Spis treści

1. Wprowadzenie 1-1

1.1 Istota Fizyki 1-1

1.2 Pojęcia podstawowe 1-2

1.3 Jednostki 1-2

1.4 Matematyka w Fizyce 1-3

1.4.1 Modele matematyczne w fizyce 1-3

1.4.2 Analiza wymiarowa 1-4

1.4.3 Formalizm matematyczny 1-4

2. Ruch jednowymiarowy 2-1

2.1 Prędkość 2-1

2.1.1 Prędkość stała 2-1

2.1.2 Prędkość chwilowa 2-1

2.1.3 Prędkość średnia 2-2

2.2 Przyspieszenie 2-3

2.2.1 Przyspieszenie jednostajne i chwilowe 2-3

2.2.2 Ruch jednostajnie zmienny 2-3

3. Ruch na płaszczyźnie 3-1

3.1 Przemieszczenie, prędkość i przyspieszenie 3-1

3.2 Rzut ukośny 3-2

3.3 Ruch jednostajny po okręgu 3-4

4. Dynamika punktu materialnego 4-1

4.1 Wstęp 4-1

4.2 Definicje 4-1

4.2.1 Masa 4-1

4.2.2 Pęd 4-2

4.2.3 Siła 4-2

4.3 Zasady dynamiki Newtona 4-2

4.3.1 Pierwsza zasada dynamiki Newtona 4-3

4.3.2 Druga zasada dynamiki Newtona 4-3

4.3.3 Trzecia zasada dynamiki Newtona 4-4

5. Dynamika punktu materialnego II 5-1

5.1 Siły kontaktowe i tarcie 5-1

5.1.1 Siły kontaktowe 5-1

5.1.2 Tarcie 5-1

5.2 Siły bezwładności 5-2

6. Ciążenie powszechne (grawitacja) 6-1

6.1 Prawo powszechnego ciążenia 6-1

6.2 Doświadczenie Cavendisha 6-3

6.2.1 Ważenie Ziemi 6-4

6.3 Prawa Keplera ruchu planet 6-5

6.4 Ciężar 6-6

6.4.1 Ciężar pozorny, masa bezwładna i masa grawitacyjna 6-6

6.5 Pole grawitacyjne 6-7

6.5.1 Pole grawitacyjne wewnątrz kuli 6-8

7. Praca i energia 7-1

7.1 Wstęp 7-1

7.2 Praca wykonana przez stałą siłę 7-1

7.3 Praca wykonana przez siłę zmienną 7-3

7.4 Energia kinetyczna i twierdzenie o pracy i energii 7-5

7.5 Moc 7-6

8. Zasada zachowania energii 8-1

8.1 Wstęp 8-1

8.2 Siły zachowawcze i niezachowawcze 8-1

8.3 Energia potencjalna 8-3

8.3.1 Energia potencjalna i potencjał pola grawitacyjnego 8-5

8.4 Zasada zachowania energii 8-7

9. Zasada zachowania pędu 9-1

9.1 Środek masy 9-1

9.2 Ruch środka masy 9-3

9.3 Pęd układu punktów materialnych 9-5

9.4 Zasada zachowania pędu 9-6

10. Zasada zachowania pędu II 10-1

10.1 Układy o zmiennej masie 10-1

10.2 Zderzenia 10-2

10.2.1 Wstęp 10-2

10.1.2 Zderzenia w przestrzeni jednowymiarowej 10-3

11. Elementy szczególnej teorii względności 11-1

11.1 Wstęp 11-1

11.1.1 Zasada względności 11-1

11.1.2 Transformacja Galileusza 11-1

11.1.3 Dylatacja czasu 11-3

11.2 Transformacja Lorentza 11-5

11.2.1 Jednoczesność 11-5

11.2.2 Skrócenie długości 11-6

11.2.3 Stałość przedziału czasoprzestrzennego 11-6

11.2.4 Dodawanie prędkości 11-7

11.2.5 Zależność masy od prędkości 11-8

11.2.6 Równoważność masy i energii 11-9

12. Ruch obrotowy 12-1

12.1 Wstęp 12-1

12.2 Kinematyka ruchu obrotowego 12-1

12.3 Dynamika ruchu obrotowego 12-2

12.3.1 Moment siły 12-2

12.3.2 Moment pędu 12-2

12.3.3 Zachowanie momentu pędu 12-3

12.4 Ciała sztywne i moment bezwładności 12-5

12.5 Ruch postępowo-obrotowy ciała sztywnego 12-6

12.6 Ruch precesyjny (bąk) 12-8

13. Ruch drgający 13-1

13.1 Siła harmoniczna 13-1

13.2 Okres drgań 13-2

13.3 Wahadła 13-3

13.3.1 Wahadło proste 13-3

13.3.2 Wahadło fizyczne 13-4

13.4 Energia ruchu harmonicznego prostego 13-5

13.5 Oscylator harmoniczny tłumiony 13-7

13.5.1 Straty mocy, współczynnik dobroci 13-9

13.6 Drgania wymuszone oscylatora harmonicznego 13-9

13.6.1 Rezonans 13-11

13.6.2 Moc absorbowana 13-12

14. Statyka i dynamika płynów 14-1

14.1 Ciśnienie i gęstość 14-1

14.2 Zmiany ciśnienia wewnątrz nieruchomego płynu 14-2

14.3 Prawo Pascala i prawo Archimedesa 14-3

14.4 Pomiar ciśnienia (barometr) 14-4

14.5 Ogólny opis przepływu płynów 14-4

14.6 Równanie Bernoulliego 14-6

14.6.1 Dynamiczna siła nośna 14-7

15. Fale w ośrodkach sprężystych 15-1

15.1 Fale mechaniczne 15-1

15.2 Fale rozchodzące się w przestrzeni 15-1

15.3 Rozchodzenie się fal, prędkość fal 15-3

15.4 Przenoszenie energii przez fale 15-4

15.5 Interferencja fal 15-5

15.6 Fale stojące 15-6

15.6.1 Układy drgające, przykład 15-6

15.7 Dudnienia - modulacja amplitudy 15-7

15.8 Zjawisko Dopplera 15-8

16. Kinetyczna teoria gazów i termodynamika I 16-1

16.1 Prawo gazów doskonałych 16-1

16.2 Temperatura 16-2

16.1.1 Termometry 16-3

16.3 Ekwipartycja energii 16-3

16.3.1 Zerowa zasada termodynamiki 16-3

16.3.2 Ekwipartycja energii 16-3

16.4 Pierwsza zasada termodynamiki 16-4

16.5 Ciepło właściwe 16-5

16.5.1 Ciepło właściwe przy stałej objętości 16-5

16.1.2 Ciepło właściwe przy stałym ciśnieniu 16-6

16.6 Rozprężanie izotermiczne 16-7

16.7 Rozprężanie adiabatyczne 16-7

17. Kinetyczna teoria gazów i termodynamika II 17-1

17.1 Średnia droga swobodna 17-1

17.2 Rozkład prędkości Maxwella 17-2

17.3 Równanie Van der Waalsa 17-3

17.4 Entropia i druga zasada termodynamiki 17-4

17.4.1 Procesy odwracalne i nieodwracalne 17-4

17.4.2 Cykl Carnota 17-4

17.4.3 Druga zasada termodynamiki 17-5

17.4.4 Termodynamiczna skala temperatur 17-6

17.4.5 Entropia 17-6

17.5 Stan równowagi, zjawiska transportu 17-9

17.5.1 Stan równowagi 17-9

17.5.2 Zjawiska transportu 17-10

18. Siła elektrostatyczna 18-1

18.1 Wstęp 18-1

18.2 Ładunek elektryczny 18-1

18.2.1 Kwantyzacja ładunku 18-1

18.2.2 Zachowanie ładunku 18-1

18.3 Prawo Coulomba 18-1

18.3.1 Zasada superpozycji 18-1

18.4 Pole elektryczne 18-2

18.4.1 Linie sił 18-3

18.5 Prawo Gaussa. 18-4

19. Elektrostatyka I 19-1

19.1 Wstęp 19-1

19.2 Kuliste rozkłady ładunków 19-1

19.2.1 Jednorodnie naładowana sfera 19-1

19.2.2 Jednorodnie naładowana kula 19-2

19.2.3 Liniowe rozkłady ładunków 19-3

19.2.4 Płaskie rozkłady ładunków 19-4

19.2.5 Powierzchnia przewodnika 19-5

19.3 Potencjał elektryczny 19-5

20. Elektrostatyka II 20-1

20.1 Obliczanie potencjału 20-1

20.2 Pojemność 20-2

20.3 Energia pola elektrycznego 20-2

20.4 Dielektryki 20-3

20.4.1 Dielektryki, pogląd atomistyczny 20-3

20.1.2 Dielektryki - rozważania ilościowe. 20-5

20.5 Trzy wektory elektryczne 20-6

21. Prąd elektryczny i pole magnetyczne 21-1

21.1 Prąd elektryczny 21-1

21.2 Prawo Ohma 21-2

21.2.1 Wyprowadzenie prawa Ohma 21-2

21.3 Straty cieplne 21-4

21.3.1 Siła elektromotoryczna 21-4

21.4 Obwody prądu stałego 21-5

21.4.1 Prawa Kirchoffa 21-5

21.5 Pole magnetyczne 21-6

21.5.1 Siła magnetyczna 21-6

21.5.2 Działanie pola magnetycznego na obwód z prądem 21-7

21.5.3 Efekt Halla 21-9

22. Pole magnetyczne, indukcja elektromagnetyczna 22-1

22.1 Prawo Ampera 22-1

22.2 Strumień magnetyczny 22-2

22.3 Przykładowe rozkłady prądów 22-2

22.3.1 Pręt (przewodnik) 22-2

22.3.2 Cewka (solenoid) 22-3

22.3.3 Dwa przewodniki równoległe 22-4

22.4 Prawo Biota-Savarta 22-4

22.5 Indukcja elektromagnetyczna 22-6

22.5.1 Prawo Faradaya 22-6

22.5.2 Reguła Lenza 22-6

23. Indukcja elektromagnetyczna, energia pola magnetycznego 23-1

23.1 Indukcyjność 23-1

23.1.1 Transformator 23-1

23.1.2 Indukcyjność własna 23-1

23.1.3 Indukcja wzajemna 23-2

23.2 Obwody RC i RL, stałe czasowe 23-3

23.2.1 Obwód RC 23-3

23.2.2 Obwód RL 23-4

23.3 Energia a pole magnetyczne 23-6

23.4 Gęstość energii a pole magnetyczne 23-6

24. Drgania elektromagnetyczne 24-1

24.1 Wstęp 24-1

24.2 Obwód LC 24-1

24.3 Obwód szeregowy RLC 24-2

24.3.1 Rezonans 24-5

24.4Moc w obwodzie prądu zmiennego 24-6

25. Równania Maxwella 25-1

25.1 Podstawowe równania elektromagnetyzmu 25-1

25.2 Indukowane pole magnetyczne 25-2

25.3 Prąd przesunięcia 25-4

25.4 Równania Maxwella 25-5

26. Fale elektromagnetyczne 26-1

26.1 Równanie falowe 26-1

26.2 Linie transmisyjne 26-1

26.2.1 Kabel koncentryczny 26-2

26.2.2 Pola i prądy w kablu koncentrycznym 26-3

26.2.3 Falowód 26-4

26.3 Wnęki rezonansowe 26-4

26.4 Promieniowanie 26-6

26.5 Wektor Poyntinga 26-7

27. Optyka geometryczna i falowa 27-1

27.1 Wstęp 27-1

27.1.1 Odbicie i załamanie 27-1

27.1.2 Zasada Fermata 27-1

27.2 Warunki stosowalności optyki geometrycznej 27-4

27.1.1 Zasada Huyghensa 27-5

28. Interferencja 28-1

28.1 Doświadczenie Younga 28-1

28.2 Koherencja 28-4

28.3 Natężenie w doświadczeniu Younga 28-4

28.4 Interferencja w cienkich błonkach 28-7

29. Dyfrakcja 29-1

29.1 Pojedyncza szczelina 29-2

29.2 Pojedyncza szczelina, rozważania jakościowe 29-4

29.3 Pojedyncza szczelina, rozważania ilościowe 29-5

29.4 Równoczesna interferencja i dyfrakcja na dwóch szczelinach 29-7

30. Siatki dyfrakcyjne 30-1

30.1 Siatki dyfrakcyjne 30-1

30.2 Dyfrakcja promieni Roentgena (promieni X) 30-3

30.3 Prawo Bragga 30-5

31. Polaryzacja 31-1

31.1 Płytki polaryzujące 31-2

31.2 Polaryzacja przez odbicie 31-4

31.3 Załamanie podwójne 31-5

32. Światło a fizyka kwantowa 32-1

32.1 Źródła światła 32-1

32.2 Ciało doskonale czarne 32-2

32.3 Teoria promieniowania we wnęce, prawo Plancka 32-4

32.3.1 Rozważania klasyczne 32-4

32.3.2 Teoria Plancka promieniowania ciała doskonale czarnego 32-5

32.3.3 Zastosowanie prawa promieniowania w termometrii 32-6

32.4 Zjawisko fotoelektryczne 32-7

32.5 Efekt Comptona 32-10

33. Model atomu Bohra 33-1

33.1 Wstęp 33-1

33.2 Widma atomowe 33-2

33.3 Model Bohra atomu wodoru 33-3

34. Fale i cząstki 34-1

34.1 Fale materii 34-1

34.2 Struktura atomu i fale stojące 34-3

34.3 Mechanika falowa 34-4

34.4 Znaczenie funkcji ψ 34-6

34.5 Zasada odpowiedniości 34-7

34.6 Zasada nieoznaczoności 34-8

35. Lasery 35-1

35.1 Emisja spontaniczna 35-1

35.2 Absorpcja 35-1

35.3 Emisja wymuszona 35-1

35.4 Rozkład Boltzmana 35-2

35.5 Laser 35-5

36. Atomy wieloelektronowe, układ okresowy pierwiastków. 36-1

36.1 Liczby kwantowe 36-1

36.2 Zasada Pauliego 36-2

36.2.1 Spin elektronu 36-2

36.3 Atomy wieloelektronowe, układ okresowy pierwiastków 36-3

36.4 Promienie X 36-5

37. Materia skondensowana 37-1

37.1 Wstęp 37-1

37.2 Rodzaje kryształów (rodzaje wiązań) 37-1

37.2.1 Kryształy cząsteczkowe 37-1

37.2.2 Kryształy o wiązaniach wodorowych 37-2

37.2.3 Kryształy jonowe 37-2

37.2.4 Kryształy atomowe (kowalentne) 37-2

37.2.5 Ciała metaliczne 37-2

37.3 Pasma energetyczne 37-3

37.4 Fizyka półprzewodników 37-5

37.4.1 Domieszkowanie półprzewodników 37-5

37.5 Zastosowania półprzewodników 37-6

37.5.1 Termistor 37-6

37.5.2 Złącze p - n 37-6

37.5.3 Baterie słoneczne 37-7

37.5.4 Fotodiody 37-7

37.5.5 Diody świecące 37-7

37.5.6 Tranzystor 37-7

37.5.7 Inne urządzenia 37-8

37.6 Własności magnetyczne ciał stałych 37-8

37.6.1 Diamagnetyzm 37-9

37.6.2 Paramagnetyzm 37-9

37.6.3 Ferromagnetyzm 37-10

38. Fizyka jądrowa 38-1

38.1 Wstęp 38-1

38.2 Rozmiary jąder 38-1

38.3 Oddziaływanie nukleon-nukleon 38-2

38.4 Rozpady jądrowe i reakcje jądrowe 38-4

38.4.1 Rozpad alfa 38-4

38.1.2 Promieniowanie γ 38-6

38.1.3 Rozpad β 38-6

38.1.4 Rozszczepienie jąder atomowych 38-7

38.1.5 Reakcja syntezy jądrowej 38-8

38.5 Cykl życia słońca 38-9

38.5.1 Chmura 38-9

38.5.2 Globule 38-9

38.5.3 Protogwiazda 38-10

38.1.4 Słońce 38-10

38.1.5 Czerwony olbrzym 38-12

38.1.6 Białe karły 38-12

38.1.7 Czarne karły 38-12

38.1.8 Gwiazda neutronowa 38-13

38.1.9 Czarna dziura 38-13

Spis treści

10

7

---