Предисловие |
1 | Опыты Кавендиша |
| 1. | Предыстория |
| 2. | Экспериментальная установка |
| 3. | Цель эксперимента |
| 4. | Проведение эксперимента |
| 5. | Теория метода и результаты |
2 | Экспериментальное определение скоростей газовых молекул. Распределение молекул по скоростям – распределение Максвелла. Опыты Штерна. Опыты Эльдриджа |
| 1. | Предыстория |
| 2. | Опыты Штерна |
| | 2.1. | Экспериментальная установка |
| | 2.2. | Проведение эксперимента |
| | 2.3. | Теория метода и результаты |
| 3. | Опыты Эльдриджа |
| | 3.1. | Экспериментальная установка |
| | 3.2. | Идея селекции скоростей |
| | 3.3. | Проведение эксперимента |
| | 3.4. | Результаты эксперимента |
3 | Опыты Майкельсона–Морли |
| 1. | Цель эксперимента |
| 2. | Идея использования оптического интерферометра |
| 3. | Теория метода опытов |
| 4. | Интерференционная картина и ее изменение, ожидаемое Майкельсоном |
| 5. | Конструкция установки и ее параметры |
| 6. | Использование преобразований Лоренца |
| 7. | Выводы по результатам опытов |
4 | Опыты по установлению ядерной модели атома |
| 1. | Предыстория |
| 2. | Начальные эксперименты |
| 3. | Теория рассеяния Резерфорда и фундаментальный эксперимент |
| 4. | Экспериментальная установка |
5 | Эффект Зеемана |
| 1. | Предыстория |
| 2. | Теория Лоренца эффекта Зеемана |
| 3. | Итоги теории Лоренца и сравнение с экспериментом |
6 | Опыты Франка и Герца |
| 1. | Предыстория: классическая физика и оптическое излучение |
| 2. | Квантовые представления в теории излучения атома |
| 3. | Экспериментальные доказательства справедливости квантовых постулатов, опыты Франка и Герца |
| | 3.1. | Абсолютно упругий удар |
| | 3.2. | Абсолютно неупругий удар |
| | 3.3. | Частично неупругий удар |
| 4. | Экспериментальная установка |
| 5. | Результаты исследований |
7 | Эффект Комптона |
| 1. | Предыстория |
| 2. | Элементарная теория эффекта Комптона |
| 3. | Экспериментальные исследования |
8 | Пространственное квантование. Опыты Штерна и Герлаха |
| 1. | Предыстория |
| | 1.1. | Частица с магнитным моментом во внешнем магнитном поле |
| | 1.2. | Частица обладает магнитным моментом и моментом импульса |
| 2. | Экспериментальная установка и результаты опытов |
| 3. | Теория метода и расчеты |
9 | Волновая природа частиц |
| 1. | Предыстория |
| 2. | Экспериментальные исследования волновых свойств частиц |
| | 2.1. | Опыты Дэвиссона–Джермера |
| | 2.2. | Опыты Томсона и Тартаковского |
10 | Опыты Фуко |
| 1. | Предыстория: модели распространения и преломления света |
| | 1.1. | Взгляды Декарта |
| | 1.2. | Исследования Ферма |
| | 1.3. | Взгляды Гука |
| | 1.4. | Взгляды Ньютона |
| 2. | Опыты Фуко |
| 3. | Теория метода Фуко |
| 4. | Параметры установки и оценка результатов исследований |
11 | Опыты Эйнштейна–де Гааза |
| 1. | Предыстория |
| 2. | Теоретические основы метода |
| 3. | Новая методика и экспериментальная установка |
| 4. | Экспериментальная установка и результаты исследований |
12 | Опыты П.Н.Лебедева. Эксперименты по измерению давления света на твердые тела |
| 1. | Предыстория |
| 2. | Взгляды Дж.К.Максвелла и электромагнитная теория света |
| | 2.1. | Отражение света от поверхности твердого тела. Давление света |
| | 2.2. | Давление света при полном поглощении твердым телом падающей волны |
| | 2.3. | Оценка Дж.К.Максвеллом величины давления света |
| 3. | Неудачные эксперименты – световая мельничка Крукса |
| 4. | Экспериментальные исследования П.Н.Лебедева |
| | 4.1. | Радиационные эффекты |
| | 4.2. | Конвекционные потоки |
| | 4.3. | Вакуумная часть установки |
| | 4.4. | Крутильные весы |
| | 4.5. | Результаты опыта |
| 5. | Проверка соотношения Максвелла–Бартоли |
| 6. | Некоторые сравнения |
Рекомендуемая литература |
Курс лекций "Фундаментальные эксперименты физики" был разработан на кафедре
общей физики Московского государственного областного университета (бывший
МОПИ им.Н.К.Крупской). Этот курс читается более 15 лет как спецкурс кафедры
для студентов физико-математического факультета по специальности "физика".
Этот курс был задуман как изложение теоретических основ физических методов
рассматриваемых фундаментальных экспериментов. Вопросы физической теории,
в большинстве случаев, излагались на лекциях достаточно кратко, как напоминание,
поскольку к 5-му курсу студенты с ними уже были знакомы. Главный акцент сделан
на рассмотрение конструкций экспериментальных установок, их деталей, оценку
погрешностей измерений, расчёты по результатам измерений, историческую
обстановку опытов и различные мнения физиков того времени. Эти вопросы явно
интересовали студентов. Материал курса воспринимался с удовольствием,
и преподаватели кафедры общей физики рекомендовали написать этот курс. Пожелания
были выполнены в предлагаемой работе.