Физика. Астрономия

В пособии представлено практическое введение в работу с квантовомеханическими программными пакетами для моделирования физико-химических свойств кристаллических твердых тел. Подробно описаны способы расчета структурных, механических и электронных свойств кристаллов в коммерческих пакетах VASP и CRYSTAL. Подготовлено на кафедре общей и теоретической физики.

Написано на основе многолетнего опыта чтения лекций и ведения семинарских занятий. Рассматриваются приемы и методы решения задач из области механики вязкой жидкости с использованием вычислительного пакета Ansys. Приводятся физические и математические постановки задач, граничные условия к ним и сравнение численного и аналитического решений.

Учебное пособие соответствует второй части рабочей программы по физике для студентов факультета прикладной математики и информатики НГТУ НЭТИ, обучающихся по направлениям: 01.03.02 ‒ Прикладная математика и информатика, 02.03.03 ‒ Математическое обеспечение и администрирование информационных систем. Пособие состоит из двух частей. В первой части приведены сведения из раздела физики «Колебания и волны». Во второй части представлены описания компьютерных виртуальных работ практикума по разделу физики «Колебания и волны» и инструкции для выполнения виртуальных экспериментов на компьютере. Компьютерные виртуальные работы объединены в два программно-методических комплекса, выставляемых на сайте кафедры общей физики НГТУ НЭТИ.

В данной монографии впервые создана новая аналитическая теория кристаллизации двухкомпонентных равномолярных металлических расплавов в диффузионно-релаксационном режиме. Эта аналитическая теория является естественным продолжением рассмотренной авторами проблемы роста кристаллов с простой кубической ячейкой и стехиометрического состава в кинетическом режиме кристаллизации аналогичных металлических расплавов. В основе представленной аналитической теории кристаллизации выше упомянутых расплавов лежит модель так называемой виртуальной переходной двухфазной зоны (ПДЗ), отделяющей собой две соприкасающиеся фазы — двухкомпонентный расплав металлических сплавов и растущий из него кристалл.

Как разбудить в ребёнке желание отвлечься от электронных гаджетов и обратить его взгляд к неиссякаемым источникам познания окружающего нас мира? Как рассказать о сложном в простой и увлекательной форме? Нет ничего проще! Предлагаемая читателям книга откроет для ребёнка двери в мир науки. С ней читатель шаг за шагом пройдёт путь настоящего естествоиспытателя, узнает, что такое космическое пространство и почему светят звёзды, что означает Пояс Койпера и облако Оорта и как затмение может быть приручённым. Вместе с автором книги он совершит захватывающее путешествие к звёздам, откроет тайны Пояса астероидов, загадки Луны и ледяного гиганта Нептуна. На практике познакомится с физическими явлениями, смастерит своими руками вулкан, лавовую лампу и много других интересных вещей.

Учебное пособие содержит краткий теоретический материал по разделам: «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика».

Рассмотрены явления, обусловленные взаимодействием на уровне элементарных частиц, атомных ядер, атомов, атомных слоев и требующие квантово-механического подхода к своему описанию и моделированию в силу малости взаимодействующих объектов. Изложены основные отличия квантового описания от классического. Представлены базовые модели, лежащие в основе квантово-механического моделирования нано- и фемтоструктур. Приведены оригинальные задания для самостоятельной проработки.

В учебном пособии рассмотрены теоретические и экспериментальные исследования физики колебательных и волновых явлений в механике и электромагнетизме, изучаемые в общем курсе физики технических университетов.

Содержит краткую теоретическую справку, задания к практическим занятиям, вопросы и задания, рассматриваемые в рамках тем, тестовые задания и кроссворды для самопроверки знаний, примерный тест-билет для проведения промежуточной аттестации, задания к контрольной работе для студентов заочной формы обучения, глоссарий, список рекомендуемой литературы.

Автор книги берет на себя задачу простыми словами рассказать о физике повседневного мира. В отличие от многих популяризаторов науки, он предлагает читателю не набор разрозненных фактов для запоминания, а ряд оригинальных примеров, требующих аналитического подхода. В чем особенность приливных волн на Луне? Как рассчитать энергию движущейся воды? Можно ли при помощи секундомера измерить глубину ямы? Какие силы действуют на бейсбольный мяч в полете? В каждой главе содержатся постановка и описание нестандартной задачи. Еще одна цель книги – реабилитация математики, которую неспециалисты традиционно считают сложной наукой. Первая глава предназначена для быстрой проверки того, есть ли у читателя фундаментальные знания математики, необходимые для чтения книги. В примечаниях в конце глав приводятся ссылки на полезную литературу по обсуждаемой теме.

Эта книга — задачник по физике, но задачник необычный. Здесь вы не встретите знакомых сюжетов, которые порой навевают тоску: авторские задачи миниатюры знакомят вас с яркими природными явлениями или необычными закономерностями из самых разных разделов физики. Вы удивитесь: несмотря на то что предлагаемые задачи выходят далеко за пределы школьной и даже университетской программы, благодаря предисловию и подсказкам они вполне по силам любознательному школьнику. А завершает каждую задачу научно-популярное послесловие — рассказ о том, как с этим вопросом разбираются сами ученые. Автор приглашает к разговору о современной физике всех, кому недостаточно кратких новостей науки. Книга выходит в серии «Научно-популярные задачи».

Содержит три раздела, структурированных в соответствии с четырьмя задачами домашних заданий по первому и второму модулям дисциплины «Физика и естествознание» (разделы «Механика», «Термодинамика»). Все задачи имеют многовариантные условия. Даны примеры решения типовых задач.

Содержание книги представляет собой отредактированный конспект лекций по курсу общей физики, которые читались авторами на протяжении ряда лет в Вятском государственном гуманитарном университете и Вятском государственном университете. В учебном пособии изложены физические основы классической механики, молекулярной физики и термодинамики, а также основы электродинамики, оптики и квантовой физики.

Данный краткий курс не отражает полный курс дисциплины. Для восполнения курса необходимо изучить рекомендуемую литературу, дополнив конспект лекций. Многие практические вопросы излагаются на практических занятиях.

Верно ли, что красота правит миром? Этим вопросом на протяжении всей истории человечества задавались и мыслители, и художники, и ученые. На страницах великолепно иллюстрированной книги своими размышлениями о красоте Вселенной и научных идей делится Нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек. Шаг за шагом, начиная с представлений греческих философов и заканчивая современной главной теорией объединения взаимодействий и направлениями ее вероятного развития, автор показывает лежащие в основе физических концепций идеи красоты и симметрии. Герои его исследования — и Пифагор, и Платон, и Ньютон, и Максвелл, и Эйнштейн. Наконец, это Эмми Нётер, которая вывела из симметрий законы сохранения, и великая плеяда физиков XX в. В отличие от многих популяризаторов, Фрэнк Вильчек не боится формул и умеет «на пальцах» показать самые сложные вещи, заражая нас юмором и ощущением чуда.

Описывая жизнь Альберта Эйнштейна, Митио Каку погружает нас в бурлящую атмосферу первой половины XX в. — две мировые войны, революция в Германии, создание атомной бомбы. Он показывает читателю невидимый обычно за триумфальной стороной открытий и озарений мир ученого — этапы становления, баталии в научном мире, зачастую непростые отношения с близкими. В книге представлен свежий взгляд на новаторскую деятельность Эйнштейна, перевернувшего представления человечества о пространстве и времени. Автор книги, Митио Каку, — всемирно известный физик и популяризатор науки. Его умение доносить научные знания до самого широкого читателя сродни великому Эйнштейну, любившему повторять, что новая теория никуда не годится, если не базируется на зримом образе, достаточно простом, чтобы понять его мог даже ребенок. В своей книге Митио Каку не только удается увлекательно рассказать о жизни великого гения, но и дать четкое представление об открытиях Альберта Эйнштейна даже тем, кто далек от науки.

В 1959 г. советская станция «Луна-3» сделала первые фотографии обратной стороны Луны. Даже в плохом разрешении изображения ошеломили ученых: обратная сторона выглядела как огромное пространство горных массивов, а не как обширные лавовые равнины, покрывающие видимую с Земли сторону. Последующие миссии качественными снимками подтвердили это открытие. Почему Луна выглядит именно так и может ли это что-то сказать о нашем месте во Вселенной? Оказывается, может — и довольно много. В книге «Когда у Земли было две Луны» известный планетолог Эрик Асфог отправляет нас в захватывающее путешествие в самые далекие времена нашей Галактики, чтобы выяснить, почему Луна такая разная. Интересно написанная, с провокационными аргументами, эта книга не только головокружительный астрономический тур, но и глубокое исследование происхождения жизни в миллиардах километрах от нашего дома.

Написанная известным теоретиком в области квантовых вычислений Скоттом Ааронсоном, эта книга проведет вас через поразительное разнообразие тем, исследуя самые глубокие идеи математики, информатики и физики от теории множеств, вычислительной сложности, квантовых вычислений до интерпретации квантовой механики. Кроме того, вы познакомитесь с дискуссиями относительно путешествий во времени, парадокса Ньюкома, антропного принципа и взглядов британского физика и математика Роджера Пенроуза.

Играет ли Бог в кости? И во что играют физики? Николя Жизан, автор прорывного женевского эксперимента по передаче квантовой запутанности фотонных пар по оптоволокну, излагает свои взгляды на фундаментальные вопросы квантовой физики через призму игры Белла — воображаемого эксперимента, в котором рассматривается теоретическая возможность сверхсветовой передачи информации с использованием запутанных частиц. Реальные эксперименты с ними доказали нелокальную природу мира — вопреки интуитивному желанию ученых, события в удаленных точках Вселенной могут непосредственно зависеть друг от друга.Истинная природа этих явлений и вытекающие из них следствия в последнее время стали горячей темой физики. По мнению автора, вторая квантовая революция, начавшаяся в последнем десятилетии XX века, позволит построить новый, непротиворечивый и плодотворный взгляд на мир.

Научно-популярное издание рассказывает о связи солнечной активности с широким кругом биологических явлений. Приведены необходимые сведения о солнечной активности, межпланетной среде и важнейших оболочках нашей планеты, защищающих среду обитания от воздействия капризов «космической погоды». Много внимания уделено влиянию космической погоды на бактерии, растения, а также на человека — его здоровье, психику и поведение. Подробно рассказано о связи солнечной активности с явлениями общественной жизни. Изложена точка зрения авторов о происхождении астрологии и рациональном «ядре» древней вавилонской астрологии.

Что если за хрупким фасадом нашего повседневного мира кроется иная реальность? В ней яблоко, сорвавшееся с дерева, не падает на землю, а парит в воздухе; масса в ней пуста, пространство противоречиво, а время переменчиво. Звучит фантастично? Однако учёные доказали: такая реальность существует. Добро пожаловать в квантовый мир, где природа ведёт себя вовсе не так предсказуемо, как мы привыкли думать! На страницах книги вы найдёте сведения о квантах и фотонах, рассказы об открытиях из области физики и палеонтологии, факты из биографии великих учёных и любопытные параллели между физикой и философией. И всё это в увлекательной форме комикса!

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.

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.

Учебное пособие содержит изложение разделов курса физики, касающихся квантовых свойств излучения и корпускулярно-волнового дуализма.

Сборник содержит 200 количественных и качественных заданий разной сложности по 20 разделам курса общей физики «Механика. Механические колебания и волны». На основе предложенных задач сформированы тестовые задания по проверке остаточных знаний. Для каждого студента компьютерная программа методом случайной выборки составляет вариант для тестирования, содержащий 20 тестов по 20 разделам.

Изложены основные теоретические и практические сведения об интерференции света от двух когерентных источников и интерференции на тонкой воздушной прослойке между выпуклой поверхностью плоско-выпуклой линзы и плоской стеклянной пластинкой. Приведены необходимые рекомендации к выполнению лабораторной работы. Описана лабораторная установка, даны указания по выполнению измерений и обработке их результатов.

На основе системного анализа выявлены основные закономерности кластерных распадов атомных ядер, позволяющие сделать вывод о возможности существования гораздо большего числа f-активных ядер, чем известно. В области средних ядер кластерный распад возможен для нейтронно-дефицитных нуклидов. Кластерная радиоактивность характерна для α-активных ядер, обладающих повышенной устойчивостью. Тяжелый кластер f-распада трансактинидов делится спонтанно.

Подробно изложен теоретический и экспериментальный материал, лежащий в основе квантовой физики. Большое внимание уделено физическому содержанию основных квантовых понятий и математическому аппарату, используемому для описания движения микрочастиц. Решение большого количества задач не только иллюстрирует излагаемый материал, но в ряде случаев развивает и дополняет его. Рассмотрены наиболее актуальные и перспективные приложения квантовых эффектов в науке и технике. Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Рассмотрен процесс фотолитографии. Изложено описание процедур проведения экспериментов по определению разрешающей способности операций фотолитографии и жидкостного травления тонкопленочных медных структур. Представлена методика обработки полученных результатов травления и выявления на их основе бокового подтрава токопроводящих структур и неравномерности тонкопленочного покрытия по площади заготовки.

Рассмотрены некорректные обратные задачи статистической динамики, задачи по структурному анализу траекторий случайных процессов, задачи статистического диагностирования конструкций, а также методы расчета конструкций, находящихся в условиях интенсивной коррозии и интенсивных нерегулярных воздействий. Для решения нелинейных задач рассмотрены методы марковских процессов, методы уравнений Фоккера — Планка — Колмогорова, методы статистической линеаризации. Приведены задачи по оптимизации параметров машин и конструкций и их решения.

Рассмотрены вопросы, связанные с малыми свободными колебаниями консервативных систем и систем с вязким сопротивлением и конечным числом степеней свободы. Приведены контрольные вопросы и задания.

Предназначено для самостоятельной подготовки к выполнению лабораторной работы «Качество системы стабилизации курса самолета» по дисциплине «Управление техническими системами». Издание будет способствовать углубленному изучению раздела «Качество управления линейными системами автоматического регулирования (САР)» указанной дисциплины, освоению интегрального метода оценки качества САР, приобретению навыков построения системы дифференциальных уравнений, описывающих поведение САР, синтеза и построения структурных схем, соответствующих этим уравнениям, редактирования параметров, получения, визуализации и анализа результатов расчетов, формулировки выводов о характере и качестве переходных процессов САР.

В пособии приведены краткие положения раздела прикладной механики – кинетостатики механизмов. Предназначено для студентов бакалавриата и магистратуры механико-машиностроительных направлений подготовки. Будет полезным для закрепления теоретических положений механики, выполнения курсовых работ и проектов по разделам прикладной механики.

Настоящее учебное пособие является руководством по использованию расчетных программ для ЭВМ (MS Excel, Mathсad, APM Win-Machine) применительно к решению задач на прочность и жесткость деталей и конструкций, подверженных деформациям различных видов.

В учебном пособии изложен теоретический материал по дисциплине «Прикладная механика». Также приведены принятые обозначения, словарь терминов, темы рефератов и краткая историческая справка.

В пособии даны определения различных типов тестовых заданий, проиллюстрированные конкретными примерами. Для удобства тестирующихся студентов приводится справочная информация по соответствующим темам курса физики, полезными могут оказаться и рекомендации составителям тестов. Представлен также раздел с тестом, задания которого содержат подробные ответы-решения. Последний раздел пособия содержит два варианта тестовых заданий для самоподготовки, снабженных ключами из ответов.

Теоретический анализ оптических явлений, таких как интерференция, дифракция и поляризация, предваряет их экспериментальные исследования. Использование в экспериментах когерентного лазерного излучения дает возможность получить оптические явления в явной и наглядной форме.

Учебное пособие написано в соответствии с действующей программой курса физики. Рассмотрены основы классической и современной физики по разделам «Механика», «Молекулярная физика», «Электричество», «Магнетизм», «Оптика» и «Квантовая механика». Особое внимание уделено выявлению органической взаимосвязи законов физики с производственными процессами и технологиями.

Изложены основные элементы современной естественно-научной картины мира с точки зрения диалектико-материалистического подхода.

Подготовлено на кафедре общей физики физического факультета Воронежского государственного университета.

Учебно-методическое пособие предназначено для преподавателей и студентов физико-математических факультетов педагогических институтов.

В учебном пособии предложении компьютерный комплекс, который обеспечивает подготовку учебных опытов по физике. Для студентов педагогических институтов, преподавателей физики.

Пособие составлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего образования, в нем приведены методика и порядок выполнения лабораторных работ, указания по технике безопасности и перечень вопросов для защиты работ по дисциплине «Комплексная интерпретация геофизических данных».

Рассматриваются результаты теоретических и экспериментальных исследований гидродинамики и теплообмена в каналах круглого сечения. Целостный подход позволяет использовать достигнутые результаты при оптимизации конструктивных и режимных параметров тепловых аппаратов и наметить круг проблем, еще подлежащих разрешению на основе новых теоретических и экспериментальных исследований.

Стивен Хокинг — один из самых известных физиков современности. Ему принадлежало множество работ по теории черных дыр, квантовой космологии и теории относительности. Широкой общественности он был хорошо известен как блестящий популяризатор науки. Кроме того, британский ученый являл собой пример личного мужества, полстолетия сражаясь с ужасным недугом, парализовавшим все тело. Весной 2018 года выдающийся ученый навсегда покинул нашу планету, затерявшись где-то в бесконечных измерениях так любимого им многомирья Мультиверса. Олег Фейгин, физик и автор множества популярных книг, тепло и вдохновенно представляет научное творчество великого теоретика современности.

В учебном пособии приводятся сведения по разделу квантовой механики курса «Теоретическая физика». Материал подготовлен в соответствии с программой, изложенной в учебно-методическом руководстве «Физика: Содержание и технология обучения» / Под ред. В.В. Майера и А.В. Проказова. - Глазов: ГГПИ, 1996.