Verbum

КВА́НТАВАЯ ЭЛЕКТРАДЫНА́МІКА,

рэлятывісцкая квантавапалявая тэорыя электрамагнітных узаемадзеянняў элементарных часціц; састаўная частка адзінай калібровачнай палявой тэорыі электраслабых узаемадзеянняў. Дала пачатак агульнай квантавай тэорыі поля і стала найб. распрацаваным і эксперыментальна абгрунтаваным раздзелам гэтай тэорыі.

Пачала афармляцца як самаст. тэорыя (незалежная ад квантавай механікі) на аснове прац П.Дзірака. Грунтуецца на квантава-рэлятывісцкім хвалевым Дзірака ўраўненні для электрона (пазітрона) у эл.-магн. полі і ўраўненні тыпу Максвела—Лорэнца для эл.-магн. поля з крыніцамі. Ураўненні рашаюцца метадам паслядоўных набліжэнняў па канстанце эл.-магн. сувязі a = e​²/4 πε₀c ≈ 1/137. Атрыманыя рашэнні (хвалевыя функцыі дзіракаўскага і эл.-магн. палёў) раскладаюцца ў Фур’е шэрагі па вядомых наборах функцый свабодных станаў электрона (пазітрона) са значэннямі імпульсу, энергіі і праекцыі спіна. Каэфіцыенты такіх шэрагаў пры пэўных умовах вызначаюць амплітуды імавернасці пераходу элементарнай часціцы з аднаго стану ў другі ў выніку ўзаемадзеяння. Пасля працэдуры другаснага квантавання эл.-магн. і дзіракаўскае палі становяцца сістэмамі з пераменным лікам часціц і каэфіцыенты Фур’е-разлажэнняў функцый стану квантаваных палёў набываюць сэнс аператараў нараджэння і знікнення квантаў гэтых палёў (электронаў, пазітронаў, фатонаў). Паводле К.э. эл.-магн. ўзаемадзеянне электронаў адбываецца за кошт абмену паміж імі віртуальнымі фатонамі, якія неперарыўна выпрамяняюцца і паглынаюцца эл. зараджанымі часціцамі. Фундаментальнае значэнне ў К.э. мае матрыца рассеяння (S-матрыца), якая звязвае ў агульнай форме станы квантаваных палёў да і пасля эл.-магн. ўзаемадзеяння. На яе аснове ў межах тэорыі малых узбурэнняў вызначаюцца амплітуды рассеяння для любых магчымых эл.-дынамічных працэсаў. Кожнаму працэсу адпавядае графічная карціна (дыяграма Р.Фейнмана) Канстанта a дазваляе праводзіць разлікі эл.-магн. працэсаў (напр., эфекту Комптана, пераўтварэння электронна-пазітронных пар у фатоны і наадварот) з зададзенай дакладнасцю. Пры гэтым улічваецца працэдура перанарміровак, якая дазваляе пазбавіцца ад бясконцых значэнняў фіз. велічынь, выкліканых узаемадзеяннем квантаў поля (напр., электронаў) з палярызаваным вакуумам. Такое ўзаемадзеянне выявіла шэраг спецыфічных эфектаў (анамальны магн. момант электрона, лэмбаўскі зрух энергет. узроўняў электронаў у атамах, рассеянне святла на святле).

Літ.:

Ахиезер А.И., Берестецкий В.Б. Квантовая электродинамика. 3 изд. М., 1969;

Богуш А.А., Мороз Л.Г. Введение в теорию классических полей. Мн., 1968.

А.​А.​Богуш, Ф.​І.​Фёдараў.

т. 8, с. 209

ВЫ́МУШАНАЕ ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ,

вылучэнне электрамагнітных хваль квантавымі сістэмамі (напр., атамамі) пад уздзеяннем знешняга (вымушанага) выпрамянення і тоеснымі з ім частатой, фазай, палярызацыяй і напрамкам распаўсюджвання. Паняцце вымушанага выпрамянення ўведзена з агульных тэрмадынамічных меркаванняў А.Эйнштэйнам (1917) для сістэмы многіх часціц. Вымушанае выпрамяненне актыўнага асяроддзя выкарыстоўваецца для ўзмацнення і генерацыі эл.-магн. хваль (гл. Квантавы ўзмацняльнік, Квантавы генератар).

Поўная магутнасць вымушанага выпрамянення пры ўзаемадзеянні актыўнага асяроддзя са знешнім эл.-магн выпрамяненнем выражаецца формулай ${\displaystyle \mathrm{P}=\mathrm{\epsilon }{\mathrm{\omega }}_{\mathrm{mn}}({\mathrm{N}}_{\mathrm{m}}-{\mathrm{N}}_{\mathrm{n}})}$ , дзе ${\displaystyle \mathrm{\epsilon }=({\mathrm{E}}_{\mathrm{m}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{n}})}$ — энергія выпрамененага (паглынутага) фатона; E_m і E_n — энергія электрона на больш высокім і больш нізкім узроўнях; ω_mn — імавернасць выпрамянення (паглынання); N_m і N_n — заселенасць больш высокага і больш нізкага ўзроўняў. Актыўнае асяроддзе мае інверсную заселенасць узроўняў N_m>N_n і P>0; у раўнаважных сістэмах N_m<N_n, і таму сістэма паглынае знешняе выпрамяненне (P<0).

Л.​М.​Арлоў.

т. 4, с. 314

ДЫЭЛЕКТРЫ́ЧНАЯ ПРАНІКА́ЛЬНАСЦЬ,

велічыня, якая характарызуе здольнасць дыэлектрыка палярызавацца ў знешнім эл. полі. Уваходзіць у Кулона закон як велічыня, што паказвае, у колькі разоў змяншаецца сіла ўзаемадзеяння эл. зарадаў пры пераносе іх з вакууму ў дыэлектрык пры нязменнай адлегласці паміж імі. Для ізатропных дыэлектрыкаў Д.п. ε вызначаецца адным лікам (ε—скаляр), для анізатропных — сукупнасцю лікаў (ε—тэнзар). Нараўне з Д.п. ўласцівасці дыэлектрыкаў апісваюць дыэлектрычнай успрыімлівасцю x, якая звязана з ёй суадносінамі: ε = x + 1.

Д.п. — адна з асн. характарыстык дыэлектрыка, вызначаецца механізмам яго палярызацыі і залежыць ад палярызаванасці часціц (атамаў, малекул, іонаў), што ўваходзяць у яго склад. У непалярных дыэлектрыках Д.п. слаба залежыць ад т-ры; у палярных — залежнасць істотная, асабліва для сегнетаэлектрыкаў. Найб. пашыраныя метады вымярэння Д.п. заснаваны на вымярэнні ёмістасці кандэнсатара, запоўненага даследаваным дыэлектрыкам. Для газаў Д.п. роўна 1,0001—1,006, для вадкасцей — 1,8—81, для сегнетаэлектрыкаў — да 50000.

А.​У.​Шэлег.

т. 6, с. 305

ГІПЕР’Я́ДРЫ ў фізіцы,

ядрападобныя сістэмы, якія складаюцца з нуклонаў (пратонаў і нейтронаў) і аднаго або некалькіх гіперонаў (Λ, Σ і інш.). Утвараюцца пры ўзаемадзеянні часціц высокіх энергій з нуклонамі ядраў або пры захопе ядром павольнага K​⁻-мезона; выяўляюцца па прадуктах распаду. Вывучэнне ўласцівасцей гіпер’ядраў з’яўляецца адным з найб. важных кірункаў ядз. фізікі, дазваляе высветліць сувязі паміж фундаментальнымі барыён-барыённымі ўзаемадзеяннямі і ядз. структурай.

Λ-гіпер’ядры адкрыты эксперыментальна ў 1953 польскімі вучонымі М.​Данышам і Е.​Пнеўскім; у 1963 выяўлены гіпер’ядры з двума Λ-гіперонамі (падвойныя гіпер’ядры), у 1979 — Σ-гіпер’ядры. Большасць уласцівасцей гіпер’ядраў эксперыментальна вызначана пры ўзаемадзеянні K​⁻-мезонаў з ядром: гіпер’ядры маюць ненулявую дзіўнасць; іх структура вызначаецца моцным узаемадзеяннем нуклонаў і гіперонаў, час жыцця гіпер’ядраў — часам жыцця гіперона; большасць гіпер’ядраў могуць знаходзіцца ў некалькіх станах (асн. і ўзбуджаным) з пэўнымі значэннямі поўнага вуглавога моманту і цотнасці.

А.​В.​Берастаў.

т. 5, с. 258

КАСМІ́ЧНАЯ ЗБРО́Я,

комплекс устройстваў і сродкаў для вырашэння ваен. задач у космасе і з космасу, у т. л. з размяшчэннем асобных сістэм на Зямлі і інш. нябесных целах. Уключае касмічныя комплексы, розныя сродкі паражэння, а таксама выяўлення, суправаджэння, навядзення, баявога кіравання і энергет. забеспячэння. Да сродкаў паражэння адносяцца; прамянёвая зброя (лазерная), пучковая зброя, кінетычная і ЭМВ-зброя (пучкі хваль міліметровага дыяпазону або моцнатокавы пучок зараджаных часціц, які выпраменьвае ў шырокім спектры частот). Найб. перспектыўнай і эфектыўнай лічаць лазерную зброю наземнага базіравання. Эфектыўнасць К.з. значна ўзрасла з выкарыстаннем шматразовых трансп. касм. караблёў тыпу «Шатл» (ЗША). У цяперашні час даследаванні і распрацоўка К.з. перанесены з стратэгічных сістэм у тактычныя, у т. л. ў сістэмы проціракетнай абароны тэатра ваен. дзеянняў (ЗША, Ізраіль і інш.).

Літ.:

Космическое оружие: Дилемма безопасности. М., 1986;

Борчев М.А. Околоземный космос как возможная сфера вооруженной борьбы // Военная мысль. 1998. № 3.

Р.​Ч.​Лянькевіч, У.​У.​Язэпчык.

т. 8, с. 149

НЕФЕЛАМЕ́ТРЫЯ (ад грэч. nephelē мутнасць + ...метрыя),

сукупнасць метадаў вымярэння інтэнсіўнасці святла (бачнага ці ультрафіялетавага), рассеянага ў зададзеным асяроддзі, з мэтай вызначэння канцэнтрацыі, формы і памераў дысперсных часцінак.

У Н. вымяраюць інтэнсіўнасць рассеянага святла з дапамогай нефелометраў ці фотаэл. колераметраў з адпаведнымі прыстасаваннямі, адчувальны элемент (дэтэктар) якіх можна размясціць пад рознымі вугламі да напрамку зыходнага светлавога патоку. Метады вымярэння грунтуюцца на залежнасці характару рассеяння святла, а таксама ступені яго палярызацыі ад суадносін паміж памерамі дысперсных часцінак і даўжынёй хвалі зыходнага святла. Напр., калі найб. памер часціц не перавышае 0,1 даўжыні хвалі, рассеянне святла будзе сіметрычным (гл. Рэлееўскае рассеянне святла); часцінкі большых памераў рассейваюць святло мацней і нераўнамерна. Н. выкарыстоўваецца ў хім. аналізе, для даследавання эмульсій ці інш. калоідных сістэм, у метэаралогіі, фізіцы мора, пры вывучэнні некаторых біял. аб’ектаў.

Літ.:

Шифрин К.С. Рассеяние света в мутной среде. М.; Л., 1951.

А.​Б.​Гаўрыловіч.

т. 11, с. 304

ПЕРАНО́СУ З’Я́ВЫ, кінетычныя працэсы,

нераўнаважныя працэсы, у выніку якіх у фіз. сістэме адбываецца прасторавы перанос эл. зараду, масы, імпульсу, энергіі ці інш. фіз. велічыні. Тэарэт. аснова вывучэння П.з. — кінетыка фізічная. Найб. агульны падыход да апісання П.з. грунтуецца на тэрмадынаміцы нераўнаважных працэсаў.

Прычынай П.з. можа служыць аб’ёмная неаднароднасць шчыльнасці, т-ры, сярэдняй скорасці руху часціц сістэмы, уздзеянне знешняга эл. поля і інш. Ва ўсіх выпадках перанос адбываецца ў напрамку, адваротным градыенту адпаведнай велічыні. Да П.з. адносяць электраправоднасць (перанос эл. зараду пад уздзеяннем знешняга эл. поля), дыфузію (перанос рэчыва, у т. л. кампанентаў сумесі, пры наяўнасці ў сістэме градыента яго канцэнтрацыі), цеплаправоднасць (перанос цеплыні ў выніку градыента т-ры), вязкае цячэнне (перанос імпульсу, звязаны з градыентам сярэдняй масавай скорасці; гл. Вязкасць), а таксама тэрмадыфузію, гальванамагнітныя з’явы і тэрмамагнітныя з’явы, якія наз. перакрыжаванымі працэсамі (градыент адной фіз. велічыні выклікае перанос другой фіз. велічыні).

т. 12, с. 283

ПРАВАДНІКІ́ электрычныя,

рэчывы (целы, матэрыялы) з высокай электраправоднасцю. У адрозненне ад паўправаднікоў і дыэлектрыкаў маюць значную колькасць свабодных зараджаных часціц (носьбітаў зарадаў), якія ў эл. полі набываюць упарадкаваны рух. Асн. П. — металы і іх сплавы, электраліты, плазма.

У металах носьбітамі эл. току з’яўляюцца электроны, у электралітах — іоны, у плазме — электроны і іоны. Пры нізкіх т-рах многія металы і некаторыя паўправаднікі набываюць звышправоднасць і становяцца звышправаднікамі. Метал. П. выкарыстоўваюцца ў эл. кабелях і правадах электрычных, абмотках эл. машын, трансфарматараў, прылад і апаратаў; электраліты — пераважна ў эл. акумулятарах. Адзін з найлепшых П. — серабро, выкарыстоўваецца для тонкіх правадоў вымяральных прылад, для электродаў, якія уплаўляюць у кераміку, шкло і інш. Найб. пашыраны П. — медзь, спалучае электраправоднасць з трываласцю, гнуткасцю, каразійнай устойлівасцю. Больш лёгкі і танны П. — алюміній, аднак з меншай электраправоднасцю і трываласцю. Медныя, алюмініевыя і сталеалюмініевыя правады шырока выкарыстоўваюцца ў лініях электраперадачы.

У.​М.​Сацута.

т. 12, с. 526

АДБО́РУ ПРА́ВІЛЫ ў фізіцы,

умовы, што вызначаюць магчымасць пераходу квантавых сістэм (ядраў, атамаў, малекул і інш.) з пачатковага стану ў канчатковы пры фіз. працэсах, звязаных з выпрамяненнем і паглынаннем энергіі.

Адбору правілы выражаюць выкананне пэўных захавання законаў у дадзеным працэсе і фармулююцца ў выглядзе суадносін паміж квантавымі лікамі. Аснова тэарэт. вызначэння адбору правілаў — патрабаванне адрознення ад нуля імавернасці пераходу паміж пач. і канчатковым станамі сістэмы, напр., імавернасць дыпольных пераходаў, звязаных з выпрамяненнем святла атамам, адрозніваецца ад нуля пры змене квантавых лікаў; ΔL = ±1, Δs = 0, ΔI = 0 або ±1 (за выключэннем, калі I = 0 у пач. і канчатковым станах), дзе I, L і s — адпаведна квантавыя лікі поўнага моманту імпульсу электроннай абалонкі, арбітальнага моманту і агульнага спінавага моманту электронаў. Пераходы, якія падпарадкоўваюцца адбору правілам дыпольнага выпрамянення, наз. дазволенымі, у адваротным выпадку — забароненымі (іх імавернасць у атамах вельмі малая). Адпаведныя адбору правілы існуюць у ядз. спектраскапіі і фізіцы элементарных часціц.

Л.​М.​Тамільчык.

т. 1, с. 97