Следует признать, что существует заметный интерес к научной культуре, но вместе с тем мы вынуждены констатировать полнейшую неспособность учебных учреждений в достаточной мере удовлетворить этот интерес. Материалом для настоящей книги послужили статьи, опубликованные в различных ежедневных изданиях и в специальных научных журналах. Затем они были развиты с целью достижения единства формы и содержания. В книге нашли отражение представления теории относительности и космологии, астрофизики и физики атомного ядра и элементарных частиц, понятия сверхтекучести, сверхпроводимости и энтропии. Последняя глава – фантастический рассказ о том, как один «изобретатель» построил «вечный двигатель», и о психологической травме, которую пережили бы профессиональные ученые, если бы такое невозможное событие произошло.

В ядерной физике в широком смысле этого термина изучаются явления, происходящие на очень малых расстояниях и при очень больших энергиях, приходящихся на одну частицу. Верхней границей расстояний, на которых происходят события, изучаемые ядерной физикой, является размер атома. Нижней границей энергий отдельных микрочастиц можно считать энергию связи электрона в атоме. В этом смысле ядерная физика является физикой субатомных явлений.

Настоящая книга представляет собой обработку стенограмм лекций Э. Ферми, прочитанных им в 1949 году в Италии. В этих лекциях содержится общее описание элементарных частиц и монополя Дирака, теория бета-распада, обзор по истории развития нейтронной физики, основы квантовой электродинамики, теория ядерных орбит, рассматриваются вопросы о распространенности и происхождении элементов, о природе взаимодействия между электроном и нейтроном и многое другое.

Настоящее учебное пособие написано на основе курсов лекций по ядерной физике, которые читаются автором в соответствии с учебными программами, действующими в Московском университете. Материал излагается таким образом, чтобы можно было качественно понять современные экспериментальные результаты ядерной физики без знания квантовой механики, а минимально необходимые сведения о квантовомеханических представлениях даются в книге. Пособие рассчитано на студентов вузов, изучающих ядерную физику, но не специализирующихся по этому предмету.

Книга представляет собой учебное пособие для студентов физических и физико-математических факультетов педагогических институтов, составленное по программе курса общей физики для пединститутов.

В книге подробно изложен метод комплексных угловых моментов, одним из создателей которого является Редже. Изложение теории рассеяния с точки зрения комплексного углового момента, являясь математически наиболее полным и строгим, оказывается в то же время логически наиболее простым из известных в настоящее время. Книга рассчитана на научных работников — теоретиков и экспериментаторов, занимающихся исследованиями в области физики ядра и элементарных частиц, а также физики атомов и молекул. Она может быть рекомендована также аспирантам и студентам старших курсов университетов и физико-технических вузов, специализирующимся в области теоретической физики, а также всем, кто изучает квантовую механику и ее приложения.

Книга представляет собой пятый том курса общей физики (первые четыре тома вышли ранее). Большое внимание уделено анализу экспериментальной ситуации, приведшей к возникновению квантовой теории Подробно анализируется физическое содержание основных квантовых понятий и математического аппарата, используемого для описания движения микрочастиц, рассматриваются основные явления физики атома и явления, обусловленные свойствами атомной оболочки, а также некоторые релятивистские квантовые явления.

Самостійна робота над навчальним матеріалом є основною формою підготовки студентів. Для якісного забезпечення цієї роботи процес вивчення курсу фізики в університеті складається з таких етапів: проведення лекцій; самостійної роботи над підручниками та навчальними посібниками; виконання контрольних завдань; проведення лабораторних робіт та практичних занять; складання заліків та іспитів. Важливе місце серед них займає самостійне виконання студентами контрольних завдань, оскільки розв’язання задач є перевіркою ступеня засвоєння теорії курсу, а рецензії на завдання допомагають доробити та правильно засвоїти різні розділи курсу. В даному посібнику наводяться методичні вказівки щодо самостійної підготовки студентів при вивчені розділу “ Елементи атомної і ядерної фізики та фізики твердого тіла “. Вивчення цього розділу слід починати з елементів квантової механіки і розглянути такі питання, як корпускулярно-хвильовий дуалізм матерії, гіпотезу де Бройля, уяснити, що рух будь-якої частинки згідно з цією гіпотезою завжди супроводжується хвильовим процесом. Виходячи з співвідношень невизначеностей Гейзенберга, визначити межі застосування класичної механіки та зрозуміти, що з цих співвідношень витікає необхідність описування стану мікрочастинок за допомогою хвильової функції, звернувши увагу на її статичний зміст. Доцільно розглянути застосування рівняння Шредінгера до стаціонарних станів ( прямокутна потенціальна яма нескінченної глибини ), слід знати правила квантування енергії, орбітального моменту імпульсу в атомі водню та вияснити зміст трьох квантових чисел. При вивченні теми “ Періодична система елементів” необхідно звернути увагу на фізичний зміст спінового числа та принцип заборони Паулі, на основі якого розглянути розподіл електронів у атомі за станами. При вивченні елементів фізики атомного ядра та елементарних частинок необхідно добре уявляти склад атомного ядра та його характеристики: масу, лінійні розміри, момент імпульсу, магнітний момент ядра, дефект маси ядра, енергію та питому енергію зв’язку ядра. Розглядаючи склад ядра та взаємодію нуклонів у ядрі, потрібно знати властивості ядерних сил та звернути увагу на їх обмінну природу. В процесі вивчення радіоактивного розпаду ядер важливо зрозуміти дискретний характер енергетичного спектру - частинок та - випромінювання, що свідчить про квантування енергії ядер; зрозуміти закономірності - розпаду, пов’язаного з законами збереження енергії і моменту імпульсу. Вивчаючи тему “ Ядерні реакції “, важливо зрозуміти, що у всіх ядерних реакціях виконуються закони збереження: енергії, імпульсу, моменту 4 імпульсу, електричного заряду, маси (масового числа). Особливу увагу слід приділяти реакціям синтезу легких та поділенню важких ядер, питанням ядерної енергетики та проблемам керування термоядерними реакціями. При вивченні теми “ Елементи фізики твердого тіла “ основну увагу необхідно приділяти елементам теорії кристалічної решітки, елементам зонної теорії твердих тіл, напівпровідникам, провідникам ( металам). Розглядаючи ці питання, важливо зрозуміти характер теплового руху в твердих тілах, теорію теплоємності Дебая, розподіл електронів за енергіями при Т = 0 та Т 0 , мати якісну уяву про надпровідність, вияснити різницю між металами, діелектриками та напівпровідниками, розглянути власну та домішкову провідність напівпровідників та вольт-амперну характеристику p – n - переходу.