В. А.Алегикевич, Л. Г.Деденко, В. А.Караваев

На кафедре общей физики ведется работа по подготовке и изданию ориги­нального курса «Общая физика», предназначенного для студентов физических специ­альностей вузов.

Курс будет охватывать четыре раздела: «Механика», «Молекулярная физи­ка», «Электромагнетизм» и «Оптика», соответствовать новым учебным программам, разработанным на физическом факультете МГУ, и отражать современные тенден­ции и технологии физического образования.

Отличительной особенностью данного курса является то, что в нем наиболее последовательно в методическом отношении проводится точка зрения о существен­ном единстве основных форм обучения физике: лекций, лабораторных экспериментов и семинарских упражнений. Лекции по каждой теме начинаются с демонстрации основ­ных экспериментальных фактов, которые затем анализируются и обобщаются в виде физических законов и соотношений. Такой подход к изложению материала закрепляет­ся при выполнении лабораторных экспериментов, цель которых — научить студентов навыкам самостоятельной постановки и решения физических проблем, проведению эк­спериментальных исследований, компьютерного моделирования, а также методам интерпретации и анализа экспериментальных данных. Более глубокое понимание ос­новных физических явлений и закономерностей достигается на семинарских занятиях.

В соответствии с поставленными задачами каждый раздел курса будет со­стоять из четырех пособий: «Лекции», «Лекционный эксперимент», «Лабораторный эксперимент», «Семинарские занятия». Пособия, написанные в едином методическом ключе, будут комплектоваться видеозаписями лекционных демонстраций и дискетами с описанием модельных экспериментов.

Учебное пособие «Колебания и волны. Лекции» является частью готовящегося к изданию курса «Механика» и может рассматриваться как самостоятельное учебное пособие по данной теме. Лекции написаны на основе курсов, читаемых авторами на физическом факультете МГУ. Как и в предыдущих выпусках этой серии, предлагается многоуровневый подход к изучению этого важнейшего раздела.

В части, посвященной колебаниям систем с одной степенью свободы (лекции 1-2), наряду с традиционными системами рассматриваются характеристики различ­ных осцилляторов: высокодобротного камертона, прецизионного физического маят­ника, используемого в качестве гравитационной антенны, колебательного контура, мно­гоатомных молекул и оптического осциллятора — электрона в атоме. Анализируются фазовые портреты при различных режимах колебаний, а также нелинейные колебания математического маятника. Предложена упрощенная концепция количественного опи­сания автоколебаний (маятник на вращающемся валу) и параметрических колебаний (математический маятник с изменяющейся длиной нити) с использованием условий энергетического баланса. Более детально, чем обычно, рассмотрены свободные и вы­нужденные колебания систем с двумя, тремя и N степенями свободы и введено диспер­сионное соотношение, позволяющее связать частоту моды w и ее конфигурацию, зада­ваемую волновым числом k (лекции 3-4). Вводится понятие тепловых фононов в крис­таллах. Стоячие волны в сплошных средах рассматриваются путем предельного пере­хода при N ® ¥.

Лекции 5-6 посвящены бегущим волнам. Здесь рассматриваются не только общепринятые модели волновых движений частиц твердых тел, жидкости и газа, но также объемные и поверхностные сейсмические волны и современная сейсмическая модель Земли. На основе системы уравнений Эйлера, введенной в предыдущих учебных пособиях этой серии, предлагается адаптированный подход к описанию гравитацион­но-капиллярных волн и оцениваются характеристики таких волн, включая волны цу­нами. Для наиболее подготовленных студентов излагаются основные элементы нели­нейного распространения акустических волн конечной амплитуды.

Авторы считают своим приятным долгом выразить благодарность чл.-корр. РАН проф. О. В.Руденко, проф. В. П.Митрофанову, доц. В. И.Балакшию, проф. К. В.Показееву, с. н.с. Е. В.Ворониной за полезное обсуждение содержания отдель­ных тем, входящих в область профессиональных научных интересов наших коллег.

Мы традиционно признательны доц. М. В. Семенову и асс. А. А.Якуте за внима­тельное прочтение рукописи и ценные замечания, а также н. с. А. В. Селиверстову, м. н.с. М. П.Виноградову, А. А.Баранову, Д. А.Баранову и Н. А.Якута за подготовку рукописи к изданию.