Verbum

ДЫНАМІ́ЧНАЯ ГАЛАГРА́ФІЯ,

галіна галаграфіі, у якой разглядаюцца заканамернасці пераўтварэння і апрацоўкі хвалевых палёў на аснове нелінейнага ўзаемадзеяння з рэчывам некалькіх кагерэнтных хваль. Выкарыстоўваецца для стварэння аптычных, оптаэлектронных і інтэгральна-аптычных элементаў з вял. хуткадзеяннем, лазераў з размеркаванай адваротнай сувяззю і інш.

Д.г. сфарміравалася як навук. кірунак у выніку сінтэзу ідэй класічнай галаграфіі і нелінейнай оптыкі; заснавана на ўзаемадзеянні некалькіх кагерэнтных хваль, якое ўзнікае пры праходжанні іх праз нелінейнае асяроддзе (крышталь, паўправаднік, вадкасць, пара металаў і інш.). Напр., 2 (ці больш) кагерэнтныя пучкі святла падаюць на паверхню нелінейнага асяроддзя пад аднолькавымі вугламі да яе і перасякаюцца ў ім. Створаная інтэрферэнцыйная карціна запісваецца ў асяроддзі ў выглядзе перыяд. структуры (рашоткі), на якой гэтыя ж пучкі дыфрагуюць (самадыфракцыя), што змяняе параметры пучкоў, і таму запісаная рашотка таксама змяняецца па глыбіні асяроддзя. Галаграмы запісваюцца ў асяроддзях з рознымі тыпамі нелінейнасці (рэзананснай, стрыкцыйнай, камбінацыйнай і інш.). Д.г. пашырае магчымасці кіравання светлавымі пучкамі, рэалізуе новыя прынцыпы рэгістрацыі і ўзнаўлення эл.-магн. хваль.

На Беларусі даследаванні па Д.г. распачаты ў 1968 у Ін-це фізікі Нац. АН пад кіраўніцтвам А.​С.​Рубанава і Б.​І.​Сцяпанава. Адкрыта новая фіз. з’ява — абарачэнне хвалевага фронту (1970, пры 4-хвалевым узаемадзеянні; 1978, пры суперлюмінесцэнцыі). Работы ў галіне Д.г. і яе дастасаваннях вядуцца ў Ін-тах фізікі, электронікі, фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац. АН, БДУ і інш.

А.​С.​Рубанаў.

т. 6, с. 285

ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ электрамагнітнае, свабоднае электрамагнітнае поле, якое існуе незалежна ад крыніц, што яго ствараюць; працэс утварэння свабоднага электрамагнітнага поля. Выпрамяненню ўласцівы т.зв. карпускулярна-хвалевы дуалізм. Асн. хвалевыя характарыстыкі выпрамянення — частата ν (або даўжыня хвалі $\mathrm{\lambda }=c/\mathrm{\nu }$), дзе c — скорасць святла ў вакууме), а таксама хвалевы вектар ${\displaystyle \overrightarrow{k}=\frac{1}{\mathrm{\lambda }}\overrightarrow{n}}$ , дзе $\overrightarrow{n}$ — адзінкавы вектар напрамку распаўсюджвання хвалі. Хвалевыя ўласцівасці выпрамянення праяўляюцца ў наяўнасці інтэрферэнцыі і дыфракцыі (гл. Дыфракцыя хваль, Інтэрферэнцыя хваль). Карпускулярныя ўласцівасці характарызуюцца тым, што кожнай асобнай хвалі з частатой ν і хвалевым вектарам $\overrightarrow{k}$ адпавядае часціца (квант або фатон) з энергіяй $\mathrm{E}=\mathrm{h\nu }$ і імпульсам ${\displaystyle \overrightarrow{\mathrm{p}}=\mathrm{h}\overrightarrow{\mathrm{k}}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Карпускулярныя ўласцівасці праяўляюцца ў квантавых з’явах, напр., фотаэфект, Комптана эфект і інш.

Праяўленне хвалевых ці карпускулярных (квантавых) уласцівасцей выпрамянення залежыць ад яго частаты, па значэннях якой выпрамяненне ўмоўна падзяляецца на дыяпазоны (гл. табл.). <TABLE> Для хваль вял. даўжыні (напр., ЗВЧ, радыёхвалі) энергія квантаў вельмі малая, таму карпускулярныя ўласцівасці выпрамянення практычна не праяўляюцца. З павелічэннем частаты расце энергія квантаў і з інфрачырвонага дыяпазону ўжо пачынаюць пераважаць карпускулярныя ўласцівасці.

Уласцівасці выпрамянення для малых частот апісваюцца класічнай электрадынамікай, для вялікіх — квантавай. Паводле класічных Максвела ўраўненняў выпрамяненне ў кожным пункце прасторы і ў кожны момант часу характарызуецца напружанасцямі электрычнага $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і магнітнага $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ палёў і пераносіць энергію, аб’ёмная шчыльнасць якой ${\displaystyle \mathrm{\rho }=\frac{1}{\mathrm{8\pi }}({\mathrm{E}}^2+{\mathrm{H}}^2)}$ . У квантавай тэорыі ўраўненні Максвела поўнасцю захоўваюцца, аднак велічыні $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ маюць іншы сэнс. У гэтым выпадку сувязь паміж хвалевымі і карпускулярнымі ўласцівасцямі выпрамянення мае статыстычны характар: шчыльнасць энергіі эл.-магн. хвалі вызначаецца лікам квантаў у адзінцы аб’ёму ${\displaystyle \mathrm{N}=\frac{\mathrm{\rho }}{h\mathrm{\nu }}}$ , для асобнага кванта імавернасць яго знаходжання ў пэўным аб’ёме прапарцыянальная шчыльнасці энергіі.

Выпрамяненне ўзнікае ў рэчыве пры нераўнамерным руху эл. зарадаў ці змене магн. момантаў, у выніку чаго рэчыва траціць энергію і адбываюцца працэсы выпрамянення. Да іх адносяцца выпрамяненне бачнага, ультрафіялетавага і інфрачырвонага святла атамамі і малекуламі, γ-выпрамяненне атамных ядраў, выпрамяненне радыёхваль антэнамі. Адваротныя працэсы выпрамянення — працэсы паглынання. Пры іх за кошт энергіі выпрамянення павялічваецца энергія рэчыва. Паводле законаў класічнай электрадынамікі сістэма рухомых зараджаных часціц неперарыўна траціць энергію ў выглядзе выпрамянення — адбываецца неперарыўны працэс утварэння эл.-магн. хваль. Аднак у квантавых сістэмах працэсы выпрамянення і паглынання дыскрэтныя і адбываюцца ў адпаведнасці з законамі квантавых пераходаў (гл. Вымушанае выпрамяненне, Спантаннае выпрамяненне).

М.​А.​Ельяшэвіч, Л.​М.​Тамільчык.

т. 4, с. 318

ГУК,

ваганні часцінак пругкага асяроддзя (газападобнага, вадкага або цвёрдага), якія распаўсюджваюцца ў ім у выглядзе хваль; пругкія хвалі малой інтэнсіўнасці. У залежнасці ад частаты ваганняў адрозніваюць чутныя гукі (частата ад 16 Гц да 20 кГц; выклікаюць гукавыя адчуванні пры ўздзеянні на органы слыху чалавека), інфрагук (умоўна ад 0 да 16 Гц), ультрагук (ад 20 кГц да 1 ГГц) і гіпергук (больш за 1 ГГц; верхняя мяжа вызначаецца атамна-малекулярнай будовай асяроддзя). Гук вывучаецца ў акустыцы.

Гук можа ўзнікаць у выніку розных працэсаў, што выклікаюць узбурэнне асяроддзя (мясц. змена ціску або мех. напружання ад раўнаважнага значэння, лакальныя зрушэнні часцінак ад стану раўнавагі). У газападобных і вадкіх асяроддзях распаўсюджваюцца падоўжныя хвалі, скорасць якіх вызначаецца сціскальнасцю і шчыльнасцю асяроддзя (гл. Скорасць гуку); у цвёрдых целах акрамя падоўжных могуць распаўсюджвацца папярочныя і паверхневыя акустычныя хвалі са скарасцямі, якія вызначаюцца пругкімі канстантамі і шчыльнасцю (гл. Фанон). У некат. выпадках назіраецца дысперсія гуку (гл. Дысперсія хваль), абумоўленая фіз. працэсамі ў рэчыве, а таксама хваляводным характарам распаўсюджвання ў абмежаваных аб’ёмах. Пры распаўсюджванні гуку маюць месца звычайныя для ўсіх тыпаў хваль з’явы інтэрферэнцыі, дыфракцыі, затухання (гл. Паглынанне гуку). Калі памер перашкод ці неаднароднасцей асяроддзя вялікі (у параўнанні з даўжынёй хвалі), распаўсюджванне падпарадкоўваецца законам геаметрычнай акустыкі. Пры распаўсюджванні гукавых хваль вял. амплітуды адбываюцца паступовае скажэнне формы гарманічнай хвалі і набліжэнне яе да ўдарнай і інш. эфекты (гл. Нелінейная акустыка, Кавітацыя). Гук выкарыстоўваецца для сувязі і сігналізацыі (напр., у водным асяроддзі гэта адзіны від сігналаў для сувязі, навігацыі і лакацыі; гл. Гідраакустыка), нізкачастотны гук — пры даследаваннях зямной кары, ультрагук — у кантрольна-вымяральных мэтах (напр., у дэфектаскапіі), для актыўнага ўздзеяння на рэчыва (ультрагукавая ачыстка, мех. апрацоўка, зварка, рэзка і інш.), высокачастотны гук (асабліва гіпергук) — пры даследаваннях у фізіцы цвёрдага цела.

П.​С.​Габец, А.​Р.​Хаткевіч.

т. 5, с. 522

ВЫ́МУШАНАЕ ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ,

вылучэнне электрамагнітных хваль квантавымі сістэмамі (напр., атамамі) пад уздзеяннем знешняга (вымушанага) выпрамянення і тоеснымі з ім частатой, фазай, палярызацыяй і напрамкам распаўсюджвання. Паняцце вымушанага выпрамянення ўведзена з агульных тэрмадынамічных меркаванняў А.Эйнштэйнам (1917) для сістэмы многіх часціц. Вымушанае выпрамяненне актыўнага асяроддзя выкарыстоўваецца для ўзмацнення і генерацыі эл.-магн. хваль (гл. Квантавы ўзмацняльнік, Квантавы генератар).

Поўная магутнасць вымушанага выпрамянення пры ўзаемадзеянні актыўнага асяроддзя са знешнім эл.-магн выпрамяненнем выражаецца формулай ${\displaystyle \mathrm{P}=\mathrm{\epsilon }{\mathrm{\omega }}_{\mathrm{mn}}({\mathrm{N}}_{\mathrm{m}}-{\mathrm{N}}_{\mathrm{n}})}$ , дзе ${\displaystyle \mathrm{\epsilon }=({\mathrm{E}}_{\mathrm{m}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{n}})}$ — энергія выпрамененага (паглынутага) фатона; E_m і E_n — энергія электрона на больш высокім і больш нізкім узроўнях; ω_mn — імавернасць выпрамянення (паглынання); N_m і N_n — заселенасць больш высокага і больш нізкага ўзроўняў. Актыўнае асяроддзе мае інверсную заселенасць узроўняў N_m>N_n і P>0; у раўнаважных сістэмах N_m<N_n, і таму сістэма паглынае знешняе выпрамяненне (P<0).

Л.​М.​Арлоў.

т. 4, с. 314

ЛАКА́ЦЫЯ (ад лац. locatio размяшчэнне, размеркаванне),

вызначэнне лакатарам месцазнаходжання і інш. характарыстык аб’ектаў. Заснавана на аналізе адбітых аб’ектам сігналаў — гукавых або эл.-магн. хваль, якія генерыруе лакатар (актыўная Л., пры якой выкарыстоўваюцца імпульсныя і неперарыўныя сігналы), і хваль, якія стварае сам аб’ект (пасіўная Л.).

У залежнасці ад фіз. прыроды сігналаў адрозніваюць Л. гукавую (для назірання за аб’ектамі, што знаходзяцца на зямлі, у паветры і пад вадой; гл. Гідралакацыя), аптычную лакацыю, радыёлакацыю. Пры гукавой Л. ў імпульсным рэжыме адлегласць да аб’екта вызначаецца па часе спазнення адбітага рэхасігналу, пры неперарыўным рэжыме — па рознасці частот пасланага і адбітага частотна-мадуляваных сігналаў. Пасіўная Л. аб’ектаў, якія ствараюць шум, ажыццяўляецца з дапамогай вузканакіраваных прыёмнікаў гуку або з дапамогай карэляцыйных метадаў прыёму. На гукавых і ультрагукавых частотах працуюць гідралакатары, шумапеленгатары і рэхалоты. Уласцівасці Л. маюць многія жывёлы: яны здольныя вызначаць становішча любога аб’екта адносна сябе або сваё становішча ў прасторы (гл. Біялакацыя).

т. 9, с. 107

МАГНІ́ТНАЯ ГІДРАДЫНА́МІКА,

галіна фізікі, якая вывучае рух электраправодных газаў і вадкасцей (вадкіх металаў, электралітаў, плазмы) ва ўзаемадзеянні з магнітным полем. Да асн. пытанняў М.г. адносяць даследаванні ўмоў раўнавагі магн. поля з электраправодным асяроддзем, цячэнняў у магн. полі, магнітадынамічных хваль, знаходжанне ўмоў устойлівасці раўнаважных канфігурацый і цячэнняў.

Тэарэт. аснова М.г. — ураўненні гідрадынамікі з улікам эл. токаў і магн палёў у асяроддзі і Максвела ўраўненні. У асяроддзях 3 вял. праводнасцю (гарачая плазма) і (або) вял. памерамі (астрафіз. аб’екты) да звычайнага газадынамічнага ціску дадаецца магн. ціск і магн. нацяжэнне, што прыводзіць да з’яўлення т.зв. альвенаўскіх хваль. М.г. тлумачыць таксама з’явы касм. фізікі: зямны і сонечны магнетызм, паходжанне магн. палёў у Галактыцы, храмасферныя ўспышкі на Сонцы, Магн. буры і інш. Як самаст. навука М.г. сфармулявана ў 1940-х г. шведскім фізікам і астрафізікам Х.​Альвенам, які прадказаў новы від хваль, характэрных для добраправоднага асяроддзя ў магн. полі. З 1960-х г. даследаванні па М.г. значна пашырыліся за кошт узнікнення новых відаў вадкіх асяроддзяў, што ўзаемадзейнічаюць з магн. палямі і маюць уласную намагнічанасць (магн. вадкасці і магнітарэалагічныя суспензіі).

На Беларусі даследаванні па М.г. магн. вадкасцей і магнітарэалагічных суспензій вядуцца ў Ін-це цепла- і масаабмену Нац. АН Беларусі, БПА. Розныя эфекты, што вывучаюцца М.г., знайшлі выкарыстанне ў інж. практыцы (стварэнне магнітагідрадынамічных генератараў, МГД-помпаў, ракетных рухавікоў, магчымае ажыццяўленне кіроўнага тэрмаядзернага сінтэзу і інш.).

Літ.:

Альвен Х., Фельтхаммар К.-Г. Космическая электродинамика: Пер. с англ. 2 изд. М., 1967;

Электрогазодинамические течения. М., 1983.

В.​Р.​Батавой.

т. 9, с. 481

ГЕ́РЦА ВІБРА́ТАР, дыполь Герца,

самая простая антэна; першая з вібратарных антэн (гл. Вібратар). Прапанаваны Г.Р.Герцам (1888) для эксперыментальных доказаў існавання эл.-магн. хваль. Герц выкарыстоўваў медныя стрыжні з шарыкамі або палоскамі на канцах і іскравым прамежкам пасярэдзіне. Найменшы з выкарыстаных вібратараў меў даўжыню 26 см, у ім узбуджаліся ваганні з частатой 500 МГц, што адпавядае даўжыні хвалі 60 см.

т. 5, с. 200

ВІР, водаварот,

кругавы лейкападобны рух вады ў паверхневым слоі на асобных участках вадаёмаў або рэк. Узнікае пры зліцці плыняў вады, пры абцяканні выступаў берага або пры рэзкім расшырэнні рэчышча. Можа быць пастаянным або часовым. Марскія віры ўтвараюцца ў месцах сутыкнення прыліўна-адліўных хваль з цячэннямі. Вір — небяспечнае месца; на тэр. Беларусі вада ў віры доўга не замярзае.

т. 4, с. 190