Giáo trình tập trung vào 4 môn học cơ bản của chuyên ngành Vật lý mà người học cũng được học bằng tiếng Việt nên thuận lợi trong việc tiếp thu và rất hữu ích vì các kiến thức này không những cần cho sinh viên, học viên cao học mà cho bất kỳ một người nào làm việc về Vật lý. Nội dung giáo trình được biên soạn thành 5 chương, trong đó 4 chương đầu bao gồm các nội dung về cơ học lý thuyết, điện động lực học, cơ học lượng tử, vật lý thống kê. Chương cuối cùng là phần hướng dẫn tài liệu tự học. Giáo trình được chia thành 2 phần, mời các bạn cùng tham khảo phần 1 sau đây.
Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com NGUYỄN VĂN HÙNG TIẾNG ANH NÂNG CAO CHUYÊN NGÀNH VẬT LÝ ADVANCED ENGLISH FOR PHYSICISTS NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com content CONTENT Page P reface Giới thiệu giáo trình Tiếng A nh tĩảngcao chuyên ngành Vật l ý Chapter I : T h e o re tic a l M echanics .9 Part 1.1: Reading, English-Vietnamese translation Part 1.2: Vietnamese-English translation .40 Part 1.3: Answer the below questions in English 45 ■Part 4: Topics for report and discussions in English 49 Part : Supplementary materials for reading and translation 50 C h apter!: E le c tro d y n a m ic s 51 Part 2.1: Reading, English-Vietnamese translation 51 Part 2.2: Vietnamese-English translation 94 Part 2.3: Answer the below questions in English 100 Part 2.4: Topics for report and discussions in English 103 Part 2.5: Supplementary materials for reading and translation 104 Chapter 3: Q u a n tu m m echanics 107 Part 3.1: Reading, English-Vietnamese translation .107 Part 3.2: Vietnamese-English translation .156 Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com ADVANCED ENGLISH FOR PHYSICISTS Part 3.3: Answer the below questions in English 161 Part 3.4: Topics for report and discussions in English .1 64 Part 3.5: Supplementary materials for reading and translation 166 Chapter 4: Statistical Physics 167 Part 4.1 : Reading, English-Vietnamese translation 67 Part 4.2: Vietnamese-English translation 205 Part 4.3: Answer the below questions in English 1 Part 4.4: Topics for report and discussions in E nglish 214 Part 4.5: Supplementary materials for reading and translation 15 Chapter 5: Practice o f writing scientific report or p ap er 217 Part 5.1 : Plan of writing a scientific report or paper 217 Part 5.2: An example o f a published paper 219 Appendix: New W ords 231 R eferences 251 Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com ADVANCED ENGLISI I FOR PHYSICISTS PREFEACE This teaching material “Advanced English for Physicists” has been written based on teaching materials of the author (Prof Dr sc Nguyen Van Hung) for undergraduate (H onors Program, 3rd year) and Master’s students of the faculty of Physics, Hanoi University of Science in the recent years A Purposes: This teaching material has purposes to train the following skills of students on: Reading, translating and writing English physics materials; Speaking and discussion in English on fundamental subjects of physics B Subjects for teaching and training: Main subjects o f Physics have been chosen: Theoretical Mechanics, Electrodynamics, Q uantum Mechanics and Statistical Physics T he knowledge of these subjects with their new words and use in Physics is important not only for students but also for all physicists C Training procedure is realized in each chapter by the following steps: Reading and English-Vietnamese translation Vietnamese-English translation Answer questions in English Presentation and discussions of physics topics in English Selfstudy of students using supplementary materials Writing and presenting a scientific report or paper D T he new words concerning present teaching material has been provided to help students and teachers in using this material E T he author welcomes any comments to improve this teaching material February 2007 The author Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com ADVANCED ENGLISH FOR PHYSICISTS G IỚ I T H IỆ U G IÁ O T R ÌN H TIẾNG ANH n a n g CAOCHƯYÊN n g n h I v ậ t lý MỤC ĐÍCH CỦA GIÁO TRÌNH • Đưa viộc giảng dạy ticng Anh chun ngành Vật lý ón định có chương trình giáo trình cụ thc • Giúp giáo vièn tham gia giảng dậy có giáo trình đế việc giảng dậy học tập dược thuận lợi • Cung cãp cho sinh vicn, học viên cao học nghiên cứu sinh chuyên ngành Vật lý tài liệu học tập, đói với học viên cao học giáo viên láy sổ phán chính, rút gọn cho thích hợp với thời lượng mục đích việc học • Thơng qua việc học có thé nâng cao nhận thức người học vé ván dé bàn chun ngành Vật lý • Đói với tồn giáo trình có thé đạt mục đích rịn luyện cho người học kỹ quan trọng như: đọc, dịch xi, ngược, nói, viét ván đé Vật lý tiéng Anh II NỘI DUNG CỬA GIÁO TRÌNH • Giáo trình góm chương với phán Phụ lục dành cho từ chuyên mòn Vật lý liên quan đén tài liệu dạy cuói Tài liệu tham khảo Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com PREFRACE • Việc rịn luyện kỹ người học việc giàng dạy chương, bao góm: - Tập dọc dịch tài liệu Vật lý từ Anh sang Việt - Tập dịch tài liệu Vật lý từ Việt sang Anh - T ập đặt cầu trả lời vấn đé Vật lý bâng tiếng Anh - Tập trình bày thảo luận nội dung Vật lý tiếng Anil - Chương dành cho việc rèn luyện người học viét trình bày báo cáo hay báo vé Vật lý bảng tiéng Anh - Lưu ý với cao học thời lượng hạn chế 30 tiết học (45phút/tiét) giáo viên chi có the rịn luyện hai kỷ thứ nhát thứ hai với nội dung rút gọn • Chương trình tập trung vào mịn học chuycn ngành Vật lý mà người học học bâng tiếng Việt nên thuận lợi việc tiép thu rát hữu ích kicn thức cẩn cho sinh viên, học viên cao học mà cho bát kỳ người làm việc vé Vật lý Nó chương đáu giáo trình: - Chương I: Cơ học lý thuyét (Theoretical Mechanics) - Chương II: Điộn dộng lực học (Electrodynamics) - Chương III: Cơ học lượng tử (Q uantum Mechanics) - Chương IV: Vật lý thống kê (Statistical Physics) - Trong cuối chương đéu có hướng dẫn tài liệu tự học hay dược dùng chương trình có thèm thời lượng Giáo trình viét dựa tài liệu tác giả giảng dạy cho sinh viên H ệ tạo Cử nhân khoa học tài năng, học viên cao học thuộc chuyên ngành Vật lý năm gán ncn rút m ột só kinh nghiệm thực tế Tuy nhiên, đế dậy theo giáo trình người dạy cấn có sỗ kién thức Vật lý nhát định Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com CHAPTER THEORETICAL MECHANICS PA RT 1.1: Reading, English- Vietnamese translation Sec Generalized coordinates Frame o f reference: In order to describe the motion of mechanical system, it is necessary to specify its position in space as a function of time Obviously, it is meaningful to speak of the relative position of any point For instance, the position of a flying aircraft is given relative to some coordinate system fixed with respect to the earth; the motion o f a charged particle in an accelerator is given relative to the accelerator, etc T he system, relative to which the motion is described, is called a frame o f reference Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com 10 CHAPTER THEORETICAL MECHANICS Specification o f time As will be shown later, specification of time in general case is also connected with definding the frame of reference in which it is given T he intuitive conception of universal, unique time, to which we are accustomed in every day life, is, to a cetain extent, an approximation that is only true when the relative speeds of all material particle are small in comparison with the velocity of light The mechanics of such slow movements is termed Newtonian, since Isaac Newton was the first to formulate its laws N ew ton’s laws permit a determitation of the position of a mechanical system at an arbitrary instant of time, if the positions and velocities of all points of the system are known at some initial instant, and also if the forces acting in the system are known Degrees o f freedom o f a mechanical system The number of independent parameters defining the position of a mechanical system in space is termed the number of its degrees o f freedom The position of particle in space relative to other bodies is difined with the aid o f three independent parameters, for example, its Cartesian coordinates The position of a system consisting o f N particles is determined, in general, by 3N independent parameters However, if the distribution of points is fixded in any way, then the number of degrees o f freedom may be less than 3N For example, if two point are Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com ADVANCED ENGLISH FOR PHYSICISTS 11 constrained by some form o f rigid nondeformable coupling, then, upon the six Cartesian coordinates o f these points, Xi.yi, Z1.x2.y2, Z2, is imposed condition (x 2- x i ) 2+(y 2- y i ) 2+(z 2- z , ) 2= R?2, (l.l) where R 12 is the given distance between the points It follows that the Cartesian coordinates are no longer in d ep en d en t parameters: a relationship exists between them Only five o f the six values X j, ,z are now independent In other words, a system o f two particles, separared by fixed distance, has five degrees of freedom If we consider three particles which are rigidly fixed in a triangle, then the coordinates o f the third particle must satify the two equations: (x3-xi)2 +(y 3-yi) 2+(z3-zi)2= R 2,, (1.2) (x 3-x2) +(y 3-y2) 2+(z 3-z2) 2= R 32 (1.3) Thus the nine coordinates of the vertices of the rigid triangle are defined by the three equations ( l l ) , ( ) and ( ), and hence only six of the nine quantities are independent T h e triangle has six degrees of freedom Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com 152 CHAPTER QUANTUM MECHANICS (here we are already using nonrelativistic expressions), or in abbreviated form i dt h iA 2m (2 ) where A is the Laplacian operator Equation (24.10) holds because S = p 2/ m, as can be seen from (24.9) The Schrödinger equation Let us now generalize equation (24.10) to the case of a particle moving in an external potential field U In order to have a relation analogous to & = p 2/2 m + U since & = p 2/2 m for a free particle in (24.9), we must put ^ - ^ - A i oi 2m v + Uv (24.,1) E Schrödinger formulated this equation in 1925, generalizing the de Broglie relations for free electrons to the case of bound electrons (this was also before the discovery o f electron diffraction) Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com ADVANCED ENGLISH FOR PHYSICISTS 153 Equation (24.11) directly follows from (24.10) for the simplest case U = const, because then it is satisfied by the same substitution o f (24.3), though with the m om entum value p = ^ m ( S —U ) From here it is only one step to generalization to the case of variable potential energy But this generalization must in no way be regarded as the derivation of the Schrodinger equation from the equations of prequantum physics Its relationship to classical physics can be seen in the limiting transition, which is fully analogous to the transition from wave optics to geometrical optics l'lie limiting transition to classical mechanics Let us substitute the expression for the wave function (24.5) in (24.11) This expression must hold in the above limiting transition because then the Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com 154 CHAPTER QUANTUM MECHANICS wave phases (p = const correspond to surfaces o f constant action S = const for particles S T h (P = T - (24.12) Instead of the formal relationship considered in Sec 22, we now have an equality, since we have introduced a new, universal physical constant h Thus, we put vj/ = e lS/h and take its derivatives with respect to time and to coordinate x Substituting these derivatives in (24.11) and eliminating HK, we obtain as = as \ di dx 2m + 'a s '2 3y + as ih ÔZ 2m AS + U (24.13) The limiting transition from quantum to classical mechanics is attained by considering the de Broglie wavelength very small com pared with the region in which motion occurs Since wavelength is proportional to the quantum of action h, the same limiting transition may be performed formally by considering that h tends to zero This means that all the quantities having the dimensions of action are so large compared with the quantum h, that the latter can be neglected In (24.13), passing to the limit h = 0, we have ÔS _ (A S)2 at 2m o r é = p 2/2 m + U from (22.9) and (22.11) Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com (24.14) Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com ADVANCED ENGLISH FOR PHYSICISTS _155 The limiting transition that we have performed here almost completely repeats the transition from wave optics to geometrical optics carried out in Sec 22 The correspondence between classical and quantum theory We have seen that the Schrödinger wave equation does in fact give a correct limiting transition This equation is, as it were, a fourth member in the following correspondence: Geometrical optics —> Classical mechanics 4, Wave optics , • - - > Q U A N TU M M ECH AN ICS T he vertical arrows denote a transition from rays or trajectories to wave pattern, while the horizontal arrows denote a transition from waves to particles The latter relates only to non quantum electrodynamics because in the transition to quantum field equations the need arises for a corpuscular representation Here, we consider only the analogy between quantum mechanics and classical wrave optics Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com 156 CHAPTER QUA N TU M MECHANICS PA R T 3.2: Vietttamesc-Engỉish translation Các thí nghiệm cùa Rutherford đả xác định ráng, m ột nguyên từ bao gồm điện tử m ang điện tích âm m ột hạt nhân nặng dương với kích thước rát nhỏ so với nguyên tử Đế m ột hệ bén vững điện tử phải quay vòng quanh hạt nhân hành tinh quay vòng quanh m ặt trời Các tiên đé Bohr xây dựng lượng tử hồn tồn xa lạ với vật lý có điển khơng thổ giải thích dựa khái niệm cố đién N ó biểu diỗn bước phát tricn quan trọng lý thuyết nguyên tử Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com ADVANCED ENGLISH FOR PHYSICISTS 157 Đé có mơ tả thỏa m ãn kết thực nghiệm, Pỉanck tiên đé nguón xạ phát hấp thụ trường điện từ dạng lượng hữu hạn Các đại lượng gián đoạn tỳ lệ với số xạ háp thụ hay phát xạ Đã có hàng loạt tượng nhiêu xạ giao thoa ánh sáng dược xuẫt có liên quan đén chát sóng Các tượng lchơní; dược giải thích dạng khái niệm hạt cố đién Năng lượng quang điện tử chi phụ thuộc vào số xạ không phụ thuộc vào cường độ xạ đén Điéu chi có thé hiéu néu giả thiét rảng lượng xạ điện từ háp thụ dạng lượng tử T heo lý thuyét có đién thi xạ tán xạ phải tán số với xạ đén Nhưng thực nghiệm lại chi rằng, tán sỗ xạ tán xạ nhỏ só xạ đén phụ thuộc vào góc tán xạ Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com 158 CHAPTER QUA NTUM MECHANICS Các nguyên lý cùa học lượng tử đă kiểm tra bang thực nghiệm sau phát nhiễu xạ điện tử mà định luật rãt gióng định luật nhiẻu xạ sóng điện từ Do quang hình trường hợp giới hạn quang sóng nên tướng đương quang hình học có dién cho phép chuyén sang phương trình sóng học lượng tử cách tóng quát hóa Vectơ sóng hướng dọc theo dường pháp tuyỗn với mặt có pha khơng đổi, nghĩa dọc theo tia sáng điém cho không gian Sự truyổn sóng gán phâng có thé biểu diẻn dịch chuyến mặt pha khơng đói khơng gian 10 Sự chun sang quang Kình cho phép biểu diên nghiệm phương trình sóng mién nhát định không gian dạng sóng phẳng T uy nhiên, đại lượng xác định sóng này, tân số vectơ sóng hàm bién đói chậm tọa độ thời gian Download Ebook Tai: https://downloadsachmienphi.com Tron Bo SGK: https://bookgiaokhoa.com ADVANCED ENGLISH FOR PHYSICISTS 159 1 T rong thi nghiem nhieu xa dien til, mot phan bo ciidng se duoc nhan ma no khong the bang cach nao dien ta tong ctfcfng cua moi khe hd rieng biet Tai cac diem cua man hinh, tai cac song tii ca hai klie hd den ngtf