ИД Интеллект Избранные задачи и парадоксы в физике. Учебное пособие Паршаков Александр Николаевич

Учебное пособие из серии "Физика в ключевых задачах" посвящено разбору огромного разнообразия физических ситуаций в самом трудном для изучения и понимания разделе общей физики, проведенному с необыкновенным методическим мастерством • Выбор тем, раскрытых чётко и доходчиво, обусловлен огромным педагогическим опытом автора • По насыщенности результатами, получаемыми "из первых принципов", книга не имеет аналогов в мировой и отечественной учебной литературе • Многие темы раскрыты гораздо глубже, чем это сделано в традиционных учебниках, например, флуктуации или реальные газы и фазовые превращения • Базовое учебное пособие для студентов и преподавателей физических, естественно-научных и технических специальностей • Первое издание книги за короткое время завоевало известность и широко используется в ведущих российских университетах

Наиболее современное пособие по оптике в рамках курса общей физики • Принципиально важные для понимания предмета темы раскрыты в детальном разборе задач; наряду с классическими в учебный процесс введены многие самые современные примеры. В частности, оптика сред с отрицательным показателем преломления, элементы рентгеновской оптики, принцип генерации ультракоротких импульсов, спеклы, эффект Саньяка • Разъяснение вопросов, традиционно включаемых в учебные курсы, проведено заметно подробнее, чем в существующей литературе, при всей компактности данного учебного пособия. Особенно это относится к дифракции света и взаимодействию света с веществом • Для студентов и преподавателей физических факультетов и технических университетов, физико-математических классов и лицеев

Учебное пособие является введением в физику линейных и нелинейных волновых процессов на примере распространения электромагнитных и акустических волн • Описаны механизмы дисперсии волн. Рассмотрены особенности распространения нелинейных волн, практически не отраженные на современном уровне во вводной учебной литературе • Выбранные задачи носят принципиальный характер и создают основу для дальнейшего изучения предмета • Необходимое дополнение к базовому курсу теории волн для студентов технических и физических специальностей

Учебное пособие является первой частью книги "Физика в ключевых задачах". Рассмотрены принципы и практика решения задач по разделам: механика (включая специальную теорию относительности), колебания и акустика. Оригинальный подбор задач обусловлен в первую очередь возможностью их использования для иллюстрации фундаментальных законов физики и ее методологических принципов (симметрии, относительности и др.), истинный смысл которых проявляется именно при решении задач. Рассмотрены не только способы решения конкретных задач, но и, самое главное, с чего начать решение, какие физические законы и соотношения окажутся полезными в данной ситуации. Приводится анализ возможных путей решения с обоснованием оптимального варианта. Многие задачи сопровождаются обсуждением полученного решения и возможных путей его практического использования

Рассмотрены общие свойства колебательных процессов, происходящих в радиотехнических, механических и других системах, а также различные методы их изучения. Большое внимание уделено описанию параметрических, автоколебательных, релаксационных и других нелинейных систем. Рассмотрены механизмы синхронизации колебаний и стохастической динамики простых систем. Изучение этих колебательных систем проведено известными методами теории колебаний без подробного изложения и обоснования самих методов. По наиболее важным темам приведены задачи для самостоятельного решения • Учебное пособие предназначено для студентов и преподавателей технических и физических университетов

Книга посвящена описанию методов приближенного решения задач математической физики, возникающих в различных областях. Изложение основных понятий и средств численного анализа доводится до описания специальных алгоритмов решения важных прикладных задач, разработка которых продолжается в настоящее время. Приближенные решения сложных задач получаются как общими средствами вычислительной математики, так и специфическими для данного узкого класса задач приемами, которые позволяют обходить существенные трудности в современной вычислительной работе и делают расчеты посильными для ЭВМ • Для студентов и аспирантов факультетов прикладной математики и физико-технических специальностей вузов с достаточно высоким уровнем преподавания математики, а также для научных работников, специализирующихся в области применения численных методов в научных исследованиях

Классические ортогональные полиномы, сферические и гипергеометрические функции, а также функции Бесселя рассматриваются с единой точки зрения как частные решения возникающего во многих задачах математической физики и квантовой механики дифференциального уравнения определенного типа. Для решений этого уравнения с помощью обобщения формулы Родрига найдено интегральное представление, из которого получены все основные свойства специальных функций. Построена также теория классических ортогональных полиномов дискретной переменной как на равномерных, так и неравномерных сетках, установлена их связь с коэффициентами Клебша-Гордана и коэффициентами Рака. Рассматриваются приложения к задачам математической физики, квантовой механики и вычислительной математики

В пособии изложены основные принципы и аппарат квантовой механики, используемый при решении ключевых задач физики атомов и молекул, поведения фононов и электронов в твердом теле. Рассмотрено макроскопическое проявление квантовых законов проводимости твердых тел и их применение в электронной и измерительной технике • Предназначено для студентов и преподавателей физических, естественно-научных и технических специальностей, изучающих квантовую механику и её применения в рамках курса общей физики

Основное внимание в книге уделено методам построения аналитических решений нелинейных дифференциальных уравнений. Для уравнений, интегрируемых методом обратной задачи рассеяния: уравнения Кортевега-де Вриза, нелинейного уравнения Шредингера и уравнения Синус-Гордона - представлены пары Лакса и преобразования Бэклунда, а также изложены схемы решения задач Коши. Для ряда других нелинейных дифференциальных уравнений предложены методы нахождения точных решений • Для демонстрации методов, представленных в книге, выбраны наиболее популярные нелинейные дифференциальные уравнения: уравнение Кортевега-де-Вриза, нелинейное уравнение Шредингера, уравнение Синус-Гордона, уравнение Курамото-Сивашинского, уравнение Гинзбурга-Ландау, уравнение Колмогорова-Петровского-Пискунова, уравнение Бюргерса-Хаксли, уравнение нелинейной теплопроводности и хорошо известные системы дифференциальных уравнений: система Лоренца и система Хенона-Хейлеса

Учебник Х. Мюллера-Кирштена, вышедший уже вторым изданием на английском языке, не предназначен для первого знакомства с предметом. Он, по существу, является продолжением и развитием стандартного введения в статистическую физику и представляет интерес в качестве "продвинутого" курса для бакалавров. Чуть не половину объема книги составляют важные и подробно разобранные приложения и многочисленные примеры. Для удобства читателей соответствующие расчеты проведены, как правило, со всеми подробностями. Учебник написан с немецкой обстоятельностью и заполняет обычно нелегко преодолеваемый пробел между курсами общей и теоретической физики • Для студентов и преподавателей физических и инженерно-физических факультетов, научных работников

Учебное пособие содержит описание физико-механических свойств осадочных пород, геодинамики земной коры и физики нефтяного пласта. Рассмотрены звенья глобального цикла углерода, концепция образования углеводородов, состав и свойства нефти. Приводятся основные реологические свойства нефти и нефтепродуктов, а также анализ течения "неньютоновской" нефти в трещинах горных пород • Рассмотрены гидродинамические методы исследования скважин и особенности разработки нефтяных месторождений. Дается систематическое изложение реологических аспектов разработки месторождений нефти. Описаны способы эксплуатации добывающих скважин и принципы расчета их показателей. Дается описание особенностей морском шельфе • Для научных и инженерных работников нефтегазовой отрасли, студентов и преподавателей геофизических и нефтегазовых специальностей

В учебном пособии изложен материал по применению методов компьютерного моделирования для исследования физических систем. В каждой главе рассмотрена самостоятельная физическая задача, в ней содержится введение в суть проблемы, изложены рецепты и алгоритмы ее решения, дано описание рабочей программы на языке Фортран 90, а также приведены примеры ее использования. Рассмотренные задачи относятся к областям статистической физики и физики конденсированных систем, физики фракталов, перколяционных и хаотических явлений. Для более глубокого усвоения материала, к каждой главе прилагаются задачи и упражнения для самостоятельной работы • Для студентов, аспирантов и преподавателей физических, физико-химических специальностей, а также научных сотрудников