Verbum

АПТЫ́ЧНАЯ СУ́ВЯЗЬ,

перадача інфармацыі з дапамогай эл.-магн. хваляў аптычнага дыяпазону (10​¹⁴—10​¹⁵ Гц). Першая лінія аптычнага тэлеграфа пабудавана ў 1794 паміж Парыжам і Лілем (225 км). Стварэнне лазераў, святлодыёдаў, фотапрыёмнікаў, валаконна-аптычных кабеляў з надзвычай малымі стратамі дало магчымасць стварыць аптычную сувязь, якая мае перавагу над інш. відамі сувязі па колькасці каналаў (вял. Прапускная здольнасць), ахове ад перашкод, далёкасці і хуткасці перадачы, па эканоміі металу (металу (медзі, алюмінію), па рэальнасці стварэння інтэгральных і інтэлектуальных сетак сувязі.

Для мадуляцыі лазернага выпрамянення ўздзейнічаюць на працэс яго генерацыі або выкарыстоўваюць мадулятар святла. На выхадзе перадатчыка фарміруецца вузкі маларазбежны прамень святла; трапляючы на ўваход прыёмніка, ён накіроўваецца на фотадэтэктар, дзе аптычнае выпрамяненне пераўтвараецца ў эл. сігнал, які ўзмацняецца і апрацоўваецца звычайнымі радыётэхн. Метадамі. Адрозніваюць аптычную сувязь з адкрытымі лініямі (для перадачы сігналаў праз атмасферу Зямлі ці касм. прастору) і з закрытымі святлаводнымі каналамі (валаконна-аптычныя лініі сувязі; выкарыстоўваюцца ў наземных і падводных умовах).

Літ.:

Алишев Я.В. Многоканальные системы передачи оптического диапазона. Мн., 1986;

Волоконно-оптические системы передачи. М., 1992.

Я.В.Алішаў.

т. 1, с. 438

ВАГА́ННІ КРЫШТАЛІ́ЧНАЙ РАШО́ТКІ,

узгодненыя зрушэнні атамаў крышталя каля становішчаў раўнавагі (вузлоў рашоткі). Характар ваганняў залежыць ад сіметрыі крышталёў, ліку атамаў у элементарнай ячэйцы, тыпу хім. сувязі, віду і канцэнтрацыі дэфектаў у крышталях. Амплітуда ваганняў павялічваецца з павышэннем тэмпературы крышталя. На цеплавыя ваганні могуць накладвацца ваганні, выкліканыя распаўсюджваннем у крышталі пругкіх хваляў, абумоўленых знешнім уздзеяннем.

У крышталі з N элементарных ячэек па υ атамаў у кожнай існуе 3υN-6 незалежных найпрасцейшых нармальных ваганняў, кожнае з якіх можна ўявіць у выглядзе дзвюх плоскіх пругкіх хваляў, што распаўсюджваюцца ў процілеглых напрамках. Гэтыя ваганні складаюцца з трох акустычных галін (ім адпавядаюць зрушэнні элементарнай ячэйкі як цэлага) і 3 (υ—1) аптычных (адпавядаюць зрушэнням атамаў унутры элементарнай ячэйкі). Пры пругкім характары міжатамнага ўзаемадзеяння вагальная энергія крышталя складаецца з энергій нармальных ваганняў, кожнае з якіх уцягвае ў рух усе атамы. Вагальную энергію крышталя можна разглядаць і як суму энергій фанонаў — квантаў энергіі пругкіх ваганняў. Квантавая прырода ваганняў крышталічнай рашоткі праяўляецца ў наяўнасці нулявых ваганняў атамаў пры Т = 0К. Ваганні крышталічнай рашоткі ўплываюць на электраправоднасць металаў і паўправаднікоў, на аптычныя ўласцівасці дыэлектрыкаў.

Літ.:

Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ. М., 1981;

Рейсленд Дж. Физика фононов: Пер. с англ. М., 1975;

Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М., 1965.

М.А.Паклонскі.

т. 3, с. 428

ВЫМЯРА́ЛЬНЫ ПЕРАЎТВАРА́ЛЬНІК,

прыстасаванне, якое пераўтварае фіз. велічыню, што вымяраецца або рэгулюецца, у сігнал (звычайна электрычны) для далейшай перадачы, апрацоўкі ці рэгістрацыі. Адна з асн. частак сродкаў вымяральнай тэхнікі, сістэм аўтаматыкі і тэлемеханікі. Тэрмін «вымяральны пераўтваральнік» уведзены стандартам замест тэрміна «датчык».

Параметры, якія ўспрымаюцца вымяральным пераўтваральнікам, бываюць механічныя (намаганне, перамяшчэнне, скорасць, вібрацыя), гідраўлічныя і пнеўматычныя (ціск, расход), аптычныя (сіла святла), цеплавыя (т-ра), электрычныя (напружанне і ток), радыеактыўныя. Выходныя сігналы падзяляюцца на электрычныя і пнеўматычныя (часам гідраўлічныя), амплітудныя, часаімпульсныя, частотныя і фазавыя, аналагавыя (неперарыўныя) і лічбавыя (дыскрэтныя). Вымяральны пераўтваральнік складаецца з аднаго (напр., тэрмапара, тэнзометр) або з некалькіх элементарных пераўтваральнікаў, найважнейшы з якіх — адчувальны элемент. Пераўтваральнікі злучаюцца па каскаднай, дыферэнцыяльнай і кампенсацыйнай схемах. Найб. Пашыраны маштабныя і функцыянальныя вымяральныя пераўтваральнікі. Маштабныя (напр., дзялільнікі частаты і напружання, трансфарматары вымяральныя) мяняюць маштаб велічыні, якая вымяраецца, без змены яе фіз. прыроды. Гэтыя вымяральныя пераўтваральнікі пашыраюць межы вымярэнняў сродкамі вымяральнай тэхнікі. Функцыянальныя вымяральныя пераўтваральнікі (напр., тэрмарэзістары, фотаэлементы) пераўтвараюць велічыню той ці іншай фіз. прыроды ў функцыянальна звязаны з ёй сігнал (звычайна электрычны). Такімі вымяральнымі пераўтваральнікамі можна вымяраць разнастайныя неэл. велічыні. Асобны клас складаюць аперацыйныя вымяральныя пераўтваральнікі, якія выконваюць над велічынямі пэўныя матэм. аперацыі (інтэграванне, дыферэнцыраванне і інш.). Асн. характарыстыкі вымяральных пераўтваральнікаў: від функцыянальнай залежнасці паміж уваходнай і выходнай велічынямі, адчувальнасць і парог адчувальнасці, хібнасць.

У.М.Сацута.

т. 4, с. 315

ГІДРАО́ПТЫКА (ад гідра... + оптыка),

раздзел оптыкі, які вывучае распаўсюджванне святла ў водным асяроддзі і звязаныя з імі з’явы. Значнае развіццё гідраоптыка як навука набыла з 1960-х г. пры выкарыстанні дасягненняў і метадаў оптыкі рассейвальных асяроддзяў. Матэматычныя даследаванні заснаваны на тэорыі пераносу выпрамянення і тэорыі рассеяння на асобных часцінках; доследныя — на эксперыментальных даных, атрыманых пры дапамозе касм. спектральных апаратаў, гідрафатометраў, лідараў у натурных умовах, лабараторных эксперыментаў (метады мадэлявання і падабенства).

На падставе тэарэт. і эксперым. даследаванняў складзена дакладная характарыстыка структуры светлавога і цеплавога палёў у акіяне, прапанаваны разнастайныя аптычныя метады кантролю саставу вады і працэсаў, што адбываюцца ў морах, азёрах, вадасховішчах. Даследаванне празрыстасці вады, яе здольнасці да паглынання і рассеяння ў розных раёнах Сусветнага ак. дае магчымасць вызначаць паходжанне цячэнняў, вывучаць жыццядзейнасць планктону, састаў вады і інш. пытанні фізікі, хіміі, геалогіі, біялогіі мора. Веданне заканамернасцей пераносу выпрамянення прыродных і штучных крыніц у акіяне дапамагае вырашаць пытанні кліматалогіі, экалогіі; ацэньваць фітаактыўны пласт, рыбалоўныя раёны, далёкасць дзеяння аптычных сістэм бачання, лакацыі, сувязі пад вадой.

На Беларусі даследаванні па гідраоптыцы вядуцца з 1960-х г. у Ін-це фізікі АН Беларусі.

Літ.:

Иванов А.П. Физические основы гидрооптики. Мн., 1975;

Иванов А.А. Введение в океанографию: Пер. с фр. М., 1978;

Шифрин К.С. Введение в оптику океана. Л., 1983.

А.М.Іваноў.

т. 5, с. 230

ЛА́ЗЕРНАЯ ТЭ́ХНІКА,

сукупнасць тэхн. сродкаў для генерацыі, пераўтварэння, перадачы, прыёму і выкарыстання лазернага выпрамянення. Выкарыстоўваецца ў ваеннай тэхніцы (дальнамеры, цэлеўказальнікі, імітатары стральбы), матэрыялаапрацоўцы (лазерныя зварка і рэзка цвёрдых і тугаплаўкіх матэрыялаў, тэрмаапрацоўка і мадыфікацыя паверхні), сістэмах сувязі, інфармацыйных тэхналогіях (запіс і счытванне інфармацыі, лазерныя прынтэры, сканеры), бытавой тэхніцы, метралогіі, навук. даследаваннях, фоталітаграфіі, медыцыне і інш.

Л.т. ўключае ў сябе: уласна лазеры, іх элементы (выпрамяняльнікі, аптычныя рэзанатары, крыніцы напампоўкі і сілкавання, блокі кіравання і інш.), прылады кіравання лазерным прамянём (мадулятары святла, дэфлектары, пераўтваральнікі частаты і інш.), а таксама прылады, сістэмы і ўстаноўкі, дзе выкарыстанне лазера вызначае іх функцыянальнае прызначэнне. Выкарыстанне Л.т. грунтуецца на такіх прынцыповых адрозненнях лазернага выпрамянення ад выпрамянення інш. крыніц святла, як кагерэнтнасць, манахраматычнасць, высокія накіраванасць і яркасць, магчымасць атрымання светлавых імпульсаў малой працягласці, недасягальных з дапамогай інш. тэхн. сродкаў. Напр., факусіроўкай лазернага выпрамянення ажыццяўляецца лакальнае ўздзеянне на матэрыялы з зонай апрацоўкі прыкладна 1—10 мкм. Перспектыўнымі з’яўляюцца лазеры на сапфіры, легіраваным тытанам (маюць плаўную перанастройку частаты і генерыруюць фемтасекундныя імпульсы), а таксама цвердацелыя лазеры з дыёднай лазернай напампоўкай (пераўтвараюць выпрамяненне паўправадніковых лазераў у лазернае выпрамяненне высокай якасці). Гл. таксама Лазерная тэхналогія.

Літ.:

О’Шиа Д., Коллен Р., Родс У. Лазерная техника: Пер. с англ. М., 1980.

Л.М.Арлоў.

т. 9, с. 101

ПАГЛЫНА́ННЕ СВЯТЛА́,

змяншэнне інтэнсіўнасці аптычнага выпрамянення (святла) пры праходжанні яго праз рэчыва.

Апісваецца Бугера-Ламберта-Бэра законам, які выконваецца пры адносна невял. інтэнсіўнасцях святла. Залежнасць каэфіцыента паглынання рэчыва ад даўжыні хвалі святла наз. спектрам паглынання (гл. Спектры аптычныя). Спектр паглынання адасобленых атамаў (напр., разрэджаных газаў) складаецца з вузкіх ліній, якія адпавядаюць частотам уласных ваганняў электронаў у атамах. Малекулярны спектр вызначаецца ваганнямі атамаў у малекулах і складаецца са значна больш шырокіх абласцей даўжынь хваль з істотным П.с. (палос паглынання). П.с. ў цвёрдых целах характарызуецца шырокімі абласцямі паглынання і вял. значэннем каэфіцыента паглынання. У светлавых пучках вял. інтэнсіўнасці закон Бугера—Ламберта—Бэра П.с. парушаецца (нелінейнае П.с.), што абумоўлена вял. доляй паглынальных часціц ва ўзбуджаным стане, не здольных паглынаць святло. Калі ў паглынальным асяроддзі створана інверсія заселенасці (гл. Актыўнае асяроддзе), то кожны фатон зыходнага патоку святла мае большую імавернасць выклікаць выпрамяненне такога ж фатона, чым быць паглынутым самому (гл. Вымушанае выпрамяненне). На гэтым заснаваны прынцып работы квантавых генератараў і квантавых узмацняльнікаў. Працэс П.с. выкарыстоўваецца ў розных галінах навукі і тэхнікі, на ім заснаваны многія метады колькаснага і якаснага хім. аналізу, напр., абсарбцыйны спектральны аналіз, спектрафотаметрыя, колераметрыя.

Літ.:

Степанов Б.И. Введение в современную оптику: Квантовая теория взаимодействия света и вещества. Мн., 1990.

А.Б.Гаўрыловіч.

т. 11, с. 477

ГУКАЗА́ПІС,

запіс гукавых ваганняў на гуканосьбіце для наступнага ўзнаўлення. Гуказапісвальны элемент (разец, светлавы прамень, магн. поле ці інш.) пакідае след гукавога вагання (гукавую дарожку, ці фанаграму) на рухомым гуканосьбіце. У залежнасці ад колькасці каналаў запісу—узнаўлення адрозніваюць гуказапіс мона- (1 канал), стэрэа- (2 каналы), квадра- (4 каналы) і поліфанічны (больш за 4 каналы). Найб. пашыраны мех., фатагр. (аптычныя) і магн. метады гуказапісу, якія выкарыстоўваюцца ў вытв-сці грампласцінак, гукавым кіно, пры стварэнні радыё- і тэлевізійных праграм і інш.

Для мех. гуказапісу выкарыстоўваюць эл.-акустычны (найб. пашыраны) ці акустычны спосаб. Пры акустычным спосабе гукавыя ваганні непасрэдна ўздзейнічаюць на гуказапісвальны элемент (напр., іголку фанографа), які стварае гукавую канаўку, пры эл.-акустычным — гукавыя ваганні пераўтвараюцца мікрафонам у эл. і пасля ўзмацнення ўздзейнічаюць на запісвальны элемент. Пры фатагр. гуказапісе гукавыя ваганні пераўтвараюцца ў светлавыя і фіксуюцца на святлоадчувальнай плёнцы (гл. Гукавое кіно), кампакт-дыску і інш., пры магн. гуказапісе зменьваецца намагнічанасць дарожкі запісу на магнітных дроце, стужцы, дыску і інш. Гл. таксама Дыктафон, Магнітафон, Магнітарадыёла, Магнітола.

У муз. мастацтве гуказапіс адкрыў новыя магчымасці і зрабіў вял. ўплыў на ўсе сферы музыкі 20 ст. Ён ператварыў музыку ў прадмет масавай вытворчасці, вылучыў гукарэжысуру як новую разнавіднасць муз. творчай працы і прывёў да істотных змен у кампазіцыі, выканальніцтве (гл. Электронная музыка) і ўспрыманні музыкі.

Літ.:

Синклер Я. Введение в цифровую звукотехнику: Пер. с англ. М., 1990;

Рождение звукового образа. М., 1985.

А.П.Ткачэнка.

т. 5, с. 524

ДЭФЕКТАСКАПІ́Я (ад дэфект + ...скапія),

комплекс фізічных метадаў і сродкаў неразбуральнага кантролю якасці матэрыялаў і вырабаў (парушэння суцэльнасці, адхілення ад зададзеных фіз.-мех. уласцівасцей, хім. саставу, структуры, геам. памераў і інш.).

Да метадаў Д. адносяцца: аптычныя (візуальныя), акустычныя (ультрагукавыя), магнітныя, радыяцыйныя (у т. л. гама-метады і рэнтгенаўскія), радыёхвалевыя, цеплавыя (інфрачырвоныя), віхратокавыя (электраіндуктыўныя), электрычныя (у т. л. тэрма- і трыбаэлектрычныя, электрастатычныя), капілярныя (люмінесцэнтныя, каляровыя) і інш. Большасць метадаў Д. заснавана на ўзаемадзеянні акустычных або электрамагнітных ваганняў, фіз. палёў (магнітных, электрамагнітных, радыёхвалевых і інш.) з выпрабавальнымі вырабамі на лакальных іх участках або па ўсім аб’ёме. Д. рашае задачы з выкарыстаннем гэтых метадаў па выяўленні ў вырабах розных тыпаў паверхневых і ўнутраных дэфектаў — трэшчын, валасавін, ракавін, шлакавых уключэнняў, адслаенняў і інш.

На Беларусі навук. работы па Д. вядуцца з 1964 у Ін-це прыкладной фізікі Нац. АН. Развіваецца капілярны метад (у прыватнасці, для кантролю керамічных, кампазітных і інш. вырабаў), ультрагукавы метад з выкарыстаннем магн. вадкасці; распрацоўваюцца асновы магн., эл.-магн. і радыёхвалевага метадаў; створаны прылады магн., магнітаграфічнага, віхратокавага і радыёхвалевага кантролю.

Літ.:

Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М., 1981;

Прохоренко П.П., Мигун Н.П. Введение в теорию капиллярного контроля. Мн., 1988;

Зацепин Н.Н., Коржова Л.В. Магнитная дефектоскопия. Мн., 1981.

М.М.Зацэпін.

т. 6, с. 363

АЗЁРАЗНА́ЎСТВА, лімналогія,

галіна гідралогіі; навука пра кантынентальныя вадаёмы запаволенага водаабмену (азёры, вадасховішчы, сажалкі). Вывучае комплекс узаемазвязаных фіз., хім. і біял. працэсаў у вадаёмах; даследуе азёрныя катлавіны, донныя адклады, водны баланс і рэжым узроўню, тэрміку, лядовыя і аптычныя з’явы, гідрахімію, рух азёрнай вады, берагі, рыбапрадукцыйнасць і інш. Выкарыстоўвае метады геахіміі, геафізікі, геалогіі, гідрабіялогіі, вынікі лабараторных аналізаў станцый і пастоў сістэмы Гідраметслужбы, аэрафотаздымку.

Заснавальнік навуковага азёразнаўства — швейц. вучоны Ф.А.Фарэль (1885; працы па тэорыі і методыцы азёразнаўства). У развіцці азёразнаўства вял. значэнне маюць працы рус. вучоных Дз.М.Анучына (вывад аб сувязі азёраў з усімі кампанентамі ландшафтаў), Л.С.Берга (апісанні азёраў Зах. Сібіры, Аральскага, Ісык-Куля) і А.І.Ваейкава (выявіў сувязь вагання ўзроўню вял. азёраў з іх водным балансам і інш.). На Беларусі першыя гідралагічныя даследаванні азёраў праведзены А.М.Семянтоўскім (у 1872 апублікаваў гідралагічны агляд Віцебскай губ.).

Сістэматычнае вывучэнне азёраў пачалося з арганізацыі н.-д. станцыі рыбнай гаспадаркі (1928). Комплексныя даследаванні азёраў праводзяцца на біял. і геагр. ф-тах БДУ (складанні азёрнага кадастру, прыродна-гасп. класіфікацыі, стварэнне ахоўных тэрыторый на базе азёраў), выконваюцца маніторынгавыя даследаванні па міжнар. праграме «Чалавек і біясфера». Н.-д. лабараторыя азёразнаўства БДУ (з 1968) комплексна даследавала больш як 500 азёраў і 20 вадасховішчаў (вывучаны гісторыя развіцця ў галацэне, вызначана іх генетычная прыналежнасць, законы азёрнай седыментацыі; В.П.Якушка). У ін-тах геал. навук і праблем выкарыстання прыродных рэсурсаў і экалогіі АН Беларусі вывучаюцца азёры як аб’екты намнажэння сапрапеляў. У вытв. мэтах азёры і вадасховішчы даследуюцца ў Цэнтр. НДІ комплекснага выкарыстання водных рэсурсаў. Вынікі даследаванняў улічваюцца ў рыбнай гаспадарцы, энергетыцы, курортнай справе, водазабеспячэнні, меліярацыі, здабычы карысных выкапняў і інш.

В.П.Якушка.

т. 1, с. 162

КАЛО́ІДНАЯ ХІ́МІЯ,

навука, якая вывучае ўласцівасці гетэрагенных высокадысперсных сістэм і працэсы, што ў іх адбываюцца. Асн. раздзелы: малекулярна-кінетычныя з’явы ў дысперсных сістэмах (ДС); тэорыя ўзнікнення і росту зародкаў новай фазы ў метастабільных сістэмах (метады атрымання ДС); паверхневыя з’явы; устойлівасць, стабілізацыя і каагуляцыя ДС; аптычныя ўласцівасці ДС (гал. ч. рассеянне святла ў іх); эл. і электракінетычныя з’явы ў ДС; структурна-мех. ўласцівасці ДС. К.х. вывучае золі, суспензіі, эмульсіі, пены, сітаватыя дысперсныя целы (адсарбенты, каталізатары), аэразолі, лаўкалоіды, структураваныя сістэмы (гелі). Метады даследаванняў у К.х.: дыяліз, ультрафільтрацыя, ультрацэнтрыфугаванне, электроліз, нефеламетрыя, электронаграфія, электронная мікраскапія і інш.

К.х. як самаст. навука ўзнікла ў 1860-я г. пасля з’яўлення прац Т.Грэма. Сістэматычнае вывучэнне калоідных сістэм пачалося ў пач. 20 ст., калі былі распрацаваны новыя метады іх даследаванняў. Сучасная К.х. распрацоўвае навук. асновы тэхналогіі буд. матэрыялаў, сілікатаў, лакаў, фарбаў, палімерных матэрыялаў, новых матэрыялаў для тэхнікі, узбагачэння карысных выкапняў, здрабнення цвёрдых цел, шматлікіх працэсаў (фарбавання, дублення, мыйнага дзеяння, вода- і газаачысткі). Метады К.х. выкарыстоўваюць у многіх галінах харч. прам-сці, для аптымізацыі структуры глебы ў сельскай гаспадарцы.

На Беларусі даследаванні па К.х. пачаліся ў БДУ (1924) пад кіраўніцтвам М.Ф.Ярмоленкі, праводзяцца ў Ін-це агульнай і неарган. хіміі і Ін-це праблем выкарыстання прыродных рэсурсаў і экалогіі Нац. АН Беларусі, БДУ (хім ф-т і НДІ фіз.-хім. праблем) і Бел. тэхнал. ун-це.

Літ.:

Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. 2 изд. М., 1976;

Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. 2 изд. М., 1982;

Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. 3 изд. СПб., 1995.

Ф.М.Капуцкі.

т. 7, с. 478