллом и другими великими учеными. И не забывайте о законах преломления света, когда вы смотрите на радугу!

Эта книга посвящена астрономии в ее разнообразных воплощениях: от исследования Луны и планет до изучения гравитационных волн, темного вещества и темной энергии. Ученые Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга (МГУ) рассказывают о важнейших событиях, произошедших в астрономии в начале нового тысячелетия. По странному стечению событий именно этот условный рубеж был отмечен несколькими революционными открытиями в астрономии. В последние годы астрономия и астрофизика развиваются особенно быстро, о чем говорит количество Нобелевских премий, полученных за актуальные исследования. В первую очередь это касается космологии, регистрации гравитационных волн, изучения сверхмассивных черных дыр и исследования экзопланет. Результаты новых исследований описаны в 5-м издании книги. В частности, в нем обсуждается проблема «хаббловского напряжения» (Hubble tension), которую пока не смогли решить космологи.

Рассмотрены основные этапы моделирования, биофизика системы кровообращения, биосфера и физические поля. Приведены практические задачи и тестовые задания по данным темам.

Представлены материалы для подготовки к контрольным работам по теоретической механике.

Содержит теоретический материал по разделам «Физические основы механики», «Молекулярная физика и термодинамика», вопросы для самостоятельной подготовки, примеры решения задач, контрольные задания.

Содержит подробный теоретический материал, описание лабораторных работ по теме «Законы постоянного тока». Особое внимание уделено физическим основам закономерностей протекания электрического тока в различных средах, а также методам измерения характеристик цепей постоянного тока.

В книге дается изложение теории, которая объясняет и позволяет применять на практике открытое авторами явление Природы: равновесные случайные процессы (РСП). На основе теории РСП могут создаваться инструменты для решения проблем в макро- и микроэкономике, математические модели физических и биологических процессов, товары и услуги для инфобизнеса (бизнеса по продаже знаний), например: интерактивная услуга по расчету скидок постоянным покупателям магазина (промоутерам), планированию цен, нормированию запасов и др.

Учебное пособие представляет собой комплексное издание, объединяющее русско-английский объяснительный терминологический словарь со словообразовательным и грамматическим комментарием и упражнения по курсу «Введение в специальность. Физика» для подготовительных отделений вузов РФ. Включает базовую лексику, необходимую для прохождения основного курса по физике, вступительных испытаний и продолжения обучения в российском учебном заведении любого уровня.

Излагаются физические основы описания электромагнитных явлений, происходящих в материалах в сверхпроводящем состоянии. Описаны радиофизические измерительные устройства, построенные на эффектах, связанных со сверхпроводимостью. В учебном пособии также рассматриваются элементы физики ЦМД, а именно: дается понятие о доменной границе, рассматриваются возникновение и устойчивость цилиндрических магнитных доменов, критические поля и динамика ЦМД, магнитостатические колебания в ЦМД. И, наконец, в настоящем учебном пособии рассматриваются вопросы экспериментального исследования характеристик твердотельных фильтров СВЧ на поверхностных магнитостатических волнах. Большинство вопросов, подробно рассмотренных в данном пособии, ранее в учебной литературе не рассматривались и освещались лишь в периодических изданиях и трудах научных конференций, которые были практически недоступны студентам. Целесообразность издания настоящего пособия, имеющего междисциплинарный характер, обусловлена необходимостью обеспечения учебного процесса по образовательным программам бакалавриата и специалитета по дисциплинам «Электроника» и «Специальные радиоэлектронные устройства».

В настоящем учебном пособии, состоящем из двух книг, приведён материал, входящий в состав программы курса «Квантовая механика и статистическая физика». В первой части пособия рассматриваются основные положения квантовой механики и теория колебаний различного типа в объёме кристаллических структур диэлектриков, полупроводников и металлов. Рассмотрены также кинетические процессы в различных твердотельных кристаллических структурах, применяемых в полупроводниковой радиоэлектронике. В учебном пособии также имеются контрольные вопросы для проверки уровня освоения материала и справочные базовые соотношения операторного исчисления.

В сборнике представлены статьи, посвященные современным проблемам школьного и вузовского физико-математического образования. Особое внимание уделяется истории математики и математического образования, цифровизации образования, методике обучения информатике и робототехнике в средней и высшей школе. Издание будет интересно преподавателям школ и вузов, аспирантам, магистрантам, студентам бакалавриата и всем, кто интересуется физико-математическими и компьютерными науками, методикой обучения им, историей математики и математического образования.

Издание содержит варианты расчетных индивидуальных заданий по физике и может использоваться в качестве индивидуальных заданий для самостоятельной работы студентов. Все задания сопровождаются подробными указаниями по их выполнению и оформлению, охватывают разделы курса «Физические основы механики, молекулярной физики и термодинамики».

В сжатой, конспективной форме отражены основные фундаментальные темы и вопросы разделов физики: «Оптика», «Атомная физика» и «Ядерная физика». Использован блочный способ представления материала с целью акцентировать внимание на формулировках физических законов, базовых принципах и моделях. Для развития навыков логического мышления даны необходимые, но не чрезмерные математические выкладки. Выполнено в форме презентаций в формате PowerPoint.

С использованием программного пакета Power Point отражены основные вопросы курса «Общая физика» (разделы «Классическая механика» и «Молекулярная физика»). Представление материала в презентациях Power Point в виде различных информационных блоков: текста, формул, графиков, видеороликов, – возможность интерактивной работы позволяют повысить качество преподавания, уровень понимания и усвоения материала слушателями.

Издание включает типовые задания по всем содержательным линиям экзаменационной работы, а также примерные варианты в формате ЕГЭ 2022 года. Пособие поможет школьникам проверить свои знания и умения по предмету, а учителям — оценить степень достижения требований образовательных стандартов отдельными учащимися и обеспечить их целенаправленную подготовку к экзамену. Пособие может быть также использовано учителями как сборник заданий в формате ЕГЭ при системном изучении курса физики в 10–11-х классах.

В предлагаемом пособии дана характеристика основных типов заданий повышенного и высокого уровня сложности, используемых на ЕГЭ по физике. Особое внимание уделяется разбору заданий, вызвавших наибольшие затруднения. Для тренировки и самоподготовки к ЕГЭ предлагаются задания с развернутым ответом различного уровня сложности по всем содержательным блокам.

В издании представлены задания для подготовки учащихся 11 классов общеобразовательных организаций к Всероссийской проверочной работе (ВПР) по физике. Сборник содержит 6 вариантов работ, в каждом из которых 18 заданий. Составлен в соответствии с требованиями ФГОС среднего (полного) общего образования. Приведен образец выполнения проверочной работы. В конце издания даны ответы к заданиям.

В пособии представлены семь тематических тестов и один итоговый в двух равнозначных вариантах каждый. Все тесты имеют спецификацию, в которой указаны проверяемые элементы содержания, виды знаний и умений, контролируемых данным тестом, уровень усвоения материала и др. Подробная информация о том, как работать с тематическими тестами, изложена в пояснительной записке. В конце издания ко всем тестам даны ответы. Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС.

В пособии представлены восемь тематических тестов в двух вариантах и один итоговый тест в трех вариантах, равнозначных по содержанию. Каждый тест имеет спецификацию, где указаны проверяемые элементы содержания, виды знаний и умений, контролируемых данным тестом, уровень усвоения материала и др. Подробная информация о том, как работать с тематическими тестами, изложена в пояснительной записке. В конце издания ко всем тестам даны ответы. Пособие составлено в соответствии с требованиями ФГОС.

В пособии представлены поурочные разработки по курсу «Физика» для 10 класса, составленные в соответствии с требованиями ФГОС. Порядок тем соответствует учебнику Г.Я. Мякишева, М.А. Петровой, входящему в действующий федеральный перечень учебников. Здесь педагог найдет весь необходимый материал для полноценного проведения уроков физики в 10 классе. В издании кроме сценариев уроков приведены методические советы и рекомендации, контрольные работы по каждому разделу, тестовые и проверочные работы. Подробно разобраны лабораторные работы, ход экспериментов, решение задач. Подходит к учебникам «Физика» в составе УМК Г.Я. Мякишева, М.А. Петровой 2019–2021 гг. выпуска.

Содержащиеся в пособии контрольно-измерительные материалы (КИМы) для 11 класса составлены в соответствии с программой общеобразовательных учреждений по физике. В конце пособия даны ответы ко всем вариантам тестов.

Содержащиеся в пособии контрольно-измерительные материалы (КИМы) для 10 класса составлены в соответствии с программой общеобразовательных учреждений по физике. В конце пособия даны ответы на все варианты тестов.

Содержащиеся в пособии контрольно-измерительные материалы (КИМы) для 9 класса, аналогичные материалам ЕГЭ, составлены в соответствии с программой общеобразовательных учреждений по физике. В конце издания даны ответы на все вопросы тестов.

Содержащиеся в пособии контрольно-измерительные материалы (КИМы) для 8 класса, аналогичные материалам ОГЭ и ЕГЭ, составлены в соответствии с требованиями ФГОС и программой общеобразовательных учреждений по физике. В конце пособия даны ответы ко всем тестам.

Содержащиеся в пособии контрольно-измерительные материалы (КИМы) по физике для 7 класса соответствуют программе общеобразовательных учреждений и требованиям ФГОС. В конце издания даны ответы на все вопросы тестов. Систематическая работа с материалами сборника позволит обучить школьников работе с тестами, что поможет в дальнейшем успешно выполнять задания государственной аттестации и ЕГЭ.

Подробные поурочные разработки ориентированы на учителей, работающих с учебником А.В. Перышкина (М.: Дрофа), и содержат весь необходимый материал для полноценного проведения уроков физики в 9 классе. В издании кроме сценариев уроков приведены методические советы и рекомендации, разноуровневые контрольные работы по каждому разделу, тестовые и проверочные работы. Подходит к учебникам «Физика» в составе УМК А.В. Пёрышкина, Е.М. Гутник 2015–2018 гг. выпуска.

Подробные поурочные разработки ориентированы на учителей, работающих с учебником А.В. Перышкина (М.: Дрофа) и содержат весь необходимый материал для полноценного проведения уроков физики в 8 классе. В издании кроме сценариев уроков приведены методические советы и рекомендации, разноуровневые контрольные работы по каждому разделу, тестовые и проверочные работы. Подходит к учебникам «Физика» в составе УМК А.В. Пёрышкина 2012–2018 гг. выпуска.

Подробные поурочные разработки ориентированы на учителей, работающих с учебником А.В. Перышкина (М.: Дрофа), и содержат весь необходимый материал для полноценного проведения уроков физики в 7 классе. В издании кроме сценариев уроков приведены методические советы и рекомендации, разноуровневые контрольные работы по каждому разделу, тестовые и проверочные работы. Подходит к учебникам «Физика» в составе УМК А.В. Пёрышкина 2012–2018 гг. выпуска.

В книге учитель сможет найти все необходимые для подготовки и проведения полноценных уроков материалы: подробные планы уроков, методические советы и рекомендации, контрольные и лабораторные работы, тестовые и проверочные задания, демонстрационные эксперименты. Пособие содержит полный комплект поурочных планов, соответствующих учебникам физики для 11 класса Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева (М.: Просвещение) и В.А. Касьянова (М.: Дрофа). Полноценно может использоваться с разными учебными комплектами, предоставляя педагогу возможность вариативного освещения тем курса. Подходит к учебникам: «Физика (базовый и профильный уровни)» в составе УМК Г.Я. Мякишева, Б.Б. Буховцева 2004–2014 гг. выпуска; «Физика» в составе УМК В.А. Касьянова 2004–2007 гг. выпуска.

В учебном пособии приведены теоретические основы атомной и молекулярной спектроскопии водородной плазмы, методики спектроскопических измерений и описание аппаратуры, используемой для диагностики высокотемпературной плазмы.

Приводятся основные физические законы и соотношения и даются общие указания по методике решения задач, составленных в соответствии с опытом вступительных испытаний в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Типовые задачи и задачи повышенной сложности сопровождаются оригинальными методиками решений. Для проверки усвоения материала по каждой теме предлагаются контрольные работы. Подробное решение представленных в пособии контрольных работ и другие учебные материалы можно получить, зарегистрировавшись на учебном портале МГТУ им. Н.Э. Баумана (http://www.cem.bmstu.ru/dot.htm).