Предлагаемые читателю учебное пособие и программный комплекс по молекулярной физике позволят провести с помощью компьютера до полутора десятков различных экспериментов по курсу молекулярной физики. Компьютер при этом выступает в роли экспериментальной установки для проведения физических опытов. .Опыты, в отличие от тех, что проводятся в обычной физической лаборатории, где мы «задаём вопрос» непосредственно природе и получаем от неё ответ в виде результата эксперимента, ставятся над соответствующей математической моделью явления, т.е. над системой уравнений второго закона Ньютона, описывающих движение большого числа взаимодействующих частиц. Компьютер, в соответствии с заложенным в него алгоритмом, производит численное решение этой системы уравнений. Условия эксперимента, как и его содержание, определяет пользователь комплекса. .Важно при этом, что компьютер «не знает» законов молекулярной физики, он только решает уравнения второго закона Ньютона для системы взаимодействующих частиц. Мы наблюдаем с помощью компьютера за движением системы частиц. Меняя условия эксперимента, получаем различные состояния этой системы — твёрдое, жидкое, газообразное. Мы можем провести различные процессы в этой системе, такие как процессы в газах с изменением объёма и/или температуры, плавление твёрдого тела с превращением его в жидкость, испарение жидкости, адиабатическое расширение газа с последующей конденсацией газа в жидкость и т.п. .В пособии, помимо детального обсуждения основных понятий молекулярной физики, подробно обсуждаются численные алгоритмы, используемые для моделирования соответствующих процессов, доступная в компьютерных экспериментах точность получаемых результатов. .Книга и программный комплекс могут быть полезны как преподавателям физики вузов и школ, так и учащимся, от школьников старших классов до студентов университетов.
Predlagaemye chitatelju uchebnoe posobie i programmnyj kompleks po molekuljarnoj fizike pozvoljat provesti s pomoschju kompjutera do polutora desjatkov razlichnykh eksperimentov po kursu molekuljarnoj fiziki. Kompjuter pri etom vystupaet v roli eksperimentalnoj ustanovki dlja provedenija fizicheskikh opytov. .Opyty, v otlichie ot tekh, chto provodjatsja v obychnoj fizicheskoj laboratorii, gde my «zadajom vopros» neposredstvenno prirode i poluchaem ot nejo otvet v vide rezultata eksperimenta, stavjatsja nad sootvetstvujuschej matematicheskoj modelju javlenija, t.e. nad sistemoj uravnenij vtorogo zakona Njutona, opisyvajuschikh dvizhenie bolshogo chisla vzaimodejstvujuschikh chastits. Kompjuter, v sootvetstvii s zalozhennym v nego algoritmom, proizvodit chislennoe reshenie etoj sistemy uravnenij. Uslovija eksperimenta, kak i ego soderzhanie, opredeljaet polzovatel kompleksa. .Vazhno pri etom, chto kompjuter «ne znaet» zakonov molekuljarnoj fiziki, on tolko reshaet uravnenija vtorogo zakona Njutona dlja sistemy vzaimodejstvujuschikh chastits. My nabljudaem s pomoschju kompjutera za dvizheniem sistemy chastits. Menjaja uslovija eksperimenta, poluchaem razlichnye sostojanija etoj sistemy — tvjordoe, zhidkoe, gazoobraznoe. My mozhem provesti razlichnye protsessy v etoj sisteme, takie kak protsessy v gazakh s izmeneniem objoma i/ili temperatury, plavlenie tvjordogo tela s prevrascheniem ego v zhidkost, isparenie zhidkosti, adiabaticheskoe rasshirenie gaza s posledujuschej kondensatsiej gaza v zhidkost i t.p. .V posobii, pomimo detalnogo obsuzhdenija osnovnykh ponjatij molekuljarnoj fiziki, podrobno obsuzhdajutsja chislennye algoritmy, ispolzuemye dlja modelirovanija sootvetstvujuschikh protsessov, dostupnaja v kompjuternykh eksperimentakh tochnost poluchaemykh rezultatov. .Kniga i programmnyj kompleks mogut byt polezny kak prepodavateljam fiziki vuzov i shkol, tak i uchaschimsja, ot shkolnikov starshikh klassov do studentov universitetov.
