Учебное пособие посвящено основным вопросам механики, термодинамики, оптики и квантовой физики. Данное пособие содержит теоретическую и экспериментальную часть основных разделов физики для фармацевтического факультета в рамках изучения дисциплины «Прикладная физика».

Курс лекций, который автор разработал в последние пять лет и читает в ряде вузов Санкт-Петербурга, охватывает все главные разделы физики конденсированного состояния, включая введение в теорию симметрии, теорию колебательных и электронных спектров кристаллов, теорию транспортных и оптических эффектов в конденсированных средах. Рассматриваются также основные понятия теории фазовых переходов второго рода, которые наиболее ярко проявляются в конденсированных средах, и теории квантовых жидкостей, включая сверхтекучесть и сверхпроводимость. Основное внимание уделяется базовым физическим идеям и их модельному описанию, а также соображениям симметрии. Материал сопровождается вопросами и задачами для самостоятельной работы и проверки знаний. Для освоения этого курса студенты должны владеть в рамках университетской программы знаниями по дисциплинам классической и квантовой механики, а также электродинамики.

Для студентов физических специальностей - бакалавров 3-4-го курса и магистров 1-го курса, а также для аспирантов и научных сотрудников, специализирующихся по физике конденсированных сред.

В монографии излагаются как основы теории нелинейных волн, так и её разделы, находящиеся на переднем крае науки. Особое внимание уделено теории дисперсионных ударных волн, мало отражённой в существующей монографической литературе. В частности, детально изложен подход Гуревича Питаевского, основанный на модуляционной теории Уизема. Для освоения книги достаточно знания стандартных курсов физики и математики, преподаваемых в технических университетах. Используемый математический аппарат ориентирован на приложения теории к типичным физическим задачам.

Книга предназначена как для специалистов, работающих в области теории нелинейных волн, так и для студентов и аспирантов, изучающих эту область науки.

Материал, изложенный в данном учебно-методическом пособии, соответствует программе ФГОС ВО для студентов, обучающихся по дисциплинам: «Физика, математика», «Медицинская и биологическая физика» и «Медицинская физика, информатика», для студентов, обучающихся по специальностям: 31.05.03 - «Стоматология», 31.05.02 - «Педиатрия», 31.05.01 - «Лечебное дело», 32.05.01 - «Медико-профилактическое дело», 33.05.01 - «Фармация». Каждая лабораторная работа содержит краткие теоретические сведения, описание лабораторной установки, порядок выполнения работы, контрольные вопросы и задачи для самоконтроля.

Представлены исследования физико-механических свойств тканей органов на основании литературных и собственных опытных и расчетных данных.

Описаны результаты измерения упругих модулей и нанотвердости интактной эмали и эмали с кариесом, а также исследования нанотвердости эмали зубов после охлаждения до сверхнизких температур (4,2 К). Анализируются отношение H/E и вязкость разрушения эмали и дентина в сравнении с другими материалами. Визуализирована матрица упругих постоянных дентина и эмали.

Рассмотрены упругие модули, параметры упругой анизотропии и коэффициент Пуассона дентина и эмали как анизотропных сред гексагональной сингонии. Возможность такого подхода объясняется данными о морфологии твердых тканей зуба как биокомпозита с коллагеновой матрицей и минеральной составляющей в виде кристаллов апатитов. В рамках этой модели установлено, что коэффициент Пуассона дентина в некоторых направлениях выше теоретического предела 0,5 для изотропных материалов, в том числе композиционных, что может сказываться на качестве реставраций. Также установлено, что минимальные значения коэффициента Пуассона дентина и эмали больше нуля, то есть и дентин, и эмаль не являются ауксетиками - материалами с отрицательным коэффициентом Пуассона. Приведены данные по упругим свойствам и прочности околозубных тканей, периодонтальной связки и слизистой оболочки рта, а также кристаллов гидроксиапатита. Исследовано влияние пищевой диеты (напитков, молока и молочных продуктов, сыра, сахара и сладостей) и средств гигиены на твердость и шероховатость зубной эмали. Выполнено сравнение твердости эмали зубов человека и различных видов животных (растительноядных, плотоядных и морских). Установлено, что физико-механические свойства зубной эмали человека уникальны: они занимают достойное место на диаграмме «твердость - модуль упругости» биоминералов и других материалов, а по механическим характеристикам превосходят соответствующие показатели эмали зубов акул, ядовитых клыков кобры - самых опасных змей на земле и не уступают по твердости эмали клыков крыс - одних из наиболее живучих млекопитающих на планете и гиен с мощнейшими челюстями и невероятной жестокостью. Приведены начальные сведения из механики.

Описаны параметры механических свойств тканей ушной раковины и биосовместимых силиконов для протезирования, сердечной мышцы, желчных протоков, урогенитальных тканей, отделов желудочно-кишечного тракта человека и животных. Результаты испытаний сопоставлены с гиперупругими моделями современной механики деформируемых тел.

Книга предназначена студентам стоматологических и лечебных факультетов, ординаторам, аспирантам и слушателям факультетов последипломного образования медицинских вузов. Также она может быть полезна научным работникам институтов, преподавателям медицинской и биологической физики, нормальной и патологической физиологии.

Перед вами перевод 3-го издания бестселлера Стивена Строгаца, основанного на многолетнем опыте преподавания курса нелинейной динамики. Особое внимание автор уделяет аналитическим методам и геометрическим представлениям. Погружение в теорию происходит постепенно и сопровождается практическими примерами из разных областей науки - от механики до химии и биологии. Для закрепления знаний приведены упражнения в конце каждой главы. Ожидается, что читатель знаком с многомерным исчислением и линейной алгеброй, а также знает физику на уровне первого курса. Применяются идеи из вероятностного, комплексного анализа и анализа Фурье, но либо разрабатываются с нуля, либо их можно безопасно пропустить.

Издание предназначено студентам вузов, преподавателям, а также широкому кругу специалистов, желающих изучить нелинейную динамику и хаос с прикладной точки зрения.

В пособии представлены тестовые задания по физике в 22 вариантах для учащихся 10-11 классов. В каждом варианте содержится 25 закрытых тестовых заданий, снабженных рисунком, схемой либо чертежом. Варианты равновесны по объему и содержанию, а также по уровню сложности. Задания не требуют сложных математических расчетов. Пособие можно эффективно использовать для многократной объемной проверки знаний. В конце пособия даны ответы.

Издание адресовано учителям, ученикам 10-11 классов и абитуриентам.

Учебное пособие составлено на основании рабочей программы (2021 г.), действующего учебного плана и в соответствии с требованиями ФГОС ВО 3++ по специальности 31.05.01 - Лечебное дело.
Изложенный материал рекомендован для обучающихся первого курса в качестве основного источника литературы для освоения дисциплины. В пособии представлены важнейшие знания по физике ультразвуковых исследований, рентгеновской компьютерной томографии, магнитного резонанса, позитронно-эмиссионной томографии и их применению в медицинской диагностике. Издание иллюстрировано схемами и рисунками, заимствованными из литературы на которую ссылаются авторы издания, а также из общедоступных ресурсов интернета, не содержащих указаний на авторов этих материалов и каких-либо ограничений для заимствования. Даны вопросы к собеседованию, примеры тестовых заданий, перечень основной и дополнительной литературы, вопросы для самоконтроля знаний, а также эталоны ответов к тестам.
Предназначено для самостоятельной аудиторной работы по дисциплине «Физические основы визуализации медицинских изображений» обучающихся по специальности 31.05.01 - Лечебное дело.

Почему при течении воды в реках возникают меандры? Как заставить бокал запеть? Можно ли построить переговорную трубку между Парижем и Марселем? Какие законы определяют форму капель и пузырьков? Что происходит при приготовлении жаркого? Можно ли попробовать спагетти аль-денте на вершине Эвереста? А выпить там хороший кофе? На все эти вопросы, как и на многие другие, читатель найдет ответы в этой книге.
Каждая страница книги приглашает удивляться, хотя в ней обсуждаются физические явления, лежащие в основе нашей повседневной жизни. В ней не забыты и последние достижения физики: авторы посвящают читателя в тайны квантовой механики и сверхпроводимости, рассказывают о физических основах магнитно-резонансной томографии и о квантовых технологиях.
От главы к главе читатель знакомится с неисчислимыми гранями физического мира. Отмеченные Нобелевскими премиями фундаментальные результаты следуют за описаниями, казалось бы, незначительных явлений природы, на которых тем не менее и держится все величественное здание физики.

Прямое мысленное общение с компьютером, телекинез, имплантация новых навыков непосредственно в мозг, видеозапись образов, воспоминаний и снов, телепатия, аватары и суррогаты как помощники человечества, экзоскелеты, управляемые мыслью, и искусственный интеллект. Это все наше недалекое будущее. В ближайшие десятилетия мы научимся форсировать свой интеллект при помощи генной терапии, лекарств и магнитных приборов. Наука в этом направлении развивается стремительно. Изменится характер работы и общения в социальных сетях, процесс обучения и в целом человеческое развитие. Будут побеждены многие неизлечимые болезни, мы станем другими. Готов ли наш разум к будущему? Что там его ждет?
На эти вопросы, опираясь на последние исследования в области нейробиологии и физики, отвечает Митио Каку, футуролог, популяризатор науки и автор научно-популярных бестселлеров.

Может ли завтра начаться сегодня? Как быстро перемножить в уме 748 на 1503? Каков минимальный размер черной дыры? Почему не тают ледяные жилища эскимосов, когда в них разводят огонь? Авторы предлагают вам проверить свои знания математики, физики и логики. Каверзные вопросы, варианты ответов с подвохом и подробные решения помогут провести время интересно и с пользой.
Книга предназначена для всех, кто любит тренировать ум и готов испытать свою смекалку на практике.

Подобно тому как человек исследует окружающую среду с помощью пяти чувств, современные смартфоны взаимодействуют с внешним миром посредством встроенных в них многочисленных датчиков. Бесплатные приложения для смартфонов открывают доступ к данным этих датчиков и позволяют человеку раздвинуть границы познаваемого.
Автор этой книги предлагает использовать смартфон в неожиданном качестве: например, как микроскоп, деталь весов или маятника, позволяющего рассчитать радиус Земли, измеритель скорости звука и плотности воздуха. Описание экспериментов сопровождается иллюстрациями и подробными расчетными формулами.
Книга будет интересна пытливым обладателям смартфонов вне зависимости от возраста. Предлагаемые эксперименты не требуют сложного оборудования – их может провести даже школьник.