Verbum

БО́ЛЬЦМАНА СТАТЫ́СТЫКА,

раздзел статыстычнай фізікі, які вывучае ўласцівасці сістэм неўзаемадзейных часціц (электронаў, атамаў, малекул), што рухаюцца паводле законаў класічнай механікі.

Распрацавана ў 2-й пал. 19 ст. Дж.К.Максвелам і Л.Больцманам. Ва ўмовах цеплавой раўнавагі стан ідэальнага газу апісваецца функцыяй размеркавання 𝑓 = C_exp(-E/kT), дзе C — нарміровачная канстанта, E — поўная мех. энергія (сума кінетычнай і патэнцыяльнай энергія часціцы), k — Больцмана пастаянная, T — абс. тэмпература. Функцыя 𝑓 наз. размеркаваннем Максвела—Больцмана, з якога вынікае закон раўнамернага размеркавання кінетычнай энергіі па ступенях свабоды малекул: на кожную ступень свабоды прыпадае ў сярэднім энергія 1/2 kT. Больцмана статыстыкай карыстаюцца ў тых выпадках, калі квантавыя эфекты ў руху часціц можна не ўлічваць. Крытэрый яе дастасавальнасці (2ΠmkT)​^3/2/nh>1, дзе m — маса часціцы, n — канцэнтрацыя часціц, h — Планка пастаянная. Гэты крытэрый практычна выконваецца для малекул звычайных газаў і электронаў праводнасці ў паўправадніках. Для мікрачасціц Больцмана статыстыка недакладная і заменьваецца статыстыкай Бозе—Эйнштэйна або Фермі—Дзірака (гл. Квантавая статыстыка).

Больцмана статыстыка шырока карыстаецца ў кінетычнай тэорыі газаў, фізіцы паўправаднікоў, фізіцы плазмы, тэорыі эл. і магн. з’яў у рэчыве і інш. галінах фізікі.

В.​І.​Кузьміч.

т. 3, с. 210

АБМЕ́ННАЕ ЎЗАЕМАДЗЕ́ЯННЕ,

спецыфічны ўзаемны ўплыў тоесных часціц, які эфектыўна праяўляецца як вынік некаторага асаблівага ўзаемадзеяння. Чыста квантавы эфект, які не мае класічнага аналага і вынікае з тоеснасці прынцыпу.

Пры сілавым узаемадзеянні паміж часціцамі сярэдняя энергія сістэмы часціц неаднолькавая ў станах, што апісваюцца хвалевымі функцыямі з рознай сіметрыяй, напр. сістэма з 2 электронаў, калі не ўлічваць іх эл. ўзаемадзеяння, характарызуецца 2 хвалевымі функцыямі φ(r₁, r₂), якія адносна перастаноўкі каардынат электронаў (r₁ ⇄ r₂) мяняюць або не мяняюць знак Станам з φ± адпавядае сярэдняя энергія ўзаемадзеяння E_± = E_k+E_a, дзе E_k — энергія электрастатычнага (кулонаўскага) узаемадзеяння электронаў, кожны з якіх знаходзіцца ў індывід, стане; E_a — т.зв. абменная энергія, што ўзнікае, калі электроны як бы абменьваюцца сваімі станамі (адсюль назва). Абменнае ўзаемадзеянне існуе ў сістэме тоесных часціц і пры адсутнасці сілавога ўзаемадзеяння (ідэальны газ тоесных часціц). Яно пачынае праяўляцца, калі сярэдняя адлегласць паміж часціцамі становіцца параўнальнай з даўжынёй хвалі дэ Бройля, мае характар адштурхоўвання для ферміёнаў (гл. Паўлі прынцып) і прыцяжэння — для базонаў. Паняццем абменнага ўзаемадзеяння карыстаюцца ў тэорыі многаэлектронных атамаў, гомеапалярнай хім. сувязі, ферамагнетызму. Тэрмін абменнае ўзаемадзеянне ўжываецца і ў ядз. фізіцы (гл. Ядзерныя сілы).

Л.​М.​Тамільчык.

т. 1, с. 31

ВЫСО́КІ ЦІСК,

ціск, значна большы за атмасферны ціск. Існуе ў паравых катлах, цыліндрах унутр. згарання, аўтаклавах, гідраўлічных прэсах (10​⁶—10​⁹ Па), у цэнтры Зямлі (да 10​⁹ Па), на многіх нябесных целах (у мільёны і нават мільярды разоў большы за ціск у цэнтры Зямлі). Заснавальнік фізікі высокіх ціскаў — амер. фізік П.У.Брыджмен.

Высокі ціск прыводзіць да дэфармацыі электронных абалонак атамаў, у выніку чаго зменьваюцца эл., магн., мех. і інш. ўласцівасці рэчываў. Пад высокім ціскам у некат. рэчывах адбываюцца паліморфныя ператварэнні з рэзкай зменай аб’ёму і эл. супраціўлення, значна зменьваецца пункт плаўлення, а паўправаднікі і дыэлектрыкі пераходзяць у металічны стан. Высокі ціск выкарыстоўваецца для атрымання матэрыялаў з асаблівымі фіз. ўласцівасцямі (звышцвёрдых, звыштрывалых, тэмператураўстойлівых і г.д.), напр. штучнага алмазу, кварцу высокай шчыльнасці; для гідраўлічнай экструзіі металаў (апрацоўка металаў метадам выціскання); для геафізікі і геахіміі зямных нетраў і г.д.

На Беларусі даследаванні па высокім ціску праводзяцца ў Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў АН і інш.

Літ.:

Верещагин Л.Ф. Твердое тело при высоких давлениях: Избр. тр. М., 1981;

Влияние высоких давлений на вещество. Т. 1—2. Киев, 1987.

В.​Б.​Шыпіла.

т. 4, с. 324

ДЫФУ́ЗІЯ (ад лац. diffusio распаўсюджванне, расцяканне, рассейванне),

перанос рэчыва за кошт цеплавога руху часціц (малекул, атамаў і інш.) у адна- ці шматкампанентным газавым або кандэнсаваным асяроддзі; узаемнае пранікненне рэчываў, якія мяжуюць адно з адным. Адбываецца пры наяўнасці градыента канцэнтрацыі і вядзе да раўнамернага размеркавання рэчыва па ўсім аб’ёме сістэмы.

Д. ўласціва газам, вадкасцям і цвёрдым целам. Працякае з рознай скорасцю (найб. хутка ў газах), што абумоўлена характарам цеплавога руху. Дыфундзіраваць могуць завіслыя часцінкі прымесей (з прычыны броўнаўскага руху) і часціцы самога асяроддзя (самадыфузія), хім. састаў якога застаецца нязменны. Узнікае і пры адсутнасці градыента канцэнтрацыі: пад уплывам градыента т-ры (тэрмадыфузія), пры ўздзеянні знешняга эл. поля (электрадыфузія) ці градыента ціску (барадыфузія). Вызначае механізм і кінетыку хім. рэакцый, шматлікіх фіз.-хім. працэсаў і з’яў (мембранных, выпарэння, гарэння, крышталізацыі і інш); з’яўляецца асновай многіх працэсаў жыццядзейнасці жывёл і раслін (Д. кіслароду з лёгкіх у кроў, паглынанне пажыўных рэчываў, усмоктванне прадуктаў стрававання з кішэчніка і інш.), тэхнал. аперацый (гомагенізацыі сплаваў, зваркі металаў, дублення скуры і футра, афарбоўкі валокнаў і інш).

Літ.:

Овчинников А.А., Тимашев С.Ф., Белый А.А. Кинетика диффузионно-контролируемых химических процессов. М., 1986;

Чалых А.Е. Диффузия в полимерных системах. М., 1987.

У.​С.​Камароў.

т. 6, с. 304

ГЕТЭРАЦЫКЛІ́ЧНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ, гетэрацыклы,

арганічныя злучэнні, малекулы якіх маюць цыклы, што змяшчаюць адначасова атамы вугляроду і атамы інш. элементаў (гетэраатамы), найчасцей азоту, кіслароду, серы. Самы шматлікі клас злучэнняў (уключае каля ⅔ усіх вядомых прыродных і сінт. арган. рэчываў). Уваходзяць у састаў нуклеінавых кіслот, бялкоў, ферментаў, вітамінаў, якія адыгрываюць выключную ролю ў працэсах жыццядзейнасці раслін, жывёл і чалавека.

Разнастайнасць тыпаў гетэрацыклічных злучэнняў абумоўлена тым, што яны могуць адрознівацца: агульным лікам атамаў у цыкле; прыродай, колькасцю і размяшчэннем гетэраатамаў; наяўнасцю або адсутнасцю замяшчальнікаў ці кандэнсаваных цыклаў; насычаным ці ненасычаным характарам гетэрацыклічнага кальца, якое вызначае іх хім. ўласцівасці. Насычаныя гетэрацыклічныя злучэнні хім. ўласцівасцямі блізкія да сваіх аналагаў з адкрытым ланцугом: простых эфіраў, амінаў, сульфідаў і інш. Ненасычаныя гетэрацыклы (пераважна 5- і 6-членныя), якія праяўляюць араматычнасць (напр., фуран, тыяфан, пірол, пірыдзін) наз. гетэраараматычнымі злучэннямі. Для іх, як і для араматычных злучэнняў раду бензолу, найб. характэрныя рэакцыі замяшчэння. На Беларусі даследаванні гетэрацыклічных злучэнняў і іх вытворных праводзяцца ў Ін-тах фізіка-арган. хіміі, біяарган. хіміі Нац. АН, БДУ і Бел. дзярж. тэхнал. ун-це.

А.​М.​Звонак А.​М.​Званок.

т. 5, с. 210

ІНСТЫТУ́Т ТЭХНІ́ЧНАЙ АКУ́СТЫКІ Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі.

Засн. ў 1994 на базе Віцебскага аддзялення Ін-та фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў АН Беларусі (існавала з 1975). У складзе ін-та 6 лабараторый. Аспірантура з 1995 па апрацоўцы металаў ціскам і фізіцы цвёрдага цела.

Асн. кірунак навук. даследаванняў — вывучэнне ўздзеяння канцэнтраваных патокаў энергіі (у т. л. ультрагуку, лазернага выпрамянення, ВЧ- і ЗВЧ-палёў) на кандэнсаваныя асяроддзі. У ін-це распрацаваны тэарэт. асновы для стварэння тэхналогіі сінтэзу функцыянальна-градыентных і інтэлектуальных матэрыялаў у ультрагукавым полі (у т. л. кампазіцыйных матэрыялаў з эфектам памяці формы і псеўдапругкасці, матэрыялаў для медыцыны, радыётэхнікі, атамнай энергетыкі); на базе распрацаванай мадэлі кінетыкі цвердафазнай рэакцыі сінтэзу керамічных матэрыялаў у ВЧ- і ЗВЧ-палях, сінтэзаваны шэраг пераўскітных матэрыялаў, якія не сінтэзуюцца па традыцыйнай тэрмічнай тэхналогіі; даследавана кінетыка спякання парашкоў адна-, двух- і трохкампанентных сістэм рознага саставу пад уздзеяннем, лазернага выпрамянення; распрацавана тэхналогія селектыўнага лазернага спякання для стварэння вырабаў складанай прасторавай формы; даследаваны фіз. асновы ўзаемадзеяння патокаў атамаў, малекул і іонаў з паверхняй цвёрдых цел для стварэння метадамі іонна-плазменных тэхналогій дэкаратыўна-ахоўных пакрыццяў з вугляроду, палімераў, гідраксілфасфатаў металаў. У ін-це працуе акад. Нац. АН Беларусі У.У.Клубовіч (дырэктар з 1994).

В.​М.​Шут.

т. 7, с. 272

КАСМАХІ́МІЯ,

навука, якая вывучае хім. састаў касм. цел, законы распаўсюджвання і размеркавання хім. элементаў у Сусвеце, працэсы спалучэння і міграцыі атамаў пры ўтварэнні касм. рэчыва. У К. даследуюцца праблемы паходжання хім. элементаў, гісторыі касм. рэчыва з моманту яго ўзнікнення да сучаснага стану ў аб’ектах Сонечнай сістэмы, рэканструкцыі дагеал. этапу гісторыі Зямлі і інш. Раздзелы К. — К. ізатопная і К. ядзерная, вылучаны як асобныя навукі.

У 1937 (год узнікнення К. як самаст. навукі) на аснове даных аб саставе метэарытаў, рэчыва Сонца і зорак нарв. геахімік В.​М.​Гольдшміт склаў поўную табліцу распаўсюджанасці хім. элементаў і іх ізатопаў у космасе. Далейшае развіццё К. звязана з навук. працамі амер. фізікахіміка Г.​Юры і сав. геахіміка А.​П.​Вінаградава. Да 1950-х г. даследаванні хім. працэсаў у касм. прасторы і саставу касм. цел ажыццяўляліся ў асн. шляхам спектральнага аналізу рэчыва Сонца, зорак, часткова знешніх слаёў атмасферы планет. Непасрэдным метадам вывучэння касм. цел быў аналіз хім. і фазавага саставу метэарытаў (гл. Геахімія). У апошні час К. значна развіваецца дзякуючы дасягненням касманаўтыкі, якая зрабіла магчымымі непасрэдныя даследаванні пазаземнага рэчыва.

Літ.:

Изотопная геохимия и космохимия. М., 1990;

Тугаринов А.И. Общая геохимия: Краткий курс. М., 1973.

У.​Я.​Бардон.

т. 8, с. 147

КРЭМНІЙАРГАНІ́ЧНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ,

рэчывы, малекулы якіх маюць атамы крэмнію (Si), злучаныя з атамам вугляроду непасрэдна або праз атам інш. элемента. Падзяляюць на манамерныя (у малекуле адзін ці некалькі атамаў Si) і высокамалекулярныя — крэмнійарганічныя палімеры.

Вядомы розныя групы К.з.: з адным атамам Si (звычайна іх разглядаюць як вытворныя сілану SiH₄) — арганагалагенсіланы [напр., (CH₃)₃SiCl трыметылхлорсілан], алкоксісіланы [напр., (C₂H₅O)₃SiH трыэтоксісілан], арганасіланолы [напр., (C₆H₅)₂Si(OH)₂ дыфенілсіландыол] і інш.; з некалькімі атамамі Si — арганасілаксаны ці сілаксаны [напр., (CH₃)₃SiOSi(CH₃)₃ гексаметылдысілаксан], маюць у малекуле групоўку Si—O—Si, арганасілазаны з групоўкай Si—N—Si у малекуле [напр., (CH₃)₃SiNHSi(CH₃)₃ гексаметылдысілазан] і інш.; крэмнійэлементаарганічныя злучэнні — К.з., у малекуле якіх ёсць сувязь Si—M і Si—Y—M, дзе M — атам металу ці неметалу (напр., літый, алюміній, бор, фосфар), Y — група, якая мае атам вугляроду, кіслароду, азоту, серы, злучаны з Si. Большасць К.з. — бясколерныя вадкасці; дыэлектрыкі. Раствараюцца ў арган. растваральніках, некат. (напр., арганасіланолы) — і ў вадзе. Біялагічна актыўныя рэчывы. Выкарыстоўваюць у сінтэзе крэмнійарган. палімераў, лек. сродкаў, вытв-сці крэмнійарган. вадкасцей і каўчукоў, смол і лакаў, у якасці гідрафабізатараў, антыадгезіваў, напаўняльнікаў пластмас, цепланосьбітаў (да 400 °C) і інш.

Я.​Г.​Міляшкевіч.

т. 8, с. 539

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