Verbum

НЕАДНАРО́ДНЫЯ ХВА́ЛІ,

электрамагнітныя ваганні, у якіх плоскасці роўных фаз і роўных амплітуд непаралельныя. Узнікаюць у празрыстых асяроддзях пры поўным адбіцці і ў паглынальных (узмацняльных) асяроддзях пры падзенні выпрамянення нахільна да мяжы асяроддзяў. Уласцівасці Н.х. улічваюцца ў разліках пры распрацоўцы аптычных прылад, напр., хваляводаў і аптычных ліній сувязі, лазераў хваляводнага тыпу і інш.

Тэорыя Н.х. распрацавана ў Ін-це фізікі АН Беларусі Ф.І.Фёдаравым у 1950—70-я г. на аснове каварыянтных метадаў. Н.х. адрозніваюцца тым, што вектары эл. і магн. палёў ляжаць у розных плоскасцях і апісваюць розныя крывыя (за выключэннем выпадку кругавой палярызацыі). Паток і шчыльнасць энергіі такіх хваль залежаць ад палярызацыі зыходнага выпрамянення. На ўласцівасцях Н.х. заснавана з’ява бакавога зрушэння адбітага праменя (Фёдарава зрух). У крышталях пры адсутнасці падвойнага праменепраламлення магчыма ўзнікненне Н.х., палярызацыя якіх змяняецца з глыбінёй пранікнення паводле лінейна-экспаненцыяльнага закону (хвалі Фёдарава—Пятрова).

Літ.:

Федоров Ф.И. Оптика анизотропных сред. Мн., 1958;

Петров Н.С., Федоров Ф.И. Новый вид плоских электромагнитных волн в поглощающих кристаллах // Оптика и спектроскопия. 1963. Т. 15, № 6.

М.​С.​Пятроў.

т. 11, с. 252

ПАДВО́ЙНАЕ ПРАМЕНЕПЕРАЛАМЛЕ́ННЕ,

падваенне светлавых прамянёў пры праходжанні праз анізатропнае асяроддзе (напр., крышталь). Абумоўлена залежнасцю пераламлення паказчыка дадзенага асяроддзя ад напрамку эл. вектара светлавой хвалі (гл. Анізатрапія ў фізіцы, Крышталяоптыка).

Пры падзенні светлавой хвалі на анізатропнае асяроддзе ў ёй узнікаюць 2 хвалі з узаемна перпендыкулярнымі плоскасцямі палярызацыі (гл. Палярызацыя святла). У аднавосевых крышталях адна з хваль мае плоскасць палярызацыі, перпендыкулярную да плоскасці, якая праходзіць праз напрамак праменя святла і аптычную вось крышталя (звычайны прамень), плоскасць палярызацыі другой хвалі паралельная гэтай плоскасці (незвычайны прамень). Скорасць распаўсюджвання звычайнай хвалі і яе паказчык пераламлення не залежаць ад напрамку распаўсюджвання, а скорасць і паказчык пераламлення незвычайнай хвалі — залежаць, і для яе парушаюцца звычайныя законы пераламлення, напр., незвычайны прамень не можа ляжаць у плоскасці падзення. П.п. назіраецца таксама ў асяроддзях са штучнай анізатрапіяй, напр., пры накладанні эл. поля (Кера эфект), магн. поля (Катона—Мутона эфект) або поля пругкіх сіл (гл. Палярызацыйна-аптычны метад даследаванняў, Фотапругкасць).

т. 11, с. 491

ДЫСПЕРСІ́ЙНЫЯ СУАДНО́СІНЫ,

суадносіны паміж велічынямі, што характарызуюць рэакцыю (водгук) фіз. сістэмы на знешняе ўздзеянне. Д.с. не залежаць ад канкрэтнага механізму ўзаемадзеяння сістэмы са знешнім уздзеяннем і з’яўляюцца вынікам прычыннасці прынцыпу.

У оптыцы Д.с. звязваюць рэчаісную і ўяўную часткі дыэлектрычнай (магнітнай) пранікальнасці асяроддзя, у квантавай тэорыі поля — рэчаісныя і ўяўныя часткі амплітуд працэсаў узаемадзеяння паміж элементарнымі часціцамі. Д.с. ўпершыню атрыманы ў тэорыі дысперсіі святла (гл. Дысперсія хваль) галанд. фізікам Р.​Кронігам (1926) і англ. фізікам Х.​Крамерсам (1927; суадносіны Крамерса—Кроніга). Першыя доказы Д.с. для пі-мезон-нуклоннага рассеяння дадзены М.М.Багалюбавым (1956). На аснове Д.с. вырашаны многія прынцыповыя пытанні оптыкі, электрадынамікі, фізікі эл. і магн. з’яў, ядз. фізікі і фізікі элементарных часціц.

У Беларусі даследаванні па выкарыстанні Д.с. у фізіцы элементарных часціц праводзяцца з 1964 у Ін-це фізікі Нац. АН, БДУ і Гомельскім ун-це.

Літ.:

Туров Е.А. Материальные уравнения электродинамики. М., 1983;

Нуссенцвейг Х.М. Причинность и дисперсионные соотношения: Пер. с англ. М., 1976;

Максименко Н.В., Мороз Л.Г. Феноменологическое описание поляризуемостей элементарных частиц в полевой теории // XI Междунар. школа молодых ученых по физике высоких энергий и релятивистской ядерной физике. Дубна, 1979.

Л.​Р.​Мороз.

т. 6, с. 295

КВА́НТАВЫ ГЕНЕРА́ТАР,

крыніца эл.-магн. хваль, прынцып дзеяння якой заснаваны на выкарыстанні з’явы вымушанага выпрамянення. К.г., што працуюць у радыёдыяпазоне спектра, наз. мазерамі, у аптычным дыяпазоне (інфрачырвоным, бачным, ультрафіялетавым) — лазерамі. Выкарыстоўваюцца ў розных галінах навукі, тэхнікі, медыцыны.

Асн элементы К.г.: актыўнае рэчыва, крыніца ўзбуджэння (пампоўка) і аб’ёмны рэзанатар. Пампоўка, якая ажыццяўляецца аптычнымі, эл. і хім. метадамі, пераводзіць актыўнае рэчыва ў інверсны стан (гл. Інверсія ў фізіцы), і яно набывае ўласцівасць узмацняць эл.-магн. выпрамяненне. Рэзанатар служыць для ўтварэння дадатнай адваротнай сувязі: частка выпрамянення з дапамогай люстэркаў вяртаецца ў актыўнае рэчыва і там зноў узмацняецца. Калі сярэдні каэфіцыент узмацнення перавышае сярэдні каэфіцыент страт рэзанатара, то ў сістэме ўзнікае генерацыя выпрамянення (напр., лазерны прамень), для якога характэрны высокая накіраванасць, кагерэнтнасць і ў большасці выпадкаў высокая монахраматычнасць. Радыяцыя К.г. можа быць неперарыўнай або ў выглядзе імпульсаў кароткай і звышкароткай (да некалькіх фемтасекунд) і адпаведна звышвялікай магутнасці (да некалькіх гігават і больш). У многіх выпадках рэжым генерацыі стацыянарны. У якасці актыўных асяроддзяў К.г. выкарыстоўваюць цвёрдыя целы (рубін, паўправаднікі), вадкасці (растворы арган. злучэнняў), газы (гл. Газавы лазер). Гл. таксама Малекулярны генератар.

Літ.:

Методы расчета оптических квантовых генераторов. Т. 1—2. Мн., 1966—68.

Б.​І.​Сцяпанаў, П.​А.​Апанасевіч.

т. 8, с. 210

ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ ЗЯМЛІ́, уласнае выпрамяненне зямной паверхні, зямная радыяцыя,

электрамагнітнае выпрамяненне зямной паверхні, састаўная частка радыяцыйнага балансу паверхні Зямлі. Колькасная характарыстыка выпрамянення Зямлі залежыць ад абс. т-ры паверхні Зямлі, якая знаходзіцца прыблізна ў межах ад -83 °C да +77 °C. Пры гэтых т-рах выпрамяненне Зямлі ідзе практычна ў дыяпазоне даўжыні хваль 4—120 мкм (макс. пры 10—15 мкм), накіравана ўгару, і амаль цалкам паглынаецца атмасферай. Зямная паверхня выпраменьвае як шэрае цела з адносным каэф. выпрамянення 0,95. Пры т-ры 15 °C выпрамяненне Зямлі складае 0,38 кВт/м², што магло б прывесці да моцнага ахалоджвання Зямлі, чаго не адбываецца дзякуючы існаванню сустрэчнага атмасфернага выпрамянення, а ўдзень і сонечнай радыяцыі. Розніца паміж выпрамяненнем Зямлі і атм. выпрамяненнем наз. эфектыўным выпрамяненнем, яно і абумоўлівае радыяцыйнае ахалоджванне зямной паверхні ноччу, асабліва пры ясным небе, калі могуць узнікаць туман, раса або шэрань пры замаразках. У цёплую пару года ва ўмераных шыротах выпрамяненне Зямлі за суткі меншае, чым кампенсуючыя яго сустрэчныя патокі выпрамянення, і зямная паверхня награваецца, зімой — наадварот. На Беларусі сярэднямесячныя значэнні выпрамянення Зямлі складаюць (Мінск): студз. 730, люты 675, сак. 775, крас. 870, май 1020, чэрв. 1075, ліп. 1110, жн. 1080, вер. 960, кастр. 900, ліст. 800, снеж. 775 Мдж/м.

М.​А.​Гольберг.

т. 4, с. 318

КВА́НТАВЫЯ СТАНДА́РТЫ ЧАСТАТЫ́,

устройствы для атрымання эл.-магн. ваганняў з вельмі стабільнай у часе частатой або для дакладнага вымярэння частаты ваганняў. З’яўляюцца асновай эталонаў часу і даўжыні, шырока выкарыстоўваюцца ў вымяральнай тэхніцы, навігацыі, метралагічнай службе.

Заснаваны на выкарыстанні найб. стабільных квантавых пераходаў (у звышвысокачастотным і аптычным спектрах) атамаў, іонаў або малекул з аднаго энергет. ўзроўню на другі. Аснову К.с.ч. складае квантавы рэпер частаты — прыстасаванне, якое дазваляе назіраць выбраную спектральную лінію, а таксама электронная схема пераўтварэння частаты рэпера ў іншыя частотныя дыяпазоны. У актыўных К.с.ч. выкарыстоўваецца індуцыраванае выпрамяненне эл.-магн. хваль, частата якіх служыць стандартам або апорнай частатой. Па сутнасці гэта квантавыя генератары, разнавіднасцямі якіх з’яўляюцца: вадародны генератар (актыўным асяроддзем служыць атамарны вадарод, што выпраменьвае на даўжыні хвалі λ=21 см з надзвычай малой шырынёй спектральнай лініі); малекулярны генератар (на пучку малекул аміяку); лазер на вуглякіслым газе. У пасіўных К.с.ч. частата ваганняў, якая вымяраецца, параўноўваецца з частатой ваганняў, адпаведных пэўнай спектральнай лініі. Да іх належыць К.с.ч. на пучку атамаў цэзію (цэзіевая атамна-прамянёвая трубка), які працуе ў рэжыме квантавага гадзінніка (хібнасць 10​⁻¹⁴). Ёсць таксама актыўныя і пасіўныя К.с.ч. з аптычнай напампоўкай пары цэзію або рубідыю.

Літ.:

Григорьянц В.В., Жаботинский М.Е., Золин В.Ф. Квантовые стандарты частоты. М., 1968;

Время и частота: Пер. с англ. М., 1973.

Г.​С.​Круглік.

т. 8, с. 210

ЛІТАСФЕ́РА (ад літа... + сфера),

знешняя абалонка «цвёрдай» Зямлі, якая ўключае зямную кару і верхнія ўчасткі мантыі да паверхні астэнасферы. Тэрмін «Л» прапанаваў амер. геолаг Дж.​Барэл у 1916. Магутнасць Л. ад 5—100 км пад акіянамі (мінім. пад сярэдзінна-акіянічнымі хрыбтамі) да 25—200 км пад кантынентамі (макс. пад шчытамі стараж. платформаў). Падзяляецца на верхні пругкі (магутнасць некалькі дзесяткаў кіламетраў) і ніжні пластычны слаі. На розных узроўнях у тэктанічна актыўных абласцях назіраецца расслоенасць Л. па гарызонтах паніжанай вязкасці (паніжанай скорасці сейсмічных хваль). Найб. буйныя структурныя адзінкі Л. — літасферныя пліты (памерамі ў папярочніку 1—10 тыс. км). У сучасную эпоху Л. падзелена на 7 галоўных (2 амерыканскія, еўраазіяцкую, афр., аўстрал., антарктычную і ціхаакіянскую) і некалькі больш дробных пліт. Граніцы пліт з’яўляюцца зонамі макс. тэктанічнай, сейсмічнай і вулканічнай актыўнасці. Паводле тэорыі тэктонікі пліт (гл. Вегенера гіпотэза, Дрэйф кантынентаў, Мабілізм, Тэктанічныя гіпотэзы) літасферныя пліты рухаюцца па астэнасферы са скорасцю да дзесяткаў сантыметраў за год. Вертыкальныя рухі (са скорасцю ад 1 см да некалькіх дзесяткаў сантыметраў за год) адбываюцца па сістэме субвертыкальных глыбінных разломаў, якія разбіваюць літасферныя пліты на блокі памерамі ад дзесяткаў да соцень кіламетраў. Блокі знаходзяцца ў стане, блізкім да ізастатычнай раўнавагі (гл. Ізастазія). Структуру і рухі літасферных пліт і блокаў вывучаюць геадынаміка, геафізіка, тэктоніка.

А.​М.​Каўхута, Р.​Р.​Паўлавец.

т. 9, с. 299

НЕЙТРО́ННАЯ О́ПТЫКА,

раздзел нейтроннай фізікі, які вывучае хвалевыя ўласцівасці нейтронаў і працэсы распаўсюджвання нейтронных хваль у рэчывах і палях.

У адпаведнасці з карпускулярна-хвалевым дуалізмам нейтрон можа паводзіць сябе як часціца з энергіяй E і імпульсам $\overrightarrow{w}$ або як хваля з частатой ${\displaystyle \mathrm{\omega }=\frac{2\mathrm{\pi }}{h}E}$ , даўжынёй хвалі λ = 2πh/p і хвалевым вектарам ${\displaystyle \overrightarrow{k}=\frac{2\mathrm{\pi }}{h}\overrightarrow{p}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Хвалевыя ўласцівасці найб. выяўлены ў нейтронаў з малымі кінетычнымі энергіямі (гл. Павольныя нейтроны). Гэтымі ўласцівасцямі тлумачыцца пераламленне і адбіццё нейтронных пучкоў на мяжы падзелу двух асяроддзяў, поўнае адбіццё (пры пэўных умовах) ад мяжы падзелу, дыфракцыя на неаднароднасцях асяроддзя і на яго перыядычнай структуры. Для некаторых рэчываў пры адбіцці і пераламленні назіраецца палярызацыя нейтронаў, што вельмі падобна на ўзнікненне кругавой палярызацыі святла ў аптычна актыўных асяроддзях. У рэчывах, дзе спіны ядраў арыентаваны (палярызаваны) у адным напрамку, назіраецца ядз. прэцэсія нейтронаў, абумоўленая ядз. псеўдамагн. полем (гл. Ядзерная оптыка). Калі даўжыня хвалі нейтрона параўнальная з адлегласцю паміж атамамі (ядрамі) крышталёў, назіраецца дыфракцыя нейтронаў, аналагічная дыфракцыі рэнтгенаўскіх прамянёў.

На Беларусі даследаванні па асобных пытаннях Н.о. праводзяцца ў НДІ ядз. даследаванняў пры БДУ.

Літ.:

Крупчицкий П.А. Фундаментальные исследования с поляризованными медленными нейтронами. М., 1985;

Барышевский В.Г. Ядерная оптика поляризованных сред. М., 1995.

У.​Р.​Барышэўскі.

т. 11, с. 276