Verbum

ГЮ́ЙГЕНСА—ФРЭНЕ́ЛЯ ПРЫ́НЦЫП,

асноўны прынцып хвалевай оптыкі, які дае магчымасць вызначаць амплітуду (інтэнсіўнасць) хвалі ў кожным пункце, калі вядомыя яе амплітуда і фаза на якой-н. адвольнай паверхні. Першапачаткова сфармуляваны К.Гюйгенсам (1690), развіты з улікам інтэрферэнцыі А.Ж.Фрэнелем (1818), строгую матэм. фармулёўку Гюйгенса—Фрэнеля прынцыпу даў Г.Р.Кірхгоф (1882).

Паводле Гюйгенса—Фрэнеля прынцыпу кожны пункт хвалевай паверхні (фронту хвалі), якой у дадзены момант дасягнула светлавая хваля, з’яўляецца цэнтрам другасных (фіктыўных) кагерэнтных хваль, агінальная якіх у кожны наступны момант часу вызначае новую хвалевую паверхню. Інтэнсіўнасць святла ў пункце назірання вызначаецца вынікам інтэрферэнцыі другасных хваль. Пры гэтым амплітуда другасных хваль залежыць ад вугла паміж нармаллю да хвалевай паверхні ў цэнтры другаснай хвалі і напрамкам на пункт назірання. Гюйгенса—Фрэнеля прынцып выкарыстоўваецца пры рашэнні дыфракцыйных задач. Гл. таксама Дыфракцыя святла, Інтэрферэнцыя святла.

А.І.Болсун.

т. 5, с. 554

АБМЕ́Н ЭНЕ́РГІІ, энергетычны абмен,

сукупнасць працэсаў утварэння, назапашвання, трансфармацыі і выкарыстання энергіі ў жывых арганізмах, а таксама працэсаў абмену паміж імі і навакольным асяроддзем. Абмен энергіі неадрыўны ад абмену рэчываў, карэліруе з яго ўзроўнем, мае фундаментальнае значэнне ў жыцці ўсіх арганізмаў. У аснове ўнутрыклетачнага абмену энергіі ляжыць акісленне біялагічнае арган. злучэнняў з назапашваннем і ператварэннем т.зв. макраэргічных сувязяў АТФ, крэацінфасфату, фосфаэнолпірувату, 3-фосфагліцэрату і інш. макраэргаў (гал. ролю пры гэтым выконвае цыкл трыкарбонавых кіслот). Зыходнымі вонкавымі крыніцамі для забеспячэння іх энергет. патрэб з’яўляецца энергія пажыўных і інш. рэчываў, што засвойваюцца арганізмам, і светлавая энергія, якая ўключаецца ў біяэнергет. абмен праз фотасінтэз. Ён забяспечвае існаванне не толькі раслін, але і ўсіх гетэратрофных арганізмаў. Гал. крыніцы энергіі ўнутры арганізма — вугляводы (даюць больш за 50% энергіі) і тлушчы. Праз ператварэнні рэчываў у арганізме ажыццяўляецца трансфармацыя хім. энергіі ў інш. віды — мех., цеплавую і інш.

Я.В.Малашэвіч.

т. 1, с. 31

АПТЫ́ЧНЫ РЭЗАНА́ТАР,

сістэма люстраных адбівальных паверхняў, у якой узбуджаюцца і падтрымліваюцца стаячыя ці бягучыя электрамагнітныя хвалі аптычнага дыяпазону. У адрозненне ад аб’ёмнага рэзанатара аптычны з’яўляецца адкрытым (няма бакавых сценак). Аптычны рэзанатар — адзін з важнейшых элементаў лазера. Асн. характарыстыка аптычнага рэзанатара — дыхтоўнасць (вызначае страты светлавой энергіі і характарызуе рэзанансныя ўласцівасці).

Прасцейшы аптычны рэзанатар — інтэрферометр Фабры—Перо, які складаецца з 2 плоскіх строга паралельных люстэркаў, што знаходзяцца на адлегласці L, значна большай за даўжыню хвалі λ. Калі паміж люстэркамі ўздоўж восі рэзанатара распаўсюджваецца плоская светлавая хваля, то ў выніку адбіцця ад люстэркаў і інтэрферэнцыі адбітых хваляў утвараецца стаячая хваля. Умова рэзанансу: L = q∙λ/2. дзе q — падоўжны індэкс ваганняў (колькасць паўхваляў, што ўкладаюцца ўздоўж восі аптычнага рэзанатара). У лазернай тэхніцы выкарыстоўваюцца канфакальныя рэзанатары, утвораныя сферычнымі люстэркамі, якія разнесены на адлегласць, роўную радыусу іх крывізны, а таксама кальцавыя аптычныя рэзанатары, што складаюцца з 3 і болей плоскіх або сферычных люстэркаў. У аптычным рэзанатары са сферычнымі люстэркамі ўзбуджаюцца таксама незалежныя бягучыя насустрач адна адной хвалі.

Літ.:

Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения. М., 1979.

В.В.Валяўка.

т. 1, с. 439

ЛА́ЗЕРНАЕ ЗАНДЗІ́РАВАННЕ атмасферы і гідрасферы,

светлавая лакацыя структуры і саставу асяроддзя на аснове імпульсных лазераў. Характарызуецца высокай прасторавай і часавай раздзяляльнай здольнасцю, экспрэснасцю, бескантактнасцю, магчымасцю атрымання звестак з вял. прасторы.

Заснавана на рассеянні імпульснага лазернага выпрамянення ў паветры ці вадзе і залежнасці ўласцівасцей рассеянага святла ад саставу і інш. характарыстык рассейвальнага асяроддзя (гл. Рассеянне святла). Пры Л.з. вымяраюць інтэнсіўнасць і спектральны састаў рассеянага святла, яго дэпалярызацыю і доплераўскі зрух частаты (гл. Доплера эфект), спазняльнасць адносна моманту, у які лазерны імпульс накіроўваецца ў асяроддзе. Гэта дае магчымасць вызначыць у атмасферы канцэнтрацыю розных газаў і аэразолей, сярэдні памер часцінак, іх дысперснасць і форму, іншы раз і хім. састаў, т-ру паветра, скорасць ветру; для вады — канцэнтрацыю арган. і неарган. завісі, стан воднай паверхні, яе т-ру і інш.; па часе запазнення вызначаюць адлегласць да месца, з якога прыйшло рассеянае святло. Прылады для Л.з. наз. лідарамі. Л.з. дае магчымасць кантраляваць забруджванне атмасферы, «азонныя дзіры» і інш.

На Беларусі работы па Л.з. вядуцца з сярэдзіны 1960-х г. у Ін-це фізікі Нац. АН (у 1966 тут праведзена першае ў СССР Л.з. атмасферы і вады).

Літ.:

Лазерный контроль атмосферы: Пер. с англ. М., 1979;

Зеге Э.П., Иванов А.П., Кацев И.А. Перенос изображения в рассеивающей среде. Мн., 1985;

Иванов В.И., Малевич И.Л., Чайковский А.П. Многофункциональные лидарные системы. Мн., 1986.

А.П.Іваноў.

т. 9, с. 100

ГЕАМЕТРЫ́ЧНАЯ О́ПТЫКА,

раздзел оптыкі, які вывучае законы распаўсюджвання святла на аснове ўяўлення пра светлавыя прамяні як лініі, уздоўж якіх перамяшчаецца светлавая энергія. У аднародным асяроддзі прамяні прамалінейныя, у неаднародным скрыўляюцца, на паверхні раздзела розных асяроддзяў мяняюць свой напрамак паводле законаў пераламлення і адбіцця святла. Асноўныя законы геаметрычнай оптыкі вынікаюць з Максвела ўраўненняў, калі даўжыня светлавой хвалі значна меншая за памеры дэталей і неаднароднасцей, праз якія праходзіць святло; гэтыя законы фармулююцца на аснове Ферма прынцыпу.

Уяўленне пра светлавыя прамяні ўзнікла ў ант. навуцы. У 3 ст. да н.э. Эўклід сфармуляваў закон прамалінейнага распаўсюджвання святла і закон адбіцця святла. Геаметрычная оптыка пачала хутка развівацца ў сувязі з вынаходствам у 17 ст. аптычных прылад (лупа, падзорная труба, тэлескоп, мікраскоп), у гэтым асн. ролю адыгралі даследаванні Г.Галілея, І.Кеплера, В.Дэкарта і В.Снеліуса (эксперыментальна адкрыў закон пераламлення святла). У далейшым геаметрычная оптыка развівалася як дастасавальная навука, вынікі якой выкарыстоўваліся для стварэння розных аптычных прылад. Для атрымання нескажонага відарыса аптычнага лінзавая сістэма адпавядае пэўным патрабаванням: пучкі прамянёў, што выходзяць з некаторага пункта аб’екта, праходзяць праз сістэму і збіраюцца ў адзін пункт; відарыс геаметрычна падобны да аб’екта і не скажае яго афарбоўкі. Любая аптычная сістэма задавальняе патрабаванні, не звязаныя афарбоўкай, калі відарыс ствараецца параксіянальнымі прамянямі (бясконца блізкімі да аптычнай восі). Фактычна ў стварэнні відарыса ўдзельнічаюць шырокія пучкі прамянёў, нахіленыя да восі пад значнымі вугламі. У выніку наяўнасці аберацый аптычных сістэм яны не задавальняюць гэтыя патрабаванні. На аснове законаў геаметрычную оптыку памяншаюць аберацыі да дапушчальна малых значэнняў падборам гатункаў шкла, формы лінзаў і іх узаемнага размяшчэння. Для праектавання асабліва высакаякасных аптычных сістэм карыстаюцца таксама хвалевай тэорыяй святла.

Асн. палажэнні і законы геаметрычнай оптыкі выкарыстоўваюць пры праектаванні лінзавых аптычных сістэм (аб’ектывы, мікраскопы, тэлескопы і інш.), распрацоўцы і даследаванні лазерных рэзанатараў, прылад з валаконна-аптычнымі элементамі, факусатараў і канцэнтратараў светлавой, у т. л. сонечнай, энергіі, сістэм асвятлення і сігналізацыі ў аўтамаб., паветр. і марскім транспарце.

Літ.:

Слюсарев Г.Г. Методы расчета оптических систем. 2 изд. Л., 1969;

Борн М., Вольф Э. Основы оптики: Пер. с англ. М., 1970;

Вычислительная оптика: Справ. Л., 1984.

Ф.К.Руткоўскі.

т. 5, с. 120