Verbum

АПТЫ́ЧНАЯ ІЗАМЕРЫ́Я, энантыямерыя,

з’ява, абумоўленая здольнасцю рэчыва вярцець у розныя бакі плоскасць палярызацыі святла, што праходзіць праз рэчыва; від прасторавай ізамерыі. Звязана з існаваннем рэчыва ў дзвюх формах (лева- і прававярчальнай), якія наз. аптычнымі ізамерамі або аптычнымі антыподамі і ўзнікаюць у выніку асіметрыі (хіральнасці) малекулы.

Аптычныя ізамеры адносяцца адзін да аднаго як несіметрычны прадмет і яго люстраны адбітак; маюць ідэнтычныя фіз. і хім. ўласцівасці, акрамя аптычнай актыўнасці. Адзін ізамер верціць плоскасць палярызацыі святла ўлева [l- ці (-)-форма], другі — управа [d- ці (+)-форма). Дзве формы аднаго і таго ж рэчыва маюць люстрана процілеглыя канфігурацыі. Для вызначэння генетычнай сувязі рэчываў выкарыстоўваюць знакі L і D, якія сведчаць аб роднасці канфігурацыі аптычна актыўнага рэчыва з L- ці D-гліцэрынавым альдэгідам або адпаведна з L- ці D-глюкозай. Аптычныя антыподы (ізамеры), узятыя ў эквімалекулярнай колькасці, утвараюць аптычна неактыўны рацэмат.

Аптычную ізамерыю маюць прыродныя амінакіслоты, вугляводы, алкалоіды. Фізіял. і біяхім. дзеянне аптычных ізамераў рознае: бялкі, сінтэзаваныя з прававярчальных кіслот (прыродныя бялкі — левавярчальныя) не засвойваюцца арганізмам; левы нікацін больш ядавіты, чым правы. У біял. працэсах існуе феномен перавагі левай формы аптычнай ізамерыі, які ўплывае на ўяўленні аб шляхах зараджэння і эвалюцыі жыцця на Зямлі.

т. 1, с. 437

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

АБ’ЕКТЫ́Ў,

аптычная сістэма або яе частка, якая стварае сапраўдны адваротны відарыс аб’екта. Створаны аб’ектывам відарыс разглядаецца праз акуляр (звычайна пасля абарачальнай сістэмы) ці фіксуецца на экране, фатагр. плёнцы, фотакатодзе перадавальнай тэлевізійнай трубкі і інш. Бываюць лінзавыя, люстраныя і люстрана-лінзавыя.

Асн. аптычныя характарыстыкі: фокусная адлегласць f; дыяметр уваходнай зрэнкі d; святласіла d/f; вугал (поле) зроку; раздзяляльная здольнасць. Аб’ектывы тэлескапічных сістэм маюць фокусную адлегласць да некалькіх метраў і дыяметр уваходнай зрэнкі ад некалькіх сантыметраў (у геад., вымяральных і падзорных трубах) да некалькіх метраў (у тэлескопах-рэфрактарах), аб’ектывы мікраскопаў — фокусную адлегласць 1,5—40 мм, малафарматных фотаапаратаў — 6—2000 мм (для аматарскай практыкі 28—200 мм). Фатагр. аб’ектывы бываюць нармальныя (вугал зроку 40—50°), шырокавугольныя (больш за 70°), звышшырокавугольныя (больш за 83°, аб’ектывы тыпу «рыбіна вока» больш за 180°), даўгафокусныя (менш за 39°) і звышдаўгафокусныя (менш за 9°). Канструкцыя складаных аб’ектываў дазваляе выправіць храматычную і геам. аберацыі аптычных сістэм. Большасць аб’ектываў — анастыгматы. Аб’ектывы з пераменнай фокуснай адлегласцю (панкратычныя), у якіх плоскасць відарыса і святласіла нязменныя, выкарыстоўваюцца ў кіна- і тэлекамерах, спец. прамянёвастойкія — у лазерных сістэмах. Для павелічэння фіз. святласілы аб’ектывы прасвятляюць (гл. Прасвятленне оптыкі).

В.​В.​Валяўка.

т. 1, с. 19

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 ν атамаў у кожнай існуе 3νN—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 (ν—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 T = 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

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

КВА́НТАВАЯ О́ПТЫКА,

раздзел оптыкі, які вывучае статыстычныя ўласцівасці светлавых палёў і квантавыя праяўленні гэтых уласцівасцей у працэсах узаемадзеяння святла з рэчывам. Звязана з квантавай механікай, квантавай электрадынамікай, стат. фізікай і нелінейнай оптыкай. Метады К.о. даюць магчымасць вызначаць механізмы міжмалекулярных узаемадзеянняў па зменах статыстыкі фотаадлікаў (рэгістрацыі параметраў светлавых патокаў фотапрыёмнікамі) пры рассейванні святла ў асяроддзі.

Развіццё К.о. ў 1960-я г. звязана са з’яўленнем лазераў, што дало магчымасць фарміравання светлавых палёў з рознымі стат. ўласцівасцямі. Вывучаліся станы поля, якія мелі класічны аналаг і апісваліся на аснове класічных метадаў. Новы этап развіцця пачаўся ў канцы 1970 — пач. 1980-х г. Тэарэт. даследаванні стат. уласцівасцей аптычных палёў, атрыманых у працэсах узаемадзеяння з рэчывам і стварэнне крыніц святла з рознымі стат. ўласцівасцямі прывялі да пераасэнсавання неазначальнасці прынцыпу і развіцця канцэпцыі «сціснутых» станаў поля. Асн. даследаванні праводзяцца ў галіне квантавай інфармацыі, у т. л. квантавых вылічэнняў, квантавых камп’ютэраў, квантавай крыптаграфіі, рэканструкцыі (тамаграфіі) квантавых станаў поля, спектраскапіі адзінкавых малекул і іонаў, лакалізаваных у высокадыхтоўных рэзанатарах ці цвердацелых матрыцах і інш.

На Беларусі даследаванні па К.о. праводзяцца ў Ін-це фізікі і Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі Нац. АН, БДУ.

Літ.:

Клаудер Дж.Р., Сударшан Э.К.Г. Основы квантовой оптики: Пер. с англ. М., 1970;

Килин С.Я. Квантовая оптика: Поля и их детектирование. Мн., 1990.

С.​Я.​Кілін.

т. 8, с. 208

ІНСТЫТУ́Т ФІ́ЗІКІ імя Б.​І.​Сцяпанава Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі.

Засн. ў 1955 у Мінску на базе сектара фізікі і матэматыкі (існаваў з 1953) Фіз.-тэхн. ін-та АН БССР, да 1959 меў назву Ін-т фізікі і матэматыкі АН БССР. У 1959 з ін-та вылучаны Ін-т матэматыкі, з 1970 працавала Магілёўскае аддз. ін-та, ператворанае ў 1992 у Інстытут прыкладной оптыкі. У 1992 на базе асн. падраздзяленняў ін-та створаны Інстытут малекулярнай і атамнай фізікі, Аддзел аптычных праблем інфарматыкі, доследна-канструктарскае бюро «Аксікон». У ін-це (1998) 21 лабараторыя, аспірантура і дактарантура, саветы па абароне канд. і доктарскіх дысертацый. Ін-т выдае міжнар. час. «Журнал прикладной спектроскопии» (з 1964). У І.ф. працавалі акад. АН Беларусі М.А.Барысевіч, А.П.Вайтовіч, Б.В.Бокуць, А.М.Ганчарэнка, Г.П.Гурыновіч, М.А.Ельяшэвіч, Л.І.Кісялеўскі, А.Н.Сеўчанка, Б.І.Сцяпанаў, Ф.І.Фёдараў. чл.-кар. К.М.Салаўёў, В.А.Таўкачоў; працуюць акад. Нац. АН Беларусі П.А.Апанасевіч (дырэктар з 1985), А.С.Рубанаў, А.М.Рубінаў, чл.-кар. А.А.Богуш, В.П.Грыбкоўскі, А.П.Іваноў, Л.М.Тамільчык.

Асн. кірункі навук. даследаванняў: распрацоўка прынцыпаў пабудовы і стварэння новых лазерных сістэм, развіццё метадаў кіравання параметрамі лазернага выпрамянення, вывучэнне заканамернасцей узаемадзеяння лазернага выпрамянення з рознымі асяроддзямі; распрацоўка праблем выкарыстання лазераў у медыцыне, біялогіі, метралогіі і прамысл. тэхналогіях; выкарыстанне заканамернасцей рассеяння святла і пераносу выпрамянення для даследавання гідра- і аэразолю, фотаматэрыялаў і біяасяроддзяў; распрацоўка метадаў і апаратуры для дыстанцыйнага даследавання і кантролю навакольнага асяроддзя, уключаючы лазернае зандзіраванне і авіякасм. спектраметрыраванне; даследаванне заканамернасцей і працэсаў фундаментальных узаемадзеянняў у фізіцы палёў, часціц і атамных ядраў; распрацоўка праблем і метадаў ядз. спектраскапіі, метадаў і апаратуры для вырашэння праблем, звязаных з наступствамі аварыі на Чарнобыльскай АЭС; І.ф. з’яўляецца галаўной арг-цыяй у рэсп. праграмах «Лазер» і «Квант». Асн. вынікі навук. даследаванняў: створана тэорыя люмінесцэнцыі складаных малекул; развіта спектраскапія свабодных складаных малекул, адкрыта з’ява стабілізацыі-лабілізацыі электраўзбуджаных складаных малекул, вывучаны спектральна-люмінесцэнтныя ўласцівасці малекул хларафілу і блізкіх яму злучэнняў; развіты інварыянтныя метады разліку і створана агульная тэорыя эл.-магн. і акустычных хваль у анізатропных асяроддзях; адкрыта з’ява бакавога зрушэння светлавога праменя пры адбіцці; прадказана і атрымана лазерная генерацыя на растворах складаных малекул, распрацаваны і рэалізаваны прынцыпы пабудовы лазераў з плаўнай пераналадкай частаты; развіты фіз. асновы дынамічнай галаграфіі, адкрыта з’ява абарачэння хвалевага фронту светлавых пучкоў пры чатыроххвалевых узаемадзеяннях; распрацаваны метады разліку аптычных квантавых генератараў розных тыпаў; у межах каварыянтнага падыходу завершана пабудова класічнай палявой тэорыі элементарных часціц і іх узаемадзеянняў, распрацаваны эфектыўныя метады вывучэння канкрэтных рэакцый, манаполяў, салітонаў і інш.; сумесна з замежнымі вучонымі ўпершыню вызначаны палярызаванасць нейтрона і абмежаванні на патокі касм. нейтрына, выяўлены новыя мезонныя станы; створана серыя арыгінальных установак і прыбораў для вымярэння ядз. выпрамяненняў і інш. Навук. і канструктарскія распрацоўкі ін-та ў галіне атамнага і малекулярнага аналізу, па вывучэнні ўласцівасцей лазернага выпрамянення і заканамернасцей распаўсюджвання святла ў розных асяроддзях, метады дыягностыкі плазмы і інш. знайшлі практычнае выкарыстанне ў прам-сці, нар. гаспадарцы, біялогіі, медыцыне і касм. даследаваннях. Ін-т узнаг. ордэнам Прац. Чырв. Сцяга (1967).

А.​М.​Кузьмін.

т. 7, с. 273

КРЫШТА́ЛІ (ад грэч. krystallos першапачаткова лёд, потым горны хрусталь, празрысты камень),

цвёрдыя целы, якія маюць натуральную форму правільнага мнагагранніка, часцінкі якога (атамы, іоны, малекулы) размешчаны паводле закону прасторавых рашотак (гл. Крышталічная рашотка). Упарадкаваная будова К. абумоўлівае іх спецыфічныя ўласцівасці — аднароднасць, здольнасць самааграньвацца, мінім. ўнутр. энергію і скрытую цеплыню плаўлення. Характэрныя ўласцівасці К. — анізатропнасць і сіметрыя (гл. Анізатрапія, Сіметрыя крышталёў). Спецыфічныя асаблівасці К. выяўляюцца ў іх механічных (спайнасць, цвёрдасць і інш.), аптычных (падвойнае праменепераламленне, плеяхраізм і інш.), электрычных (піра- і п’езаэлектрычнасць), цеплавых і інш. фіз. уласцівасцях. Пры вывучэнні К. выкарыстоўваецца комплекс метадаў даследаванняў, у т. л. рэнтгенаструктурны і крышталеаптычны аналіз.

К. ўтвараюцца адвольна ці на «зародках» з вадкіх (растворы і расплавы), газападобных (шляхам узгонкі) і цвёрдых (у час перакрышталізацыі) рэчываў пры пэўных т-рах, ціску і хім. саставе. Правільныя мнагаграннікі ўтвараюцца ў час росту К., калі яны не сутыкаюцца з інш. цвёрдымі целамі і растуць павольна. Грані К. супадаюць з плоскімі сеткамі, рэбры — з радамі прасторавых рашотак, уздоўж якіх вузлы рашоткі размешчаны найб. густа. К. аднаго і таго ж рэчыва і будовы могуць мець розную велічыню і форму, але вуглы паміж адпаведнымі гранямі і рэбрамі ў іх пастаянныя (закон пастаянства вуглоў). Пры хуткім росце ў вязкім асяроддзі ўтвараюцца недаразвітыя формы (дэндрыты, сфераліты, крышт. агрэгаты), з якіх складзена большасць цвёрдых цел. Вывучэнне скорасці росту К., які абумоўлівае іх вонкавы выгляд (габітус), дае звесткі пра іх паходжанне (генезіс). Сярод К. адрозніваюць простыя формы (складзены з аднолькавых граней, звязаных элементамі сіметрыі) і камбінацыі (сукупнасць дзвюх ці некалькіх простых форм). У прыродзе вядома 47 простых форм і каля 1500 камбінацый. Усе К. — сіметрычныя целы. Сукупнасць элементаў сіметрыі ўтварае від сіметрыі, а ў прасторавых рашотках — прасторавую групу сіметрыі. У К. адрозніваюць 32 віды сіметрыі, аб’яднаныя ў 7 крышталеграфічных сістэм (сінганій), якія ўключаюць у сябе 230 прасторавых груп.

Крышт. рэчывы пашыраны ў прыродзе. Зямная кара на 95% складаецца з К. Крышталічныя ўсе металы і сплавы, большасць буд. матэрыялаў, многія харч. прадукты, лякарствы, некаторыя ч. арганізмаў, штучныя матэрыялы. Крышт. рэчывы ўжываюцца практычна ва ўсіх галінах нар. гаспадаркі. Адзіночныя К. выкарыстоўваюцца для апрацоўкі цвёрдых матэрыялаў (алмаз), у лазернай тэхніцы (рубін), на выраб лінзаў і палярызатараў для аптычных прылад (ісландскі шпат, флюарыт, кварц), гадзіннікавых камянёў (рубін), п’езапласцінак (кварц), у радыёэлектроніцы, тэлеф. сувязі, гідралакацыі, ювелірнай справе і інш.

Літ.:

Попов Г.М., Шафрановский И.И. Кристаллография. 5 изд. М., 1972;

Шаскольская М.П. Кристаллография. 2 изд. М., 1984;

гл. таксама пры арт. Крышталяграфія.

А.​С.​Махнач.

т. 8, с. 528

ДЫСПЕ́РСІЯ ХВАЛЬ,

залежнасць фазавай скорасці распаўсюджвання монахраматычных хваль у рэчыве (або паказчыка пераламлення рэчыва) ад частаты іх ваганняў. Назіраецца для хваль любой прыроды, у т. л. пры распаўсюджванні хваль у накіроўных сістэмах (напр., хваляводах); вядзе да скажэння формы сігналу (напр., гукавога імпульсу) пры распаўсюджванні ў асяроддзі; хвалі розных частот на мяжы двух асяроддзяў пераламляюцца па-рознаму і інш. На Д.х. заснаваны прынцыпы дзеяння многіх радыётэхн., аптычных і інш. прылад: спектральных, рэфрактометраў, антэн з частотным сканіраваннем дыяграм накіраванасці і інш.

Д.х. абумоўлена спазненнем водгуку асяроддзя пры ўзаемадзеянні яго з пераменным (у часе) полем хвалі; канкрэтны выгляд дысперсійнай залежнасці для розных тыпаў хваль розны і можа быць знойдзены на аснове квантава-мех. даследаванняў працэсу ўзаемадзеяння поля хвалі з часціцамі асяроддзя. Д.х. суправаджаецца паглынаннем, пры гэтым вызначана інтэгральная сувязь паміж паказчыкам пераламлення і каэфіцыентам паглынання як функцыямі частаты (суадносіны Крамерса—Кроніга). Адрозніваюць Д.х. нармальную (удалечыні ад вобласці паглынання асяроддзя) і анамальную (у межах гэтай вобласці). Звычайна назіраецца дадатная Д.х. (у нармальнай вобласці паказчык пераламлення расце з ростам частаты, у анамальнай — спадае). Пры асаблівых умовах, калі значная частка атамаў рэчыва знаходзіцца ва ўзбуджаным стане, узнікае адмоўная Д.х.: па-за вобласцю паглынання паказчык пераламлення спадае, унутры — расце.

Літ.:

Уизем Дж.Б. Линейные и нелинейные волны: Пер. с англ. М., 1977;

Степанов Б.И. Введение в современную оптику: Основные представления оптич. науки на пороге XX в. Мн., 1989.

Б.​А.​Соцкі, А.​Р.​Хаткевіч.

т. 6, с. 296