Verbum

КВАНТАВА́ННЕ,

вылучэнне дыскрэтнай сукупнасці з мноства неперарыўных значэнняў фіз. велічыні. Адпавядае заканамернасцям мікрасвету, дзе для некаторых фіз. характарыстык існуе толькі пэўны шэраг асобных магчымых значэнняў (гл. Момант імпульсу, Узроўні энергіі).

К. ўведзена ў фізіку М.Планкам (1900), які выказаў меркаванне, што энергія асцылятара з частатой ваганняў ν можа мець толькі дыскрэтны шэраг значэнняў E = nhν, дзе h — Планка пастаянная. Дастасаванне гэтых суадносін да планетарнай мадэлі атама прывяло да К. энергіі атама вадароду (Н.​Бор, 1913; гл. Бора тэорыя). А.​Зомерфельд (1915) абагульніў умовы К. на больш складаныя выпадкі, што дазволіла распрацаваць метады разліку атамных спектраў. Да стварэння квантавай механікі К. мела характар некат. спец. правіл. У квантавай механіцы К. ўзнікае як вынік агульных матэм. патрабаванняў, якім падпарадкоўваюцца яе ўраўненні. З Шродынгера ўраўнення для электрона ў атаме вадароду вынікае, што для электрона магчымыя толькі некат. дыскрэтныя ўзроўні энергіі. Пад К. разумеюць таксама працэдуру замены суадносін паміж класічнымі фіз. велічынямі на суадносіны паміж адпаведнымі аператарамі.

Літ..: Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1. М., 1984; Борн М. Атомная физика: Пер. с англ. 3 изд. М., 1970; Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М., 1988.

Л.​М.​Тамільчык.

т. 8, с. 207

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

ПАЛЕАПАТАМАЛО́ГІЯ (ад палеа... + грэч. potamos рака + ...логія),

навука аб стараж. рэках, якія захаваліся ў выглядзе алювіяльных адкладаў і пахаваных рачных далін; частка палеагеаграфіі і гідралогіі рэк. Пры вывучэнні стараж. рэк выкарыстоўваюць комплекс геал., геамарфалагічных, палеанталагічных і інш. метадаў. П. высвятляе ўмовы намнажэння, заляганне, склад, фацыяльную зменлівасць алювіяльных адкладаў, іх узрост, суадносіны з ледавіковымі, марскімі і інш. тыпамі адкладаў, асаблівасці расліннага і жывёльнага свету ў былых рачных сістэмах. Праводзяцца палеагеаграфічныя рэканструкцыі стараж. рачной сеткі, вызначаецца скорасць цячэння, расходы вады, энергія эразійнага размыву і г.д. Алювій пахаваных далін мае ў сабе розныя карысныя выкапні (напр., россыпы высакародных і рэдкіх металаў, вял. запасы прэснай вады). Рэкі, што існавалі ў познім пратэразоі і раннім палеазоі (да дэвону), наз. эарэкамі, у познім палеазоі і мезазоі — пратарэкамі, у палеагене і неагене — палеарэкамі, у плейстацэне — прарэкамі. Заснавальнік П. (1929) чэш. вучоны Ф.​Ржыкоўскі. На Беларусі навук. даследаванні ў галіне П. праводзіліся пад кіраўніцтвам Г.І.Гарэцкага (Дзярж. прэмія СССР 1971 за палеапатамалагічныя даследаванні).

Літ.:

Горецкий Г.И. Основные проблемы палеопотамологии антропогена // Бюл. комиссии АН СССР по изучению четвертичного периода. 1974. № 42;

Яго ж. Особенности палеопотамологии ледниковых областей (на примере Белорусского Понеманья). Мн., 1980.

А.​Ф.​Санысо.

т. 11, с. 546

ПАТЭНЦЫЯ́ЛЫ ТЭРМАДЫНАМІ́ЧНЫЯ,

функцыя аб’ёму (V), ціску (p), тэмпературы (T), энтрапіі (S), колькасці часціц у сістэме (N) і інш. макраскапічных параметраў, што характарызуюць стан тэрмадынамічнай сістэмы. Да П.т. адносяць унутраную энергію (U), энтальпію (H), энергію Гельмгольца (F; свабодная энергія, ізахорна-ізатэрмічны патэнцыял), энергію Гібса (G; ізабарна-ізатэрмічны патэнцыял) і інш.

Кожнаму П.т. адпавядае набор параметраў стану. Выбар П.т. для апісання сістэмы абумоўлены наборам незалежных параметраў, што вызначаюць стан сістэмы. Дыферэнцаваннем П.т. як функцыі незалежных параметраў можна вызначыць усе астатнія параметры, што характарызуюць сістэму. У найпрасцейшых выпадках П.т. з’яўляюцца функцыямі 2 незалежных параметраў: U = U(S, V), H = H(S, p) F = F(T, V), G = G(T, p). У больш агульным выглядзе П.т. залежыць ад колькасці часціц (у сістэмах з пераменнай колькасцю часціц уводзіцца хімічны патэнцыял), а таксама ад набору абагульненых каардынат (напр., калі сістэма знаходзіцца ў эл. ці магн. полі). П.т. звязаны паміж сабой суадносінамі: F = U − TS, H = U + pV, G = F + pV. П.т. карыстаюцца пераважна для апісання раўнавагі тэрмадынамічнай. Веданне якога-н. П.т. як функцыі поўнага набору параметраў дазваляе вызначыць усе тэрмадынамічныя характарыстыкі сістэмы і атрымаць ураўненне стану. Гл. таксама Тэрмадынаміка.

Л.​А.​Рот.

т. 12, с. 186

БО́РА ТЭО́РЫЯ,

першая тэорыя атама і яго спектраў. Прапанавана Н.Борам у 1913 як аб’яднанне ідэі М.Планка аб квантаванні энергіі і планетарнай мадэлі атама Э.Рэзерфарда. Грунтуецца на двух пастулатах. Атамы могуць доўга знаходзіцца, не выпраменьваючы святла, ва ўстойлівых (стацыянарных) станах, адпаведных пэўным дыскрэтным (перарыўным) значэнням энергіі E₁, E₂, E₃... (1-ы пастулат Бора). Выпрамяненне ці паглынанне святла адбываецца пры скачкападобных пераходах з аднаго стану ў другі паводле формулы ${\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\mathrm{h\nu }$, дзе hν — энергія святла частаты ν, што выпрамяняецца ці паглынаецца, h — Планка пастаянная (2-і пастулат Бора, ці ўмова частот).

Пастулаты Бора пацверджаны эксперыментальна і выконваюцца для ўсіх мікрасістэм (атамных ядраў, атамаў, малекул і інш.). Каб знайсці магчымыя значэнні энергіі і інш. характарыстыкі стацыянарных станаў атама, Бор разглядаў рух электронаў вакол ядра паводле законаў механікі Ньютана (класічнай механікі), пры дапаўняльных, т.зв. квантавых, умовах. Пры гэтым электрон у найпрасцейшым выпадку атама вадароду можа рухацца вакол ядра па кругавых ці эліптычных арбітах пэўных памераў, якія павялічваюцца з павелічэннем энергіі атама ў адпаведных стацыянарных станах. Канкрэтныя мадэльныя ўяўленні пра рух электрона ў атаме па строга вызначаных арбітах заменены ўяўленнямі квантавай механікі.

Літ.:

Ельяшевич М.А. Развитие Нильсом Бором квантовой теории атома и принципа соответствия // Успехи физ. наук. 1985. Т. 147, вып. 2.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 3, с. 215

АНАЛІТЫ́ЧНАЯ МЕХА́НІКА,

раздзел механікі, у якім рух сістэм матэрыяльных пунктаў (цел) даследуецца пераважна метадамі матэм. аналізу. Вывучае складаныя мех. сістэмы (машыны, механізмы, сістэмы часціц і інш.), рух якіх абмежаваны пэўнымі ўмовамі (гл. Сувязі механічныя).

Галаномная сістэма (мех. сувязі залежаць толькі ад каардынат і часу) у патэнцыяльным полі характарызуецца функцыяй Лагранжа $\mathrm{L}=\mathrm{T}-\mathrm{U}$ , дзе T — кінетычная і U — патэнцыяльная энергія сістэмы. Калі вядома канкрэтная залежнасць L=L(q,q́,t), дзе q — абагульненыя каардынаты, $\mathrm{<span\; class="accent">q́</span>}=\frac{\mathrm{d}\mathrm{q}}{\mathrm{d}\mathrm{t}}$ — абагульненыя скорасці, t — час, то пры дапамозе прынцыпу найменшага дзеяння можна знайсці дыферэнцыяльныя ўраўненні руху мех. сістэмы. Іх інтэграванне пры зададзеных пачатковых умовах дазваляе вызначыць закон руху сістэмы, г.зн. залежнасці q_i=q_i(t), дзе i=1, 2, ..., S, S — лік ступеняў свабоды.

Асн. Палажэнні аналітычнай механікі распрацаваў Ж.​Лагранж (1788), значны ўклад зрабілі У.​Гамільтан, М.​В.​Астраградскі, П.​Л.​Чабышоў, А.​М.​Ляпуноў, М.​М.​Багалюбаў, А.​Ю.​Ішлінскі і інш. Метады аналітычнай механікі далі магчымасць выявіць сувязь паміж асн. паняццямі механікі, оптыкі і квантавай механікі (оптыка-мех. аналогіі). Абагульненне варыяцыйных прынцыпаў механікі на неперарыўныя квантава-рэлятывісцкія сістэмы склала матэм. аснову тэорыі поля. Дасягненні аналітычнай механікі садзейнічалі развіццю балістыкі, нябеснай механікі, тэорыі ўстойлівасці, тэорыі аўтам. кіравання і інш.

Літ.:

Кильчевский Н.А. Курс теоретической механики. Т. 2. М., 1977.

А.​І.​Болсун.

т. 1, с. 334

БЭ́ТА-РАСПА́Д, β-распад,

самаадвольнае ператварэнне ўнутры атамнага ядра аднаго з нейтронаў у пратон (ці наадварот), а таксама свабоднага нейтрона ў пратон, абумоўленае слабым узаемадзеяннем. Адзін з асн. тыпаў радыеактыўнасці. Ператварэнне нейтрона ў пратон суправаджаецца выпусканнем электрона e​⁻ і электроннага антынейтрына ν̃_e, а пратона ў нейтрон — выпусканнем пазітрона e​⁺ і электроннага нейтрына ν_e (гл. Бэта-выпрамяненне).

Пры электронным бэта-распадзе (β​⁻) утвараецца ядро з колькасцю пратонаў, большай на 1 за іх колькасць у зыходным ядры, напр.: ${\displaystyle \genfrac{}{}{0ex}{}{14}{6}c\to \genfrac{}{}{0ex}{}{14}{7}\mathrm{N}+e+{\mathrm{\nu ̃}}_{\mathrm{e}}}$ . Пры пазітронным бэта-распадзе (β​⁺) колькасць пратонаў у ядры памяншаецца на 1: ${\displaystyle \genfrac{}{}{0ex}{}{11}{6}c\to \genfrac{}{}{0ex}{}{11}{5}\mathrm{\beta }+e^{\mathrm{+}}+{\nu }_{\mathrm{e}}}$ . Да бэта-распаду адносяць таксама электронны захоп. Энергія, якая вылучаецца пры бэта-распадзе, размяркоўваецца пераважна паміж e​⁻ і ν̃_e (ці e​⁺ і ν_e). Перыяды паўраспадаў β-актыўных ядраў ад 10​⁻² с да 10​¹⁸ гадоў. Пры бэта-распадзе не захоўваецца прасторавая цотнасць, што выяўляецца ў асіметрыі прасторавых напрамкаў у руху электронаў, якія выпраменьваюцца ядрамі: у напрамку спіна ядраў вылятае менш электронаў, чым у адваротным. Асновы тэорыі бэта-распаду закладзены Э.Фермі (1934). Далейшае развіццё тэорыі бэта-распаду прывяло да стварэння адзінай тэорыі слабых і эл.-магн. узаемадзеянняў (гл. Электраслабае ўзаемадзеянне).

М.​А.​Паклонскі.

т. 3, с. 386