university physics v1بقلم: المؤلفون المساهمون

الطبعة: 1

السنة: 2019

الفيزياء الجامعية عبارة عن مجموعة مكونة من ثلاثة مجلدات تلبي متطلبات النطاق والتسلسل لدورات الفيزياء القائمة على حساب التفاضل والتكامل لمدة فصلين وثلاثة فصول دراسية. يغطي المجلد الأول الميكانيكا والصوت والتذبذبات والأمواج. يغطي المجلد الثاني الديناميكا الحرارية والكهرباء والمغناطيسية، ويغطي المجلد الثالث البصريات والفيزياء الحديثة. يؤكد هذا الكتاب المدرسي على الروابط بين النظرية والتطبيق، مما يجعل مفاهيم الفيزياء مثيرة للاهتمام ويمكن الوصول إليها للطلاب مع الحفاظ على الدقة الرياضية المتأصلة في الموضوع. تركز الأمثلة القوية والمتكررة على كيفية التعامل مع المشكلة، وكيفية التعامل مع المعادلات، وكيفية التحقق من النتيجة وتعميمها.

 


المجلد 1

 

الفصل الأول: الوحدات والقياس

مقدمة

1.1 نطاق ومقياس الفيزياء

1.2 الوحدات والمعايير

1.3 تحويل الوحدة

1.4 تحليل الأبعاد

1.5 التقديرات وحسابات فيرمي

1.6 شخصيات مهمة

1.7 حل المشاكل في الفيزياء

مراجعة الفصل

 

الفصل الثاني: المتجهات

مقدمة

2.1 الكميات القياسية والمتجهات

2.2 أنظمة الإحداثيات ومكونات المتجه

2.3 جبر المتجهات

2.4 منتجات المتجهات

مراجعة الفصل

 

الفصل الثالث: الحركة على طول خط مستقيم

مقدمة

3.1 الموقع والإزاحة ومتوسط ​​السرعة

3.2 السرعة والسرعة اللحظية

3.3 التسارع المتوسط ​​واللحظي

3.4 الحركة مع التسارع المستمر

3.5 السقوط الحر

3.6 إيجاد السرعة والإزاحة من التسارع

مراجعة الفصل

 

الفصل الرابع: الحركة في البعدين والثلاثة أبعاد

مقدمة

4.1 متجهات الإزاحة والسرعة

4.2 ناقل التسارع

4.3 حركة المقذوفات

4.4 الحركة الدائرية المنتظمة

4.5 الحركة النسبية في البعد الواحد والبعدين

مراجعة الفصل

 

الفصل الخامس: قوانين نيوتن للحركة

مقدمة

5.1 القوات

5.2 قانون نيوتن الأول

5.3 قانون نيوتن الثاني

5.4 الكتلة والوزن

5.5 قانون نيوتن الثالث

5.6 القوات المشتركة

5.7 رسم مخططات الجسم الحر

مراجعة الفصل

 

الفصل السادس: تطبيقات قوانين نيوتن

مقدمة

6.1 حل المسائل باستخدام قوانين نيوتن

6.2 الاحتكاك

6.3 القوة الجاذبة المركزية

6.4 قوة السحب والسرعة الطرفية

مراجعة الفصل

 

الفصل السابع: الشغل والطاقة الحركية

مقدمة

7.1 العمل

7.2 الطاقة الحركية

7.3 نظرية الشغل والطاقة

7.4 القوة

مراجعة الفصل

 

الفصل الثامن: الطاقة الكامنة وحفظ الطاقة

مقدمة

8.1 الطاقة المحتملة للنظام

8.2 القوى المحافظة وغير المحافظة

8.3 الحفاظ على الطاقة

8.4 مخططات الطاقة المحتملة والاستقرار

8.5 مصادر الطاقة

مراجعة الفصل

 

الفصل التاسع: كمية الحركة الخطية (الزخم) والتصادمات

مقدمة

9.1 كمية الحركة الخطية (الزخم)

9.2 الاندفاع والاصطدامات

9.3 الحفاظ على كمية الحركة الخطية (الزخم)

9.4 أنواع الاصطدامات

9.5 الاصطدامات في أبعاد متعددة

9.6 مركز الكتلة

9.7 دفع الصواريخ

مراجعة الفصل

 

الفصل العاشر: دوران المحور الثابت

مقدمة

10.1 المتغيرات الدورانية

10.2 الدوران مع التسارع الزاوي الثابت

10.3 ربط الكميات الزاوية والكميات الانتقالية

10.4 لحظة القصور الذاتي والطاقة الحركية الدورانية

10.5 حساب لحظات القصور الذاتي

10.6 عزم الدوران (العزم)

10.7 قانون نيوتن الثاني للدوران

10.8 الشغل والقدرة على الحركة الدورانية

مراجعة الفصل

 

الفصل 11: الزخم الزاوي

مقدمة

11.1 الحركة المتداولة

11.2 الزخم الزاوي

11.3 الحفاظ على الزخم الزاوي

11.4 مبادرة الجيروسكوب

مراجعة الفصل

 

الفصل الثاني عشر: التوازن الساكن والمرونة

مقدمة

12.1 شروط التوازن الساكن

12.2 أمثلة على التوازن الثابت

12.3 الإجهاد والانفعال ومعامل المرونة

12.4 المرونة واللدونة

مراجعة الفصل

 

الفصل 13: الجاذبية

مقدمة

13.1 قانون نيوتن للجذب العام

13.2 الجاذبية بالقرب من سطح الأرض

13.3 طاقة الجاذبية الكامنة والطاقة الكلية

13.4 مدارات الأقمار الصناعية والطاقة

13.5 قوانين كبلر لحركة الكواكب

13.6 قوى المد والجزر

13.7 نظرية الجاذبية لأينشتاين

مراجعة الفصل

 

الفصل الرابع عشر: ميكانيكا الموائع

مقدمة

14.1 السوائل والكثافة والضغط

14.2 قياس الضغط

14.3 مبدأ باسكال والهيدروليكا

14.4 مبدأ أرشميدس والطفو

14.5 ديناميات الموائع

14.6 معادلة برنولي

14.7 اللزوجة والاضطراب

مراجعة الفصل

 

الفصل 15: التذبذبات

مقدمة

15.1 الحركة التوافقية البسيطة

15.2 الطاقة في الحركة التوافقية البسيطة

15.3 مقارنة الحركة التوافقية البسيطة والحركة الدائرية

15.4 البندول

15.5 التذبذبات المخمده

15.6 التذبذبات القسرية

مراجعة الفصل

 

الفصل 16: الأمواج

مقدمة

16.1 الموجات المتنقلة

16.2 رياضيات الموجات

16.3 سرعة الموجة على وتر ممتد

16.4 الطاقة وقوة الموجة

16.5 تداخل الموجات

16.6 الموجات الدائمة والرنين

مراجعة الفصل

 

الفصل 17: الصوت

مقدمة

17.1 الموجات الصوتية

17.2 سرعة الصوت

17.3 شدة الصوت

17.4 الأوضاع العادية للموجة الصوتية الدائمة

17.5 مصادر الصوت الموسيقي

17.6 نبضة

17.7 تأثير دوبلر

17.8 موجات الصدمة

مراجعة الفصل


المجلد 2

 

الفصل الأول: درجة الحرارة والحرارة

مقدمة

1.1 درجة الحرارة والتوازن الحراري

1.2 موازين الحرارة ومقاييس درجة الحرارة

1.3 التمدد الحراري

1.4 انتقال الحرارة، الحرارة النوعية، والسعرات الحرارية

1.5 تغييرات المرحلة

1.6 آليات انتقال الحرارة

 

الفصل الثاني: النظرية الحركية للغازات

مقدمة

2.1 النموذج الجزيئي للغاز المثالي

2.2 الضغط ودرجة الحرارة وسرعة RMS

2.3 السعة الحرارية وتوزيع الطاقة

2.4 توزيع السرعات الجزيئية

 

الفصل الثالث: القانون الأول للديناميكا الحرارية

مقدمة

3.1 الأنظمة الديناميكية الحرارية

3.2 الشغل والحرارة والطاقة الداخلية

3.3 القانون الأول للديناميكا الحرارية

3.4 العمليات الديناميكية الحرارية

3.5 السعة الحرارية للغاز المثالي

3.6 العمليات الأديباتية للغاز المثالي

 

الفصل الرابع: القانون الثاني للديناميكا الحرارية

مقدمة

4.1 العمليات العكسية وغير القابلة للعكس

4.2 المحركات الحرارية

4.3 الثلاجات والمضخات الحرارية

4.4 عبارات القانون الثاني للديناميكا الحرارية

4.5 دورة كارنو

4.6 الانتروبيا

4.7 الإنتروبيا على المستوى المجهري

 

الفصل الخامس: الشحنات الكهربائية والمجالات

مقدمة

5.1 الشحنة الكهربائية

5.2 الموصلات والعوازل والشحن بالحث

5.3 قانون كولومب

5.4 المجال الكهربائي

5.5 حساب توزيعات المجالات الكهربائية للشحنة

5.6 خطوط المجال الكهربائي

5.7 ثنائيات القطب الكهربائية

 

الفصل السادس: قانون غاوس

مقدمة

6.1 التدفق الكهربائي

6.2 شرح قانون غاوس

6.3 تطبيق قانون غاوس

6.4 الموصلات في التوازن الكهروستاتيكي

 

الفصل السابع: الإمكانات الكهربائية

مقدمة

7.1 الطاقة الكهربائية الكامنة

7.2 الجهد الكهربي وفرق الجهد

7.3 حسابات الإمكانات الكهربائية

7.4 تحديد المجال من الإمكانات

7.5 الأسطح والموصلات متساوية الجهد

7.6 تطبيقات الكهرباء الساكنة

 

الفصل 8: السعة

مقدمة

8.1 المكثفات والسعة

8.2 توصيل المكثفات على التوالي وعلى التوازي

8.3 الطاقة المخزنة في مكثف

8.4 مكثف مع عازل

8.5 النموذج الجزيئي للعازل

 

الفصل التاسع: التيار والمقاومة

مقدمة

9.1 التيار الكهربائي

9.2 نموذج التوصيل في المعادن

9.3 المقاومة والمقاومة

9.4 قانون أوم

9.5 الطاقة الكهربائية والطاقة

9.6 الموصلات الفائقة

 

الفصل العاشر: دوائر التيار المباشر

مقدمة

10.1 القوة الدافعة الكهربائية (emf)

10.2 توصيل المقاومات على التوالي والتوازي

10.3 قواعد كيرشوف

10.4 أدوات القياس الكهربائية

10.5 دوائر RC

10.6 التوصيلات المنزلية والسلامة الكهربائية

 

الفصل الحادي عشر: القوى والمجالات المغناطيسية

مقدمة

11.1 المغناطيسية واكتشافاتها التاريخية

11.2 المجالات والخطوط المغناطيسية

11.3 حركة الجسيم المشحون في المجال المغناطيسي

11.4 القوة المغناطيسية المؤثرة على موصل يحمل تيارًا

11.5 القوة وعزم الدوران (العزم) في الحلقة الحالية

11.6 تأثير هول

11.7 تطبيقات القوى والمجالات المغناطيسية

 

الفصل الثاني عشر: مصادر المجالات المغناطيسية

مقدمة

12.1 قانون بيوت-سافارت

12.2 المجال المغناطيسي الناتج عن سلك رفيع مستقيم

12.3 القوة المغناطيسية بين تيارين متوازيين

12.4 المجال المغناطيسي للحلقة الحالية

12.5 قانون أمبير

12.6 الملفات اللولبية والتورويدات

12.7 المغناطيسية في المادة

 

الفصل 13: الحث الكهرومغناطيسي

مقدمة

13.1 قانون فاراداي

13.2 قانون لينز

13.3 القوة الدافعة الكهربية المتحركة

13.4 المجالات الكهربائية المستحثة

13.5 تيارات إيدي

13.6 المولدات الكهربائية والقوة الدافعة الكهربية الخلفية

13.7 تطبيقات الحث الكهرومغناطيسي

 

الفصل 14: الحث

مقدمة

14.1 الحث المتبادل

14.2 الحث الذاتي والمحاثات

14.3 الطاقة في المجال المغناطيسي

14.4 دوائر RL

14.5 التذبذبات في دائرة LC

14.6 دوائر سلسلة RLC

 

الفصل الخامس عشر: دوائر التيار المتناوب

مقدمة

15.1 مصادر التيار المتردد

15.2 دوائر التيار المتردد البسيطة

15.3 دوائر سلسلة RLC مع التيار المتردد

15.4 الطاقة في دائرة التيار المتردد

15.5 الرنين في دائرة التيار المتردد

15.6 المحولات

 

الفصل السادس عشر: الموجات الكهرومغناطيسية

مقدمة

16.1 معادلات ماكسويل والموجات الكهرومغناطيسية

16.2 الموجات الكهرومغناطيسية الطائرة

16.3 الطاقة التي تحملها الموجات الكهرومغناطيسية

16.4 الزخم والضغط الإشعاعي

16.5 الطيف الكهرومغناطيسي


المجلد 3

 

الفصل الأول: طبيعة الضوء

مقدمة

1.1 انتشار الضوء

1.2 قانون الانعكاس

1.3 الانكسار

1.4 إجمالي الانعكاس الداخلي

1.5 التشتت

1.6 مبدأ هيجنز

1.7 الاستقطاب

 

الفصل الثاني: البصريات الهندسية وتكوين الصورة

مقدمة

2.1 الصور المتكونة بواسطة المرايا المستوية

2.2 المرايا الكروية

2.3 الصور المتكونة عن طريق الانكسار

2.4 عدسات رقيقة

2.5 العين

2.6 الكاميرا

2.7 المكبر البسيط

2.8 المجاهر والتلسكوبات

 

الفصل الثالث: التدخل

مقدمة

3.1 تدخل يونغ ذو الشق المزدوج

3.2 رياضيات التدخل

3.3 التداخل متعدد الشقوق

3.4 التدخل في الأغشية الرقيقة

3.5 مقياس تداخل ميشيلسون

 

الفصل الرابع: الحيود

مقدمة

4.1 حيود الشق الواحد

4.2 الشدة في حيود الشق الواحد

4.3 حيود الشق المزدوج

4.4 حواجز الحيود

4.5 الفتحات الدائرية والدقة

4.6 حيود الأشعة السينية

4.7 التصوير المجسم

 

الفصل الخامس: النسبية

مقدمة

5.1 ثبات القوانين الفيزيائية

5.2 نسبية التزامن

5.3 تمدد الزمن

5.4 انكماش الطول

5.5 تحويل لورنتز

5.6 تحويل السرعة النسبية

5.7 تأثير دوبلر للضوء

5.8 الزخم النسبي

5.9 الطاقة النسبية

 

الفصل السادس: الفوتونات وموجات المادة

مقدمة

6.1 إشعاع الجسم الأسود

6.2 التأثير الكهروضوئي

6.3 تأثير كومبتون

6.4 نموذج بور لذرة الهيدروجين

6.5 موجات المادة عند دي برولي

6.6 ازدواجية الموجة والجسيم

 

الفصل السابع: ميكانيكا الكم

مقدمة

7.1 وظائف الموجة

7.2 مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ

7.3 معادلة شردينغر

7.4 الجسيم الكمومي في الصندوق

7.5 المذبذب التوافقي الكمي

7.6 نفق الكم للجسيمات من خلال الحواجز المحتملة

 

الفصل الثامن: التركيب الذري

مقدمة

8.1 ذرة الهيدروجين

8.2 عزم ثنائي القطب المغناطيسي المداري للإلكترون

8.3 دوران الإلكترون

8.4 مبدأ الاستبعاد والجدول الدوري

8.5 الأطياف الذرية والأشعة السينية

8.6 الليزر

 

الفصل التاسع: فيزياء المواد المكثفة

مقدمة

9.1 أنواع الروابط الجزيئية

9.2 الأطياف الجزيئية

9.3 الترابط في المواد الصلبة البلورية

9.4 نموذج الإلكترون الحر للمعادن

9.5 نظرية الفرقة للمواد الصلبة

9.6 أشباه الموصلات والمنشطات

9.7 أجهزة أشباه الموصلات

9.8 الموصلية الفائقة

 

الفصل العاشر: الفيزياء النووية

مقدمة

10.1 خصائص النوى

10.2 طاقة الربط النووي

10.3 الاضمحلال الإشعاعي

10.4 التفاعلات النووية

10.5 الانشطار

10.6 الاندماج النووي

10.7 التطبيقات الطبية والتأثيرات البيولوجية للإشعاع النووي

 

الفصل الحادي عشر: فيزياء الجسيمات وعلم الكونيات

مقدمة

11.1 مقدمة في فيزياء الجسيمات

11.2 قوانين حفظ الجسيمات

11.3 الكواركات

11.4 مسرعات الجسيمات وكاشفاتها

11.5 النموذج القياسي

11.6 الانفجار الكبير

11.7 تطور الكون المبكر