Verbum

А́ТАМНЫЯ СПЕ́КТРЫ,

спектры, якія ўзнікаюць пры выпрамяненні і паглынанні фатонаў свабоднымі ці слаба ўзаемадзейнымі атамамі (атамнымі газамі, парай невял. шчыльнасці). Лінейчастыя, складаюцца з асобных спектральных ліній, кожная з якіх адпавядае пераходу электрона паміж двума адпаведнымі ўзроўнямі энергіі атама.

Спектральныя лініі характарызуюцца пэўнымі значэннямі частаты ваганняў святла ν, хвалевага ліку ν/c і даўжыні хвалі $\mathrm{\lambda }=\mathrm{c/\nu }$, дзе c — скорасць святла ў вакууме. Для найбольш простых атамных спектраў, якімі з’яўляюцца спектры атама вадароду і вадародападобных іонаў, месцазнаходжанне спектральных ліній вызначаецца па формуле: ${\displaystyle \frac{1}{\mathrm{\lambda }}=\frac{\mathrm{\nu }}{\mathrm{c}}=\frac{{\mathrm{En}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{En}}_{\mathrm{k}}}{\mathrm{hc}}={\mathrm{RZ}}^2(\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{k}}}-\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{i}}})}$ , дзе En — энергія ўзроўню, h — Планка пастаянная, R — Рыдберга пастаянная, Z — атамны нумар, n — галоўны квантавы лік. Спектральныя лініі аб’ядноўваюцца ў спектральныя серыі, адна з якіх (пры ${\mathrm{n}}_{\mathrm{k}}=2$, ${\mathrm{n}}_{\mathrm{i}}=\mathrm{3,\; 4,\; 5}$) наз. серыяй Бальмера; адкрыццё яе ў 1885 дало пачатак выяўленню заканамернасцяў у атамных спектрах. Спектры атамаў шчолачных металаў, якія маюць адзін знешні электрон, падобны да спектра атама вадароду, але зрушаны ў бок меншых частот, колькасць спектральных серый павялічана, заканамернасці ў спектрах апісваюцца больш складанымі формуламі. Атамы, у якіх дабудоўваюцца dw- і f-абалонкі (гл. ў арт. Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева), маюць найб. складаныя спектры (многа соцень і тысяч ліній).

Тэорыя атамных спектраў заснавана на характарыстыцы электронаў у атаме квантавымі лікамі n і 1 і дазваляе вызначыць магчымыя ўзроўні энергіі. Вывучаны спектры вял. колькасці нейтральных і іанізаваных атамаў, расшчапленне спектральных ліній атамаў у магнітным (Зеемана з’ява) і ў электрычным (Штарка з’ява) палях. З дапамогай атамных спектраў вызначаецца састаў рэчыва (спектральны аналіз).

Літ.:

Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскоп я. М., 1962;

Фриш С.Э. Оптические спектры атомов М.; Л., 1963;

Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М., 1977.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 68

МЫШ’ЯКУ́ ЗЛУЧЭ́ННІ,

хімічныя злучэнні, у састаў якіх уваходзіць мыш’як. Найб. шырока выкарыстоўваюць аксіды і халькагеніды мыш’яку, арсеніды і шматлікія мыш’якарганічныя злучэнні.

Мыш’яку аксіды — злучэнні мыш’яку з кіслародам. Сэсквіаксід (мыш’яковісты ангідрыд ці белы мыш’як) As₂O₃ — белае цвёрдае рэчыва. Пры растварэнні ў вадзе ўтварае не вылучаныя ў свабодным стане ортамыш’яковістую H₃AsO₃ і металамыш’яковістую HAsO₂ к-ты; пры ўзаемадзеянні са шчолачамі ўтварае арсеніты. Тэхн. атрымліваюць акісляльным абпалам сульфідных мінералаў мыш’яку. Выкарыстоўваюць для атрымання мыш’яку і яго злучэнняў, кансервавання скуры і футра, у вытв-сці аптычнага шкла, як інсектыцыд і некратызавальны лек. сродак. Аксід мыш’яку(V), ці мыш’яковы ангідрыд As₂O₅ — бясколерныя крышталі. Пры награванні раскладаецца на As₂O₃ і кісларод. Добра раствараецца ў вадзе, утварае ортамыш’яковую к-ту H₃AsO₄, солі якой наз. арсенатамі. Выкарыстоўваюць як гербіцыд, антысептык для прамочвання драўніны. Мыш’яку гідрыд (арсін, мыш’яковісты вадарод) AsH₃ — газ без колеру і паху (часам мае часночны пах, абумоўлены наяўнасцю прадуктаў частковага акіслення AsH₃). Пры т-ры каля 500 °C раскладаецца. Выкарыстоўваюць для атрымання мыш’яку высокай чысціні, легіравання паўправадніковых матэрыялаў мыш’яком. Мыш’яку халькагеніды, злучэнні мыш’яку з серай — сульфіды As₂S₃ (у прыродзе — мінерал аўрыпігмент), As₄S₄ (мінерал рэальгар), As₄S₃ (мінерал дымарфіт) i As₂S₅, з селенам — селеніды As₂Se₃ і As₄Se₄, з тэлурам — тэлурыд As₂Te₃. Усе халькагеніды, акрамя As₂S₅ (аморфнае рэчыва аранжавага колеру, крышталізуецца пад высокім ціскам), крышт. рэчывы. Устойлівыя ў паветры, не раствараюцца ў вадзе, добра раствараюцца ў растворах шчолачаў. As₂S₃, As₂Se₃ i As₂Te₃ — паўправаднікі. Атрымліваюць сплаўленнем элементаў у вакууме ці інертным асяроддзі. Выкарыстоўваюць як кампаненты халькагеніднага шкла, для вырабу валаконных святлаводаў у інфрачырв. вобласці спектра і інш. Усе растваральныя ў вадзе і слабакіслым асяроддзі (напр., страўнікавы сок) М.з. надзвычай атрутныя; злучэнні As(III) больш атрутныя за злучэнні As(V), асабліва небяспечныя AsH₃ і AS₂O₃. ГДК мыш’яку і М.з. у паветры (у пераліку на мыш’як) 0,5 мг/м³, для AsH₃ — 0,1 мг/м³.

А.​П.​Чарнякова.

т. 11, с. 55

КО́ЛЕР (лац. color),

1) уласцівасць прадметаў ці фіз. з’яў, якая ацэньваецца зрокавым адчуваннем. У пераважнай большасці выпадкаў колернае адчуванне ўзнікае пры ўздзеянні на вока бачнага выпрамянення (эл.-магн. выпрамянення з даўжынямі хваль ад 400 да 750 нм); часам узнікае пры націсканні на вока, эл. раздражненні і інш., а таксама па мысленнай асацыяцыі з інш. адчуваннямі (напр., гуку, цяпла) і ў выніку работы ўяўлення.

К. падзяляюцца на ахраматычныя (чорны, белы і прамежкавыя паміж імі шэрыя) і храматычныя (усе астатнія); характарызуюцца чысцінёй, насычанасцю, тонам і яркасцю. Адрозніваюць К. крыніц святла (вызначаецца спектрам крыніцы) і аб’ектаў, якія не свецяцца ўласным святлом. Прадмет мы бачым белым, калі ён аднолькава адбівае ўсе прамяні бачнага спектра, чорным — цалкам паглынае іх, шэрым — аднолькава, але не поўнасцю паглынае ўсе прамяні, каляровым — паглынае толькі некаторыя з іх. Успрыманне К. абумоўлена рознай рэакцыяй святлоадчувальных элементаў вока на святло рознай даўжыні хвалі і інтэнсіўнасці, але сігналы, што паступаюць у цэнтр. нерв. сістэму, успрымаюцца з улікам раней атрыманай інфармацыі, якая зберагаецца ў памяці чалавека. Гл. таксама Колернасці тэорыя.

2) К. у выяўленчым мастацтве, мастацкі сродак адлюстравання рэчаіснасці ва ўсім багацці яе фарбаў; важны элемент маст. твора, які выконвае ў ім выяўл. і выразныя функцыі і неадрыўна звязаны з інш. элементамі — кампазіцыяй, малюнкам, фактурай і інш.; аснова каларыту. К. розняцца паводле тону, насычанасці, светлаты, падзяляюцца на «цёплыя» і «халодныя». У працэсе развіцця мастацтва склалася багатая сімволіка К., якая мае гіст. і нац. абумоўлены характар, звязана з асаблівасцямі маст. стылю эпохі, відам мастацтва, творчымі задачамі. К. — асн. структурны элемент жывапісу, дзе найб. яскрава праяўляюцца яго выразныя магчымасці: перадача матэр. якасці асобных аб’ектаў (лакальны К.), іх размяшчэнне ў прасторы карцін (гл. Перспектыва), паветр. асяроддзя, асветленасці, сувязі з інш. аб’ектамі і навакольным асяроддзем. З’яўляецца асновай маст. вобраза твора, сродкам псіхал. характарыстыкі, перадачы эмац. стану персанажаў і інш. У манум. мастацтве выконвае дэкар. функцыі і аб’ядноўвае асобныя аб’екты ў адзіны ансамбль; выкарыстоўваецца ў графіцы, скульптуры (паліхромная скульптура), дэкар.-прыкладным мастацтве.

Я.​Г.​Міляшкевіч, Т.​В.​Пешына.

т. 8, с. 389

ЗО́ННАЯ ТЭО́РЫЯ крышталічных цвёрдых цел,

квантавая тэорыя спектра энергій электронаў крышталя. Паводле З.т. гэты спектр складаецца з зон дазволеных і забароненых энергій. З.т. тлумачыць шэраг уласцівасцей і з’яў у крышталях, у прыватнасці, розны характар іх электраправоднасці.

Аснова З.т. — аднаэлектроннае прыбліжэнне: скорасць руху атамных ядраў каля становішчаў раўнавагі многа меншая за скорасць электронаў; кожны электрон рухаецца ў трохмерна-перыядычным полі, якое ствараецца ядрамі і астатнімі электронамі. Зона праводнасці (с) і валентная зона (v) утвораны сукупнасцю атамных энергет. узроўняў, «расшчэпленых» у выніку аб’яднання свабодных атамаў у крышт. рашотку. Узроўні энергіі валентных электронаў (е) атама расшчапляюцца і зрушваюцца значна больш, чым узроўні ўнутраных электронаў (і). Шырыня забароненай зоны Eg (энергет. шчыліна паміж v- і с-зонамі) вызначаецца раўнаважнай адлегласцю паміж ядрамі (пастаяннай крышт. рашоткі d) У крышталі з N ідэнтычных атамаў кожны атамны ўзровень расшчапляецца на N узроўняў, якія ўтвараюць квазінеперарыўную дазволеную зону або яе частку. Электроны запаўняюць дазволеныя зоны энергій у адпаведнасці з Паўлі прынцыпам: на N узроўнях зоны можа знаходзіцца не больш за 2N электронаў. Уласцівасці крышталя залежаць ад колькасці электронаў у зоне праводнасці і/ці ад колькасці незапоўненых узроўняў (вакансій для электронаў) у валентнай зоне. Калі энергет. зона запоўнена электронамі часткова, то пад уздзеяннем знешняга эл. поля яны пераразмяркоўваюцца па ўзроўнях у зоне. Пры гэтым парушаецца сіметрыя размеркавання электронаў па скорасцях — узнікае эл. ток. Таму крышталь з часткова запоўненай c-зонай з’яўляецца правадніком электрычнасці — металам. Электроны ў поўнасцю запоўненай v-зоне з-за прынцыпу Паўлі не могуць пераразмяркоўвацца па ўзроўнях энергіі; крышталь з пустой с-зонай і поўнасцю запоўненай электронамі v-зонай — дыэлектрык. Калі цеплавая энергія дастатковая для пераводу часткі электронаў з v-зоны ў c-зону, то электраправоднасць крышталя расце пры награванні; такі крышталь — паўправаднік. Пры слаба перакрытых с- і v-зонах крышталь з’яўляецца паўметалам (напр., вісмут), а пры змыканні гэтых зон (Eg=0) — бясшчылінным паўправадніком (напр., шэрае волава). З.т. — набліжэнне да рашэння фундаментальнай задачы: вывесці ўласцівасці крышталя з уласцівасцей атамаў, з якіх ён складаецца.

Літ.:

Харрисон У.А. Электронная структура и свойства твердых тел: Физика химической связи: Пер. с англ. Т. 1—2. М., 1983;

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

М.​А.​Паклонскі.

т. 7, с. 107

РАССЕ́ЯННЕ СВЯТЛА́,

змена характарыстык святла (напрамку распаўсюджвання, інтэнсіўнасці, частотнага спектра, палярызацыі) пры яго ўзаемадзеянні з рэчывам, што ўспрымаецца як няўласнае свячэнне рэчыва. Паслядоўнае апісанне Р.с. магчыма ў рамках квантавай тэорыі ўзаемадзеяння выпрамянення з рэчывам, аднак у многіх выпадках выкарыстоўваюць хвалевую тэорыю выпрамянення, паводле якой падаючая хваля ўзбуджае ў асяроддзі вымушаныя ваганні эл. зарадаў, якія становяцца крыніцамі другасных эл.магн. хваль.

Р.с. пругкае, калі яно адбываецца без пераўтварэння частаты (гл. Рэлея закон), і няпругкае, калі частата мяняецца; кагерэнтнае, калі фаза рассеянай хвалі адназначна вызначаецца фазай падаючай хвалі, у інш. выпадках — некагерэнтнае. У залежнасці ад саставу і стану рассейвальнага асяроддзя Р.с. адбываецца на розных кампанентах. Р.с. свабодным электронам з’яўляецца пругкім, інтэнсіўнасць рассеяння ўперад і назад удвая большая, чым у перпендыкулярным напрамку, і не залежыць ад даўжыні хвалі святла. Р.с. асобным атамам вельмі залежыць ад частаты падаючага святла ω : пры ω, параўнальным з частатой уласных ваганняў электронаў атама ω₀, інтэнсіўнасць рассеяння прапарцыянальная ω​⁴ (закон Рэлея); пры рэзанансе (ω = ω₀) Р.с. ўзрастае. Пры рассеянні малекуламі акрамя пругкага (аналагічнага атамнаму) можа ўзнікаць і няпругкае рассеянне са зрухам па частаце, інтэнсіўнасць якога на некалькі парадкаў меншая за рэлееўскае (гл. Камбінацыйнае рассеянне святла). Р.с. буйнымі ўтварэннямі абумоўлена флуктуацыямі аптычнай шчыльнасці асяроддзя па прасторы, якія могуць узнікаць з-за наяўнасці ў асяроддзі іншародных цел (кроплі вады, пылінкі ў паветры, суспензіі, украпіны ў крышталях і інш.) ці з прычыны цеплавых флуктуацый шчыльнасці аднароднага рэчыва (малекулярнае Р.с.). Рух абласцей неаднароднасці асяроддзя прыводзіць да ўзнікнення ў Р.с. зрушаных па частаце ліній, напр. пры гіпергуку. Пры вял. колькасці цэнтраў рассеяння акрамя элементарнага акта рассеяння ўзнікае шматразовае рассеянне паміж імі. Са з’яўленнем высокамонахраматычных магутных крыніц святла — лазераў, якія ствараюць у асяроддзі вял. шчыльнасці эл.-магн. выпрамянення, стала магчымым назіраць новыя віды Р.с. Розныя тыпы вымушанага Р.с. даюць магчымасць атрымліваць пасля ўзаемадзеяння з асяроддзем шмат дадатковых высокаінтэнсіўных ліній, што выкарыстоўваецца ў лазернай тэхніцы. Р.с. шырока выкарыстоўваецца пры даследаваннях розных фіз., хім., біял. працэсаў і з’яў. Спектры Р.с. даюць магчымасць вызначаць малекулярныя і атамныя характарыстыкі рэчыва. На Р.с. заснаваны многія метады вызначэння памераў, формы часціц, іх канцэнтрацыі і скорасці руху ў асяроддзі.

На Беларусі даследаванні па праблемах Р.с. праводзяцца ў Ін-це фізікі, Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі і Ін-це прыкладной оптыкі Нац. АН Беларусі, БПА.

Літ.:

Хюлст Г. Рассеяние света малыми частицами: Пер. с англ. М., 1961;

Фабелинский И.Л. Молекулярное рассеяние света. М., 1965;

Иванов АП. Оптика рассеивающих сред. Мн., 1969;

Зеге Э.П., Иванов А.П., Кацев И.Л. Перенос изображения в рассеивающей среде. Мн., 1985.

А.​П.​Іваноў.

т. 13, с. 361