«فیزیک پایه» (بلت)

کتاب «فیزیک پایه» یکی از منابع خوب برای «آشنایی اولیه» با سرفصل‌های مختلف فیزیک است. مشخصات کتاب‌شناختی آن بدین شرح است:

فیزیک پایه (چهار جلدی)، فرانک ج. بلت. مترجم: مهران اخباری‌فر. تهران: انتشارات فاطمی.

کتاب فوق در واقع ترجمه ویراست سوم کتابِ Principles of physics است که در چهار جلد با موضوعاتِ زیر ارائه می‌گردد

• جلد اول: مکانیک
• جلد دوم: سیالات، حرارت و امواج
• جلد سوم: الکتریسیته، مغناطیس و الکترومغناطیس
• جلد چهارم: نور و فیزیک نوین

از مزیت‌های مهم این کتاب، می‌توان به پیش‌نیازهای اندک ریاضی اشاره کرد، به صورتی‌که تنها اندکی جبر و مثلثاتِ ساده برای مطالب کتاب، کافی است و همین، این کتاب را به نقطه‌شروع مناسبی برای بسیاری از سرفصل‌ها تبدیل می‌کند.

نکته مثبتِ دیگر، مساله‌های کتاب است که در دو بخشِ «پرسش‌های چندگزینه‌ای» (که بیشتر جنبه مفهومی دارند) و «مسائل» (به صورت طبقه‌بندی‌شده) ارائه شده است. مسائلِ سه‌ستاره کتاب، مسائل جذابی هستند و گاه در سطح مسائل مرحله دوم المپیاد قرار می‌گیرند. با توجه به «جامع» بودنِ کتاب و پوشش دادنِ اکثر سرفصل‌های فیزیک، اگر در مبحثی دنبالِ مساله خوب برای حل‌کردن می‌گشتید، کتاب فیزیک پایه یک گزینه خوب برای پیدا کردنِ مساله است. گفتنی است پاسخِ مسائلِ فرد در انتهای کتاب آورده شده و می‌توانید جواب آخر این مسائل را با کتاب مقایسه کنید.

طبقه‌بندی سرفصل های کتاب فیزیک پایه

جلد اول: مکانیک

واحدها، دیمانسیون ها و سایر مقدمات

زیرسرفصل‌ها :

واحدها واحدهای اصلی واحدهای فرعی و تحلیل دیمانسیونی نمادگذاری علمی و رقم های بامعنی کمیت های عددی (اسکالر) و برداری

سینماتیک در یک بعد

زیرسرفصل‌ها :

حرکت مستقیم الخط سرعت شتاب یکنواخت

سینماتیک در دو بعد؛ بردارها

زیرسرفصل‌ها :

جمع و تفریق برداری بردارهای جابه‌جایی، سرعت و شتاب حرکت شتابدار یکنواخت در دو بعد جمع سرعت ها: چارچوب مرجع

دینامیک

زیرسرفصل‌ها :

قوانین حرکت نیوتن کاربرد قوانین نیوتن اصطکاک

کار، انرژی و توان

زیرسرفصل‌ها :

کار انرژی جنبشی: قضیه کار-انرژی انرژی پتانسیل و نیروهای پایستار پایستگی انرژی توان

ضربه و اندازه حرکت

زیرسرفصل‌ها :

نیروهای خارجی و داخلی تجدیدنظر در قانون دوم نیوتن: اندازه حرکت خطی پایستگی اندازه حرکت خطی برخوردهای کشسان و ناکشسان برخورد در حرکت یک بعدی برخورد در حرکت دو بعدی مرکز جرم

حرکت دایره ای

زیرسرفصل‌ها :

سینماتیک حرکت دایره ای رابطه بین حرکت دورانی و انتقالی دینامیک حرکت دایره ای یکنواخت شیب عرضی پیچ ها

گرانش

زیرسرفصل‌ها :

قانون عمومی جاذبه گرانشی انرژی پتانسیل گرانشی؛ میدان و پتانسیل گرانشی قوانین حرکت سیاره ای کپلر تعیین G: توزین یا تعیین وزن زمین

تعادل چرخشی؛ دینامیک اجسام گسترده

زیرسرفصل‌ها :

گشتاور نیرو و تعادل چرخشی مرکز جرم و گرانیگاه دینامیک چرخشی گشتاور ماند (لختی دورانی) قضیه محورهای موازی اندازه حرکت زاویه ای ژیروسکوپ و دوچرخه انرژی جنبشی چرخشی

جلد دوم: سیالات، حرارت و امواج

خواص مکانیکی ماده

زیرسرفصل‌ها :

جامدات، مایعات و گازها چگالی و خواص کشسان جامدات مدول یانگ، مدول برشی و مدول کشسانی حجمی کشش سطحی چسبناکی، چسبندگی، زاویه تماس و مویینگی

هیدروستاتیک و هیدرودینامیک

زیرسرفصل‌ها :

فشار جو فشار مایعات شناوری جریان لایه ای و آشفته اثر برنولی جریان سنجِ ونتوری و افشانک جریان گرانرو (آرام یا بی تلاطم) آشفتگی (تلاطم) سرعت حدی رسوب گذاری و گریز از مرکز

خواص کرمایی، گرماسنجی و هم ارزِ مکانیکی گرما

زیرسرفصل‌ها :

دما روش های دماسنجی انبساط گرمایی ظرفیت گرمایی گرمای نهان گرماسنجی انتقال گرما همرفت رسانش تابش

قانون گازهای کامل و نظریه جنبشی

زیرسرفصل‌ها :

کمیت های مولی معادله حالت گاز کامل نظریه جنبشی ظرفیت گرمایی گازها (تک اتمی و دو اتمی) مخلوط گازها

ترمودینامیک

زیرسرفصل‌ها :

قوانین صفرم و اول ترمودینامیک قانون دوم ترمودینامیک ماشین های گرمایی آنتروپی و قانون دوم تعبیر آماری آنتروپی؛ مرگ گرمایی

حرکت نوسانی

زیرسرفصل‌ها :

تعادل پایدار، ناپایدار و بی‌تفاوت حرکت هماهنگ ساده سیستم جرم و فنر رابطه حرکت هماهنگ ساده با حرکت دایره ای آونگ ساده مروری بر اصل هم ارزی آونگ فیزیکی انرژی سیستم نوسان کننده نوسان های واداشته، میرایی و تشدید

امواج مکانیکی

زیرسرفصل‌ها :

امواج سینوسی برهم‌نهی امواج بازتابش امواج امواج ایستاده تشدید ضربان (زنش) سرعت انتشار موج سوار بر ریسمان انرژی ریسمان مرتعش

صوت

زیرسرفصل‌ها :

تولید صوت سرعت صوت رابطه بین افت و خیز فشار و جابه‌جایی متوسط مولکول های گاز شدت صوت و دسی بل برهم‌نهی امواج صوتی اثر دوپلر پراکندگی امواج ناوبری خفاش ها فیزیولوژی شنوایی

جلد سوم: الکتریسیته، مغناطیس و الکترومغناطیس

الکتروستاتیک: بار، میدان الکتریکی و پتانسیل

زیرسرفصل‌ها :

منشأ بار الکتریکی رسانا، نارسانا و نیمه رسانا برهم کنش بین بارها: قانون کولن اتصال به زمین و بار دار کردن از طریق القا دوقطبی های دائمی و القایی نیروی الکتروستاتیکی ناشی از توزیع بارها میدان الکتریکی قانون گاوس میدان الکتریکی داخل یک رسانا، حفاظت پتانسیل الکتروستاتیکی انرژی اجسام باردار الکترون ولت پتانسیل ناشی از میدان الکتریکی یکنواخت پتانسیل ناشی از بار نقطه ای سطوح هم پتانسیل پتانسیل ناشی از توزیع باز

خازن

زیرسرفصل‌ها :

خازن و ظرفیت انرژی الکتروستاتیکی خازن ها انرژی ذخیره شده در میدان الکتریکی ترکیب متوالی و موازی خازن ها

جریان های الکتریکی دائم

زیرسرفصل‌ها :

منبع های نیروی محرکه الکتریکی: باتری ها جریان الکتریکی مقاومت و مقاومت ویژه جریان، ولتاژ و اتلاف توان در مدارهای ساده ترکیب مقاومت ها قواعد کیرشهف باتری واقعی و مقاومت داخلی اندازه گیری شدت جریان و ولتاژ مدارهای پل رسانش عصبی

مغناطیس

زیرسرفصل‌ها :

میدان مغناطیسی نیروی وارد بر جریان در میدان مغناطیسی میدان مغناطیسی زمین مسیر بارهای متحرک در میدان مغناطیسی سیکلوترون اثر هال تولید میدان مغناطیسی میدان مغناطیسی ناشی از یک خط مستقیم جریان نیروی بین دو جریان؛ تعریف آمپر قانون آمپر حلقه های جریان، چنبره و سیم لوله مواد مغناطیسی سنجه ها

القای الکترومغناطیسی

زیرسرفصل‌ها :

نیروی محرکه القایی؛ قانون فارادی و قانون لنز نیروی محرکه القایی حرکتی القای متقابل خودالقایی انرژی ذخیره شده در القاگر مولد ابررسانایی و کاربردهای آن

جریان ها و ولتاژهای تابع زمان (مدارهای AC)

زیرسرفصل‌ها :

پاسخ مدارهای ساده به ناپیوستگی های جریان یا ولتاژ مدارهای RC مدارهای RL جریان و ولتاژ متناوب مدار RLC و تشدید پالایه ترانسفورماتور آثار فیزیولوژیکی جریان الکتریکی

امواج الکترومغناطیسی و ماهیت نور

زیرسرفصل‌ها :

جریان جابه‌جایی امواج الکترومغناطیسی نور سرعت نور ضریب شکست موج و پرتو اصل هویگنس بازتابش امواج تخت شکست بازتابش کلی داخلی آندوسکوپ پاشندگی

جلد چهارم: نور و فیزیک نوین

نورشناسی هندسی؛ ابزارهای نوری

زیرسرفصل‌ها :

آینه های تخت آینه های کروی عدسی ها پرتوهای اصلی برای عدسی ها و یافتن مکان تصویر ابیراهی ها چشم دوربین عکاسی و دستگاه نمایش اسلاید ذره بین جواهرسازان میکروسکوپ تلسکوپ

نورشناسی فیزیکی

زیرسرفصل‌ها :

همدوسی تداخل تداخل دو شکاف تداخل لایه نازک تداخل سنج ها تمام نگاری پراش توری پراش توان تفکیک قطبش

نسبیت

زیرسرفصل‌ها :

نسبیت کلاسیک آزمایش مایکلسون-مورلی اصول موضوع نظریه نسبیت خاص همزمانی و اتساع زمان پارادوکس دوقلوها جمع سرعت ها هم ارزی جرم-انرژی تایید تجربی نظریه نسبیت خاص نسبیت عام

مبانی نظریه کوانتومی

زیرسرفصل‌ها :

تابش جسم سیاه اثر فوتوالکتریک گرمای ویژه جامدات پرتوهای ایکس پراکندگی کامپتون امواج ماده اصل عدم قطعیت ذرات و پادذرات

ساختار اتمی و طیف اتمی

زیرسرفصل‌ها :

مدل اتم هیدروژن بور کسیل و جذب تابش: نمودار تراز انرژی امواج دوبروی و مدل بور تابع موج های اتمی، اعداد کوانتومی و ساختار اتمی ترازهای انرژی اتمی در میدان مغناطیسی اتم های چند الکترونی و جدول تناوبی خطوط پرتو ایکس مشخصه میزرها و لیزرها

تجمع مولکول ها و جامدات

زیرسرفصل‌ها :

پیوندهای مولکولی طیف مولکولی چسبناکی مایعات نظریه نوار انرژی جامدات وسیله های نیمه رسانا

فیزیک هسته ای و ذرات بنیادی

زیرسرفصل‌ها :

ساختار هسته و نیروهای هسته ای تشدید مغناطیسی هسته پایداری هسته ها ثابت های واپاشی، نیم عمر ها و اکتیویته واکنش های هسته ای شکافت گداخت آشکارسازهای تابش عمرسنجی رادیواکتیویته ذرات بنیادی نظریه های میدان کوانتومی