Verbum

ПАЎПРАВАДНІКО́ВЫ ЛА́ЗЕР,

лазер з паўправадніковым крышталём у якасці рабочага рэчыва. Асаблівасці — высокая эфектыўнасць пераўтварэння эл. энергіі ў энергію кагерэнтнага выпрамянення, малая інерцыйнасць, магчымасць перастройкі даўжыні хвалі выпрамянення і інш.

У П.л. ўзбуджаюцца і выпрамяняюць (калектыўна) атамы крышт. рашоткі, што вызначае малыя памеры і кампактнасць прылады. У адрозненне ад лазераў інш. тыпаў у П.л. выкарыстоўваюцца выпрамяняльныя квантавыя пераходы паміж дазволенымі энергет. зонамі крышталёў (гл. Зонная тэорыя, Цвёрдае цела): пры рэкамбінацыі электронаў і дзірак вызваляецца энергія, якая выпрамяняецца ў выглядзе квантаў святла (люмінесцэнцыя) ці перадаецца ўсяму крышталю, як цеплавая энергія. У некаторых паўправадніках, напр. у арсенідзе галію, доля выпрамененай энергіі набліжаецца да 100%. Важнейшы спосаб пампоўкі ў П.л. — інжэкцыя праз p-n-пераход ці гетэрапераход (інжэкцыйны П.л.), што дазваляе непасрэдна пераўтвараць эл. энергію ў кагерэнтнае выпрамяненне. Інш. спосабы пампоўкі: эл. прабой (стрымерны П.л.), бамбардзіроўка электронамі (П.л. з электроннай пампоўкай) і аптычная пампоўка. П.л. выкарыстоўваюцца ў аптычнай сувязі і лакацыі, спец. аўтаматыцы, оптаэлектроніцы, тэхніцы спец. асвятлення (напр., скарасной фатаграфіі), для вызначэння забруджванняў і дамешкаў у розных асяроддзях, для лазернага праекцыйнага тэлебачання.

В.​К.​Кананенка.

т. 12, с. 231

ПРАМЕ́ЖКАВЫЯ ВЕ́КТАРНЫЯ БАЗО́НЫ,

цяжкія нестабільныя элементарныя часціцы са спінам 1, якія разам з фатонам забяспечваюць электраслабае ўзаемадзеянне. Існаванне П.в.б. прадказана тэарэтычна да іх адкрыцця ў 1983 (Жэнева, Швейцарыя) на падставе тлумачэння слабага ўзаемадзеяння, як выніку «прамежкавага» абмену гэтымі часціцамі.

Да П.в.б. адносяцца 2 зараджаныя часціцы W​⁺ і W​⁻ (маса спакою прыкладна 80,4 ГэВ) і нейтральная часціца Z​⁰ (маса спакою 91,2 ГэВ). W​⁺ i W​⁻ суадносяцца як часціца і антычасціца, маюць час жыцця τ = 3,1∙10​⁻²² с, Ζ​⁰ не мае антычасціцы, τ = 2,6∙10​⁻²² с. Атрымліваюцца ў выніку сутыкненняў паскораных пратонаў з пратонамі або антыпратонамі, а таксама электронаў з пратонамі ці пазітронамі метадам сустрэчных пучкоў (гл. Паскаральнік з сустрэчнымі пучкамі). У 68% выпадкаў W​^± распадаюцца на адпаведныя кваркі і антыкваркі і ў 32% — на лептоны e​^±, μ​^±, τ​^± і адпаведныя нейтрына (антынейтрына), Z​⁰ у 70% выпадкаў — на пары кварк-антыкварк і ў 30% — на лептон-антылептонныя пары e​⁺ e​⁻, μ​⁺ μ​⁻, τ​⁺ τ​⁻ і адпаведныя нейтрына і антынейтрына.

Літ.:

Окунь Л.Б. Лептоны и кварки. 2 изд. М., 1990.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 12, с. 553

ГАЛЬВАНАМАГНІ́ТНЫЯ З’Я́ВЫ,

з’явы, звязаныя з уздзеяннем магнітнага поля на металы і паўправаднікі, па якіх працякае электрычны ток. Адрозніваюць няцотныя (характарыстыкі гальванамагнітных з’яў мяняюць знак пры змене напрамку поля) і цотныя (не мяняюць знака); падоўжныя (магн. поле накіравана ўздоўж напрамку току) і папярочныя (упоперак да напрамку) гальванамагнітныя з’явы, напр. Хола эфект, магнітарэзістыўны эфект, падоўжны гальванамагн. эфект. Выкарыстоўваюцца для вымярэння велічыні магн. палёў, даследавання электроннага энергет. спектра і механізму рассейвання носьбітаў зараду ў металах і паўправадніках, генерацыі і ўзмацнення эл. поля і інш.

Гальванамагнітныя з’явы абумоўлены скрыўленнем траекторый носьбітаў зараду (электронаў праводнасці і дзірак) у магн. полі пад уздзеяннем Лорэнца сілы. Ва ўсіх металах і паўправадніках (акрамя ферамагнетыкаў) з павелічэннем поля павялічваецца ўдзельнае супраціўленне. Павелічэнне супраціўлення металаў у магн. полі, паралельным току, наз. падоўжным гальванамагнітным эфектам. У тонкіх плёнках і дратах выяўляецца залежнасць гальванамагнітных з’яў ад памераў і формы даследаванага ўзору (памерныя эфекты); у моцных магн. палях — квантавыя эфекты, якія вызначаюць неманатонную залежнасць пастаяннай Хола і супраціўлення ад параметраў поля. Гл. таксама Тэрмамагнітныя з’явы.

Літ.:

Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. 2 изд. М., 1990;

Блейкмор Дж. Физика твердого тела: Пер. с англ. М., 1988.

Ф.​А.​Ткачэнка.

т. 4, с. 475

КАПІ́ЦА (Пётр Леанідавіч) (8.7.1894, г. Кранштат, Расія—8.4.1984),

савецкі фізік, адзін з заснавальнікаў фізікі нізкіх тэмператур і фізікі моцных магнітных палёў. Акад. АН СССР (1939, чл.-кар. 1929) і многіх замежных АН і навук. т-ваў. Двойчы Герой Сац. Працы (1945, 1974). Скончыў політэхн. ін-т у Петраградзе (1918). У 1921—34 у навук. камандзіроўцы ў Вялікабрытаніі, дзе праводзіў даследаванні пад кіраўніцтвам Э.​Рэзерфарда. Арганізатар і першы дырэктар (1935—46 і з 1955) Ін-та фіз. праблем АН СССР. Навук. працы па ядз. фізіцы, фізіцы і тэхніцы звышмоцных магн. палёў, фізіцы і тэхніцы нізкіх т-р, электроніцы вял. магутнасцей, фізіцы высокатэмпературнай плазмы. У 1928 выявіў у моцных магн. палях лінейную залежнасць эл. супраціўлення шэрагу металаў ад напружанасці поля (Капіцы закон). Адкрыў звышцякучасць вадкага гелію (1938). Распрацаваў спосаб звадкавання паветра пры дапамозе турбадэтандэра, новы тып магутнага звышвысокачастотнага генератара. Устанавіў, што пры высокачастотным разрадзе ў шчыльных газах утвараецца стабільны плазменны шнур з т-рай электронаў 10​⁵—10​⁶ К. Дзярж. прэміі СССР 1941, 1943. Нобелеўская прэмія 1978. Залаты медаль імя Ламаносава АН СССР 1959.

Тв.:

Эксперимент. Теория. Практика: Ст. и выступл. 4 изд. М., 1987.

Літ.:

Физики о себе. Л., 1990.

т. 8, с. 27

МАГНІ́ТНАЯ АНІЗАТРАПІ́Я,

неаднолькавасць магн. уласцівасцей рэчыва (намагнічанасці, магнітнай успрыімлівасці, магн. энергіі і інш.) па розных напрамках. Абумоўлена анізатропным характарам магн. ўзаемадзеяння паміж часціцамі — носьбітамі магн. моманту ў рэчыве. Праяўляецца ў магнітаўпарадкаваных монакрышталях (фера- і ферымагнітных), полікрышт. і аморфных рэчывах. М.а. ў крышталях звязана з упарадкаваным размяшчэннем магн. момантаў іх часціц (атамаў, малекул, іонаў) і з’яўляецца вынікам магн. ўзаемадзеяння суседніх часціц і спецыфічных узаемадзеянняў іх электронаў з эл. унутрыкрышталічнымі палямі. М.а. ў полікрышталях праяўляецца пры наяўнасці ў іх магнітнай ці крышталічнай тэкстуры.

Адрозніваюць М.а. прыродную і наведзеную. Прыродная — характэрная для монакрышталёў ферамагнетыкаў, дзе вектары самаадвольнай намагнічанасці ферамагн. даменаў накіраваны ўздоўж некаторых восей крышталя (т.зв. восей лёгкага намагнічвання). Мерай прыроднай М.а. з’яўляецца энергія М.а., якая вызначаецца як работа знешняга магн. поля, неабходная для намагнічвання ферамагнетыка ў зададзеным напрамку. Наведзеная М.а. ўзнікае пры тэхнал. апрацоўцы магнітных матэрыялаў (напр., пры пракатцы, адпале, перакрышталізацыі ў магн. полі); яна з’яўляецца таксама характэрнай уласцівасцю магн. плёнак (узнікае пры напыленні ў магн. полі, напыленні пад вуглом да паверхні, эпітаксіяльным росце на монакрышт. падложцы); можа быць магнітапругкага паходжання (пры наяўнасці ў магн. узоры ўнутраных мех. напружанняў). Матэрыялы з вял. значэннямі канстант М.а. выкарыстоўваюцца ў прыстасаваннях магн. памяці.

Р.​М.​Шахлевіч.

т. 9, с. 481

ПАЛЯРЫЗА́ЦЫЯ ЧАСЦІ́Ц,

уласцівасць мікрааб’ектаў, якая абумоўлена іх спінам і характарызуе ступень сіметрыі або асіметрыі часціц у прасторы.

Часціца з ненулявой масай спакою і спінам s можа знаходзіцца ў адным з 2s + 1 квантавых станаў, якія адпавядаюць рознай арыентацыі спіна адносна зададзенага напрамку. Палярызацыйны стан часціц ёсць суперпазіцыя ўсіх квантавых станаў. Калі каэфіцыенты суперпазіцыі вядомыя, то часціца цалкам палярызавана (чысты стан). Напр., фатон, які мае спін s = 1 і нулявую масу спакою, характарызуецца 2 спінавымі станамі (паралельна і антыпаралельна выбранаму напрамку). Аднолькавасць уласцівасцей часціц па ўсіх напрамках азначае яе бясспінавасць (s = 0) і немагчымасць палярызацыі. Часціцы са спінам 1 (ці больш) маюць дадатковую характарыстыку — выстраенасць, якая сведчыць пра адсутнасць сферычнай сіметрыі і вінтавой восі ў прасторы. Выяўленне незахавання прасторавай цотнасці (1956—57) у слабых узаемадзеяннях дало магчымасць атрымаць палярызаваныя часціцы і ядры ў рэакцыях распадаў. Прадказана натуральная П.ч. у пучку электронаў і пазітронаў пры руху ў магн. полі. Эксперыменты з палярызаванымі пучкамі часціц выкарыстоўваюцца для праверкі сіметрыі фундаментальных узаемадзеянняў, вызначэння спектраскапічных характарыстык ядз. узроўняў, вымярэння магн. дыпольных і эл. квадрупольных момантаў узбуджаных станаў ядра, для праверкі ядз. мадэляў і ўстанаўлення механізмаў ядз. працэсаў.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 12, с. 28

ПАСТАЯ́ННЫ ТОК,

электрычны ток, сіла і напрамак якога з часам не зменьваюцца. Існуе ў форме току праводнасці (упарадкаваны рух свабодных электронаў у металах) і току пераносу (перамяшчэнне зараджаных часцінак у электралітах, газах, вакууме). Атрымліваецца выпрамленнем пераменнага току з дапамогай разнастайных выпрамнікаў току. Крыніцамі П.т. з’яўляюцца таксама электрычныя акумулятары, гальванічныя элементы, тэрмаэлектрычныя генератары, генератары П.т. (гл. Пастаяннага току машына), фотаэлементы, магнітагідрадынамічныя генератары, сонечныя батарэі.

Тэарэт. аналіз і разлік ланцугоў П.т. грунтуецца на Ома законе, Кірхгофа правілах і Джоўля—Ленца законе. Першапачаткова на электразабеспячэнне выкарыстоўваўся толькі П.т. Пасля распрацоўкі М.​В.​Даліва-Дабравольскім спосабаў і сродкаў пераўтварэння, перадачы і спажывання трохфазнага току (1891) П.т. у значнай ступені выцеснены пераменным токам. Аднак добрыя эксплуатацыйныя якасці машын П.т. (высокі пускавы момант, магчымасць плаўнага рэгулявання, рэкуперацыі эл. энергіі, высокая перагрузачная здольнасць) абумовілі шырокае выкарыстанне П.т. ў прам-сці (рухавікі і генератары пракатных станаў, металарэзных станкоў, экскаватараў, пад’ёмнікаў і інш.), для эл. цягі (трамвай, тралейбус, электрыфікаваны чыг транспарт). П.т. выкарыстоўваецца таксама ў электраметалургіі, гальванатэхніцы, эл. зварцы, электравымяральнай тэхніцы, для сілкавання радыёўстановак, сродкаў сувязі, аўтаматыкі, тэлемеханікі. Перспектыўны для перадачы электраэнергіі вял. магутнасці на далёкія (да 1000 км і больш) адлегласці (ЛЭП напружаннем да 1500 кВ).

У.​М.​Сацута.

т. 12, с. 173

РАДЫЁСПЕКТРАСКАПІ́Я,

раздзел спектраскапіі, які вывучае спектры паглынання рэчывам радыёхваль высокачастотнага дыяпазону. Паглынанне абумоўлена квантавымі пераходамі магн. момантаў электронаў (гл. Электронны парамагнітны рэзананс) і ядзер (гл. Ядзерны магнітны рэзананс) атамаў рэчыва, эл. квадрупольных момантаў ядзер (гл. Ядзерны квадрупольны рэзананс) ці вярчальных момантаў малекул у газах (гл. Вярчальныя спектры).

Пачаткам развіцця Р. з’явілася стварэнне ў 1940-я г. тэхн. сродкаў генерацыі і метадаў выкарыстання радыёхваль дэцы-, санты- і міліметровага дыяпазонаў, а таксама адкрыццё заканамернасцей іх паглынання рэчывам. Выкарыстоўваюць у фізіцы, хіміі, біялогіі, тэхніцы для даследавання ўнутр. структуры і атамна-малекулярнай дынамікі цвёрдых цел, вадкасцей і газаў, кінетыкі і механізму хім. і біяхім. рэакцый, вызначэння структуры і канфігурацыі малекул, структуры прымесей і дэфектаў, вымярэння магн. палёў, т-ры, ціску, для неразбуральнага кантролю матэрыялаў і вырабаў, а таксама ў медыцыне для атрымання дыягнастычных здымкаў унутр. органаў (гл. Тамаграфія).

На Беларусі метады Р. развіваюцца і выкарыстоўваюцца пры навук. даследаваннях у Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі Нац. АН, БДУ і інш.

Літ.:

Таунс Ч., Шавлов А. Радиоспектроскопия: Пер. с англ. М., 1959;

Абрагам А. Ядерный магнетизм: Пер. с англ. М., 1963;

Физические основы квантовой радиофизики. Л., 1985.

П.​А.​Апанасевіч.

т. 13, с. 235