Verbum

ПІРАМЕ́ТРЫЯ (ад піра... + метрыя),

сукупнасць аптычных (бескантактных) метадаў вымярэння тэмпературы. Метады П. заснаваны на законах цеплавога выпрамянення або законах тэрмічнай раўнавагі; яны не патрабуюць непасрэднага кантакту з даследуемым целам (дазваляе вымяраць т-ры аддаленых цел) і не маюць абмежавання вымярэння.

Вымярэнне т-р па інтэнсіўнасці суцэльнага спектра выпрамянення праводзіцца на падставе Кірхгофа закону выпрамянення і Планка закону выпрамянення. У залежнасці ад спектральнага складу выпрамянення існуюць метады П.: радыяцыйныя або сумарнага выпрамянення, яркасныя і па спектральным размеркаванні выпрамянення, у т. л. т.зв. каляровы метад. Гэтыя метады выкарыстоўваюць для вызначэння т-ры цвёрдых цел і вадкасцей. Метады П. газаў і плазмы заснаваны на вымярэнні інтэнсіўнасці спектральных ліній. Яны забяспечваюць макс. дакладнасць, калі вядомы абс. імавернасць адпаведнага энергет. пераходу і канцэнтрацыя атамаў. Калі канцэнтрацыя атамаў невядомая, выкарыстоўваюць метад адносных інтэнсіўнасцей, у якім т-ру вызначаюць па адносінах інтэнсіўнасцей 2 спектральных ліній або па спектральным размеркаванні інтэнсіўнасцей шэрагу ліній Т-ра плазмы вызначаецца па форме ці шырыні спектральных ліній, якія залежаць ад т-ры непасрэдна (Доплера эфект) або ўскосна (Штарка з’ява).

На Беларусі даследаванні ў галіне П. вядуцца з 1961 у Ін-це фізікі, Ін-це цепла- і масаабмену, Фізіка-тэхн. ін-це Нац. АН Беларусі.

Літ.:

Свет Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур М., 1982;

Гордов АН., Жагулло О.М., Иванова А.Г. Основы температурных измерений. М., 1992;

Снопко В.Н. Основы методов пирометрии по спектру теплового излучения. Мн., 1999.

В.​М.​Снапко.

т. 12, с. 379

ДЫФРА́КЦЫЯ СВЯТЛА́,

з’ява агінання святлом контураў непразрыстых цел, якая прыводзіць да парушэння законаў геаметрычнай оптыкі. У больш шырокім сэнсе Д.с. — сукупнасць эфектаў, якія назіраюцца пры распаўсюджванні святла ў асяроддзі, з яўна выражанымі неаднароднасцямі.

Д.с. тлумачыцца праяўленнем хвалевых уласцівасцей святла і адбываецца, калі святло праходзіць праз вузкія шчыліны і адтуліны ў непразрыстых экранах ці каля краёў непразрыстых цел (памеры перашкод параўнальныя з даўжынёй хвалі святла). Дыфракцыйная карціна з’яўляецца вынікам інтэрферэнцыі дыфрагаваных хваль і вызначаецца суадносінамі паміж памерамі перашкод ці адтулін і даўжынёй хвалі святла і характарызуецца адпаведным размеркаваннем інтэнсіўнасці. Разлік найпрасцейшых дыфракцыйных карцін робіцца на аснове Гюйгенса—Фрэнеля прынцыпу. Пры Д.с. ад кропкавай крыніцы (сферычная хваля) на круглай адтуліне ці круглым экране (дыфракцыя Фрэнеля) назіраецца чаргаванне светлых і цёмных кольцаў (дыфракцыйны відарыс перашкоды). Пры дыфракцыі плоскай светлавой хвалі на вузкай шчыліне (дыфракцыя Фраўнгофера) назіраецца чаргаванне светлых і цёмных палос (дыфракцыйны відарыс крыніцы святла). Д.с. на дыяфрагмах і аправах аб’ектываў абмяжоўвае раздзяляльную здольнасць аптычных прылад (мікраскопаў, тэлескопаў і інш.). На Д.с. заснавана дзеянне дыфракцыйных рашотак, узнаўленне галаграфічных відарысаў і інш выкарыстанні галаграфіі.

Літ.:

Степанов Б.И. Введение в современную оптику: Основные представления оптич. науки на пороге XX в. Мн., 1989. С. 109—142.

К.​М.​Грушэцкі.

т. 6, с. 302

МЕТАЛАО́ПТЫКА,

раздзел фізікі, у якім вывучаецца ўзаемадзеянне металаў з эл.-магн. хвалямі аптычнага дыяпазону. Аптычныя характарыстыкі металаў выкарыстоўваюцца ў вытв-сці метал. люстэркаў, святлодзялільных паверхняў, дыфракцыйных рашотак і інш.; метадамі М. выяўляюцца вокісныя плёнкі на паверхні металаў, вызначаюцца іх аптычныя ўласцівасці і інш.

Узаемадзеянне эл.-магн. хвалі з металам звязана з наяўнасцю ў ім электронаў праводнасці і валентных электронаў. Аптычныя ўласцівасці металаў апісваюцца камплексным паказчыкам пераламлення, які ўстанаўлівае сувязь паміж падаючай і пераломленай хвалямі праз каэфіцыент паглынання і характарызуе затуханне хвалі ўнутры металу. Значэнні каэфіцыентаў адбіцця і паглынання залежаць ад электроннай будовы металу і даўжыні падаючай хвалі. Вял. каэфіцыент адбіцця (напр., у серабра да 99%) у шырокім дыяпазоне частот абумоўлены вял. канцэнтрацыяй электронаў праводнасці. Токі праводнасці экраніруюць знешняе эл.-магн. поле і вядуць да затухання хвалі ўнутры металу (хваля затухае ў слоі металу таўшчынёй да 1 мкм). Электроны праводнасці могуць паглынаць надзвычай малыя кванты энергіі, што істотна ў радыёчастотнай і інфрачырвонай абласцях спектра. Валентныя электроны ўдзельнічаюць ва ўнутр. фотаэфекце, што вядзе да ўтварэння палос паглынання, якія назіраюцца ў бачнай і бліжэйшай ультрафіялетавай абласцях спектра. З павелічэннем частаты каэфіцыент паглынання металаў змяншаецца і, напр., у рэнтгенаўскай вобласці, дзе аптычныя ўласцівасці металаў вызначаюцца электронамі ўнутр. абалонак атамаў, металы амаль не адрозніваюцца па аптычных уласцівасцях ад дыэлектрыкаў.

Літ.:

Соколов А.В. Оптические свойства металлов. М., 1961;

Металлооптика и сверхпроводимость. М., 1988;

Степанов Б.И. Введение в современную оптику. Мн., 1989.

В.​Л.​Рззнікаў.

т. 10, с. 304

ПАЛЯРЫЗА́ЦЫЯ СВЯТЛА́,

фізічная характарыстыка аптычнага выпрамянення, якая апісвае папярочную анізатрапію светлавых хваль, працэс пераўтварэння натуральнага святла ў палярызаванае (святло, у якога кірункі эл. і магн. палёў нязменныя ці змяняюцца паводле пэўнага закону). Папярочную анізатрапію светлавога праменя назіраў К.Гюйгенс у доследах з ісландскім шпатам (1690). Паняцце «П.с.» ўвёў І.Ньютан (1704—06); тлумачэнне П.с. з пазіцый эл.-магн. тэорыі святла даў Дж.К.Максвел (1865—73).

Вынікае з папярочнасці эл. магн. хваль, залежыць ад крыніц выпрамянення і ўмоў распаўсюджвання святла (адбываецца пры адбіцці, пераламленні, рассейванні, праходжанні праз анізатропныя асяроддзі). Бывае поўная (эліптычная ці яе прыватныя выпадкі — кругавая і лінейная) і частковая. У лінейна, ці плоскапалярызаванага святла ваганні вектараў эл.-магн. поля адбываюцца ў адной плоскасці (вектара эл. поля ў плоскасці ваганняў, магн. поля ў плоскасці палярызацыі). Плоскасць ваганняў, плоскасць палярызацыі і напрамак распаўсюджвання эл. магн. хвалі ўзаемна перпендыкулярныя. У эліптычна- ці цыркулярна палярызаванага святла канцы вектараў эл. магн. хвалі апісваюць у прасторы эліптычныя ці кругавыя спіралі. Часткова палярызаванае святло мае пэўную плоскасць, дзе амплітуда ваганняў вектараў большая (меншая), чым у астатніх. Палярызаванае святло атрымліваюць ад лазераў або вылучаюць з натуральнага святла з дапамогай палярызацыйных прылад. Выкарыстоўваюць пры вывучэнні анізатрапіі (гл. Палярызацыйна-аптычны метад даследаванняў), аптычнай актыўнасці, вызначэнні аптычных канстант рэчыва, размеркаванні напружанняў у целах (гл. Фотапругкасць), выяўленні будовы крышталёў, вывучэнні біял. аб’ектаў і інш.

Літ.:

Шерклифф У. Поляризованный свет: Пер. с англ. М., 1965;

Жевандров Н.Д. Поляризация света. М., 1969;

Аззам Р.М.А., Башара Н.М. Эллипсометрия и поляризованный свет: Пер. с англ. М., 1981.

Н.​М.​Хаўратовіч.

т. 12, с. 28

ПРЫ́ЗМА АПТЫ́ЧНАЯ,

цела, абмежаванае плоскімі паверхнямі і празрыстае для аптычнага выпрамянення (святла) у пэўным інтэрвале частот (даўжынь хваль). Бывае дысперсійная (спектральная), адбівальная і палярызацыйная.

Дысперсійная П.а. прызначана для прасторавага раздзялення прамянёў з рознымі даўжынямі хваль. Яе дзеянне заснавана на залежнасці пераламлення паказчыка ад даўжыні хвалі святла (гл. Дысперсія святла). Адбівальная П.а. прызначана для змены напрамку светлавога пучка. Характэрная асаблівасць — святло ўнутры П.а. паслядоўна адбіваецца ад адной ці некалькіх яе граней і ў большасці выпадкаў гэта поўнае ўнутранае адбіццё. Выкарыстоўваецца ў аптычных сістэмах для змяншэння іх падоўжных памераў. Палярызацыйная П.а. служыць для атрымання плоскапалярызаванага святла (гл. Палярызацыя святла). Складаецца з 2 ці 3 трохгранных прызмаў, з якіх 1 (ці больш) зроблена з аптычна анізатропнага крышталю; складальныя склейваюць (канадскім бальзамам, гліцэрынай, рыцынай і інш.), часам яны раздзелены паветр. прамежкам. Святло падае на нахіленую мяжу падзелу двух асяроддзяў так, што ўмовы пераламлення для звычайнага і незвычайнага прамянёў (гл. Падвойнае праменепераламленне) розныя. У залежнасці ад асаблівасцей будовы П.а. могуць даваць 1 ці 2 выхадныя пучкі святла, палярызаваныя ва ўзаемна перпендыкулярных плоскасцях. Выкарыстоўваюцца як палярызатары і аналізатары.

В.​В.​Валяўка.

т. 13, с. 66

ВАЛАКО́ННАЯ О́ПТЫКА,

раздзел оптаэлектронікі, які вывучае распаўсюджванне святла і перадачу інфармацыі па валаконных святлаводах і займаецца распрацоўкай апаратуры. Вылучылася ў самаст. кірунак у 1950-я г. ў сувязі з развіццём выліч. тэхнікі, кабельнага тэлебачання, сістэм аптычнай сувязі, мед. тэхнікі (зонды), стварэннем квантавых узмацняльнікаў, лазераў і інш.

Па святлаводах светлавыя сігналы перадаюцца з адной паверхні (тарца святлавода) на другую (выхадную) як сукупнасць элементаў відарыса, кожны з якіх перадаецца па сваёй святловядучай жыле. Стрыжань святлавода мае паказчык пераламлення святла, большы за абалонку, таму на мяжы стрыжня і абалонкі адбываецца шматразовае поўнае ўнутранае адбіццё святла, якое распаўсюджваецца па святлаводзе з малымі стратамі. Калі дыяметр святлавода большы за даўжыню хвалі (мнатамодавыя святлаводы), распаўсюджванне святла падпарадкоўваецца законам геаметрычнай оптыкі, у больш тонкіх валокнах (парадку даўжыні хвалі; аднамодавыя святлаводы) — законам хвалевай оптыкі. Святлаводы бываюць жорсткія (аднажыльныя, шматжыльныя) і ў выглядзе жгутоў з рэгулярнай укладкай валокнаў. Якасць відарыса вызначаецца дыяметрам жыл, іх колькасцю, дасканаласцю вырабу. Гал. прычына страт энергіі ў святлаводах — паглынанне святла шклом жылы.

На Беларусі даследаванні па валаконнай оптыцы, пачаліся ў 1974 у Ін-це прыкладной оптыкі АН Беларусі (г. Магілёў), вядуцца ў Аддзеле аптычных праблем інфарматыкі АН Беларусі, Бел. дзярж. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі, Акадэмічным навук. комплексе «Ін-т цепла- і масаабмену імя А.​В.​Лыкава» і інш.

Літ.:

Волоконная оптика. М., 1993;

Тидекен Р. Волоконная оптика и ее применение. Пер. с англ. М., 1975.

Я.​В.​Алішаў.

т. 3, с. 471

МІКРАСКО́П (ад мікра... + ...скоп),

аптычная прылада для атрымання павялічанай выявы дробных аб’ектаў або дэталей іх структуры, не бачных простым вокам. Павелічэнне М. дасягае 1500—2000 (яно абмежавана дыфракцыйнымі з’явамі); раздзяляльная здольнасць 0,25 мкм (чалавечае вока не адрознівае дэталей аб’екта, размешчаных бліжэй за 0,08 мм). Большага павелічэння дасягаюць у М., дзе выкарыстоўваецца святло з меншай (<390 нм) даўжынёй хвалі ці імерсійная сістэма (мяжа раздзялення электронных мікраскопаў 0,01—0,1 нм).

М. з’яўляецца камбінацыяй 2 аптычных сістэм — аб’ектыва і акуляра, кожная з якіх складаецца з адной ці некалькіх лінзаў. М. бываюць: палярызацыйныя (для назірання аб’ектаў у палярызаваным святле), люмінесцэнтныя (для аб’ектаў, якія выпраменьваюць люмінесцэнтнае святло), інтэрферэнцыйныя і фазава-кантрастныя (выкарыстоўваюць метады, заснаваныя на інтэрферэнцыі святла), акустычныя (выяву аб’екта даюць у працэсе сканіравання яго пучком акустычных хваль сінхронна з растравай разгорткай праменя электронна-прамянёвай прылады), галаграфічныя (прызначаны для запісу інфармацыі пра дынамічныя аб’екты з выкарыстаннем лазера з паўтаральным імпульсным выпрамяненнем), тэрмахвалевыя (дзеянне заснавана на розных тэрмааптычных эфектах), інфрачырвоныя, металаграфічныя, стэрэаскапічныя, праекцыйныя, рэнтгенаўскія, тэлевізійныя і інш. Першы двухлінзавы М. пабудаваў З.​Янсен (Нідэрланды, каля 1590), больш дасканалы, падобны на сучасны, сканструяваў Р.​Гук (Вялікабрытанія, 1665). У 1673—77 А.​Левенгук (Нідэрланды) з дапамогай М. адкрыў свет мікраарганізмаў. Тэарэт. разлік складаных М. даў ням. фізік Э.​Абе ў 1872. У пач. 1930-х г. пабудаваны першы электронны М.

Літ.:

Микроскопы. Л., 1969.

У.​М.​Сацута.

т. 10, с. 361

РАДЫЁАСТРАНО́МІЯ,

раздзел астраноміі, які вывучае нябесныя целы па іх радыёвыпрамяненні. Узнікненне Р. звязана з адкрыццём радыёвыпрамянення нашай Галактыкі на хвалі 14,7 м (1931, амер. радыёінж. К.​Янскі). Паводле аб’ектаў даследавання Р. падзяляюць на галактычную (вывучае аб’екты нашай Галактыкі) і пазагалактычную. Аб’ектамі даследавання з’яўляюцца Сонца (гл. Радыёвыпрамяненне Сонца), міжпланетнае асяроддзе, міжзорнае асяроддзе. Метадамі Р. адкрыты новыя віды крыніц касм. эл.-магн. выпрамянення: у нашай Галактыцы — рэшткі звышновых зорак (напр., Крабападобная туманнасць), пульсары, вобласці вадароду HII і інш., пазагалактычныя — радыёгалактыкі, квазары, а таксама рэліктавае выпрамяненне.

Касм. радыёвыпрамяненне даследуюць пры дапамозе радыётэлескопаў, высокая адчувальнасць і раздзяляльная здольнасць якіх перавышаюць магчымасці аптычных тэлескопаў. На аснове буйных радыётэлескопаў створана глабальная радыёінтэрферэнцыйная сетка (раздзяленне вышэй за 0,001"). Дыяпазон наземных радыёастр. назіранняў вызначаецца празрыстасцю зямной атмасферы (даўж. хваль ад 1 мм да 30 м); для радыётэлескопаў на ШСЗ гэты дыяпазон значна шырэйшы. Вымяральнай велічынёй у Р. з’яўляецца прырашчэнне колькасці выпрамянення пры навядзенні радыётэлескопа на аб’ект. Радыёвыпрамяненне касм. аб’ектаў вызначаецца механізмам выпрамянення, умовамі генерацыі і распаўсюджвання радыёхваль, энергіяй выпраменьвальных часціц і магн. поля. Неперарыўнае выпрамяненне касм. крыніц абумоўлена сінхратронным і цеплавым механізмам (гл. Сінхратроннае выпрамяненне, Цеплавое выпрамяненне), выпрамяненне ў вузкіх лініях — пераходамі паміж узроўнямі энергіі атамаў і малекул. Устаноўлена, што працяглыя кампаненты крыніц радыёвыпрамянення, звязанага з радыёгалактыкамі, — гэта намагнічаныя воблакі разрэджанага газу, напоўненыя касмічнымі прамянямі. Р. мае практычнае дастасаванне ў навігацыі, пасіўнай лакацыі, антэннай тэхніцы і інш. Гл. таксама Радыёлакацыйная астраномія.

Літ.:

Галактическая и внегалактическая радиоастрономия: Пер. с англ. М., 1976;

Матвеенко Л.И. Радиоастрономия. М., 1977 (Астрономия. Т. 13);

Апушкинский Г.П. Методы радиоастрономии. Л., 1979.

А.​А.​Шымбалёў.

т. 13, с. 230

АСТРАНО́МІЯ (ад астра... + грэч. nomos закон),

навука пра рух, будову, паходжанне і развіццё касм. целаў, іх сістэм і Сусвету ў цэлым. Вывучае розныя аб’екты: планеты і іх спадарожнікі, каметы і метэорнае рэчыва, зоркі, зорныя сістэмы (галактыкі), міжзорны газ і дыфузнае рэчыва, рассеянае ў касм. прасторы, эл.-магн. выпрамяненне нябесных целаў. Асн. раздзелы астраноміі: астраметрыя, астрафізіка, зорная астраномія, касмагонія, касмалогія, нябесная механіка, пазагалактычная астраномія, радыёастраномія.

Астраномія ўзнікла ў глыбокай старажытнасці з практычных патрэб чалавецтва. Рух Месяца, планет і сузор’яў дапамагаў вызначаць прамежкі часу і змены пораў года, весці каляндар, арыентавацца на мясцовасці. Практычны характар астр. ведаў адлюстраваўся ў нар. назвах касм. аб’ектаў (напр., Млечны Шлях — «Птушыны Шлях», планета Венера — «Вечарніца» і інш.) і ў стварэнні найпрасцейшых аграрна-астр. «абсерваторый». Адно з такіх збудаванняў дахрысціянскіх часоў з арыентаваных валуноў выяўлена і на Беларусі каля воз. Янова ў Полацкім раёне. Астраномія паспяхова развівалася ў Вавілоне, Егіпце, Стараж. Грэцыі, Індыі і Кітаі. Стараж.-грэч. вучоны Пталамей распрацаваў у 2 ст. геацэнтрычную сістэму свету, якая была агульнапрынятай амаль 1,5 тыс. гадоў. У сярэднія вякі астраномія дасягнула значнага развіцця ў дзяржавах Усходу. У 15 ст. Улугбек пабудаваў паблізу Самарканда астр. абсерваторыю з дастаткова дакладнымі на той час вугламернымі інструментамі. Узнікненне сучаснай астраноміі звязана са стварэннем геліяцэнтрычнай сістэмы свету (М.​Капернік, 16 ст.), вынаходствам тэлескопа (Г.​Галілей, пач. 17 ст.), адкрыццём законаў руху планет (І.​Кеплер, пач. 17 ст.) і сусветнага прыцягнення закону (І.​Ньютан, канец 17 ст.).

У 18 — пач. 20 ст. назіральная астраномія атрымала шматлікія звесткі пра Сонечную сістэму, фіз. прыроду зорак і інш. касм. аб’ектаў, што спрыяла стварэнню навук. карціны свету. Выкарыстанне ў астр. даследаваннях метадаў спектраскапіі, фатаграфіі і фотаметрыі прывяло да ўзнікнення астрафізікі. Вялікае значэнне мела заснаванне многіх астранамічных абсерваторый, удасканаленне астранамічных інструментаў і прылад, складанне зорных каталогаў з указаннем дакладных каардынат зорак. Гэтыя дасягненні астраноміі звязаны з працамі У.​Гершэля (Вялікабрытанія), Ж.​Лагранжа, П.​Лапласа, У.​Левер’е (Францыя), М.​В.​Ламаносава, В.​Я.​Струве, Ф.​А.​Брадзіхіна (Расія), К.​Доплера (Аўстрыя) і інш. Значны ўклад у назіральную астраномію і астрафіз. метады даследавання зрабілі астраномы Віленскай астранамічнай абсерваторыі і астраномы — выхадцы з Беларусі: С.​М.​Блажко, Дз.​І.​Дубяга, Г.​А.​Ціхаў, В.​К.​Цэраскі. Астр. даследаванні ў б. СССР звязаны з працамі В.​А.​Амбарцумяна, А.​А.​Белапольскага, С.​У.​Арлова, Я.​К.​Харадзе і інш. Даследаванні спектраў галактык дазволілі Э.​Хаблу (ЗША) выявіць у 1929 агульнае расшырэнне Сусвету, прадказанае рас. вучоным А.​А.​Фрыдманам (1922) на падставе тэорыі гравітацыі А.​Эйнштэйна (1915—16). Сярэдзіна 20 ст. характарызавалася з’яўленнем новых сродкаў назірання і выкарыстаннем касм. тэхнікі, што значна расшырыла магчымасці астр. даследаванняў. Стварэнне аптычных і радыётэлескопаў з высокай раздзяляльнай здольнасцю, выкарыстанне штучных спадарожнікаў Зямлі, ракет, а таксама аптычных і электронных сістэм, у стварэнні якіх бралі ўдзел вучоныя Беларусі, дало магчымасць у 1960—80 выявіць і даследаваць новыя касм. аб’екты: радыёгалактыкі, квазары, пульсары, крыніцы рэнтгенаўскага і нейтрыннага выпрамяненняў. Астраномія стала эксперыментальнай навукай, здольнай непасрэдна даследаваць касм. прастору, вывучаць Месяц і бліжэйшыя планеты. З дапамогай касм. апаратаў (напр., «Венера», «Марс», «Меркурый», «Рэйнджэр» і інш.) атрыманы фотаздымкі Месяца і амаль усіх планет Сонечнай сістэмы (акрамя Плутона), адкрыты новыя спадарожнікі планет, кольцы вакол планет-гігантаў, сфатаграфавана ядро каметы Галея.

Літ.:

Бакулин П.М., Кононович Э.В., Мороз В.И. Курс обшей астрономии. 5 изд. М., 1983;

Мартынов Д.Я. Курс обшей астрофизики. 4 изд. М., 1988;

Климишин И.А. Астрономия наших дней. 3 изд. М., 1986;

Паннекук А. История астрономии: Пер. с англ. М., 1966.

А.​А.​Навіцкі.

т. 2, с. 52