Physics Applications

Théorie de la physique orientée application avec des exemples

Le but ultime est de donner aux étudiants une compréhension approfondie des concepts de base de la physique sous tous ses aspects, de la mécanique à la physique moderne. Un deuxième objectif est de montrer aux étudiants à quel point la physique est utile dans leur vie quotidienne et dans leurs futurs métiers au moyen d'applications intéressantes à la biologie, la médecine, l'architecture, etc.

1. Les QCM sont présents à la fin de chaque chapitre. Ils ne sont pas du type habituel. Celles-ci sont appelées questions erronées parce que les réponses (a, b, c, d, etc.) sont destinées à inclure les idées fausses courantes des élèves.

2. Recherchez et apprenez les problèmes à la toute fin de chaque chapitre, après les autres problèmes. Certains sont assez difficiles, d'autres sont assez faciles. Ils sont destinés à encourager les étudiants à revenir en arrière et à relire une partie ou des parties du texte, et dans cette recherche d'une réponse, ils en apprendront, espérons-le, plus, ne serait-ce que parce qu'ils doivent relire du matériel.

3. Questions d'ouverture de chapitre (COQ) qui commencent chaque chapitre, une sorte de « stimulant ». Chacun est à choix multiples, avec des réponses comprenant des idées fausses courantes - pour mettre les idées préconçues sur la table dès le début.

4. Numérique. Le plus grand de tous. De nouvelles applications cruciales. Aujourd'hui, nous sommes entourés d'électronique numérique. Comment ça marche? Si vous essayez de le découvrir, disons sur Internet, vous ne trouverez pas beaucoup de physique : vous pouvez trouver des gestes superficiels sans contenu réel, ou un jargon lourd dont la base peut prendre des mois ou des années à comprendre. Alors, pour la première fois, j'ai essayé d'expliquer :

• La base du numérique en bits et en octets, comment l'analogique est transformé en numérique, taux d'échantillonnage, profondeur de bits, erreur de quantification, compression, bruit (Section 17-10).

• Comment fonctionne la télévision numérique, y compris comment chaque pixel est adressé pour chaque image, flux de données, taux de rafraîchissement (Section 17–11).

• Mémoire d'ordinateur à semi-conducteurs, DRAM et flash (Section 21–8).

• Appareils photo et capteurs numériques—Section 25-1 révisée et élargie.

• Nouvelle physique des semi-conducteurs, dont certains sont utilisés dans les appareils numériques, y compris les LED et les OLED - comment ils fonctionnent et quelles sont leurs utilisations - et plus sur les transistors (MOSFET), les puces et la génération de technologie comme dans la technologie 22 nm (Sections 29 –9, 10, 11).

5. Nouveaux sujets, nouvelles applications, principales révisions.

• Vous pouvez mesurer le rayon de la Terre (Section 1–7).

• Amélioration de l'analyse graphique du mouvement linéaire (Section 2–8).

• Planètes (comment vues pour la première fois), héliocentriques, géocentriques (Section 5-8).

• L'orbite de la Lune autour de la Terre : ses phases et périodes avec schéma (Section 5-9).

• Explication du changement de niveau du lac lorsque de gros rochers sont lancés du bateau (exemple 10–11).

• Biologie et médecine, y compris :

• Mesures sanguines (débit, sucre)—Chapitres 10, 12, 14, 19, 20, 21 ;

• Les arbres aident à compenser l'accumulation de CO2—Chapitre 15;

• Oxymètre de pouls—Chapitre 29 ;

• Protonthérapie—Chapitre 31 ;

• Calcul de l'exposition au radon—Chapitre 31;

• Utilisation du téléphone portable et cerveau—Chapitre 31.

• Couleurs vues sous l'eau (Section 24–4).

• Explication de la séquence de couleurs du film de savon (Section 24–8).

• Voiles solaires (Section 22–6).

• Beaucoup de sport.

• Symétrie : plus d'emphase et utilisation de l'italique ou des caractères gras pour rendre visible.

• Écrans plats (articles 17–11, 24–11).

• Théorie des électrons libres des métaux, gaz de Fermi, niveau de Fermi. Nouvel article 29-6.

• Dispositifs semi-conducteurs : nouveaux détails sur les diodes, les LED, les OLED, les cellules solaires, les semi-conducteurs composés, les diodes laser, les transistors MOSFET, les puces, la technologie 22 nm (Sections 29-9, 10, 11).

• Coupe transversale (Chapitre 31).

11. Ce livre est plus court que les autres livres complets à ce niveau. Des explications plus courtes sont plus faciles à comprendre et plus susceptibles d'être lues.

12. Révolution cosmologique : Avec l'aide généreuse des meilleurs experts dans le domaine, les lecteurs disposent des derniers résultats.