Verbum

ЗВЫШВЫСОКАЧАСТО́ТНАЯ ТЭ́ХНІКА,

галіна навукі і тэхнікі, якая вывучае і выкарыстоўвае ўласцівасці эл.-магн. хваль у дыяпазоне ад 300 МГц да 3000 ГГц. У залежнасці ад тыпу вырашальных задач сістэмы і прылады З.т. падзяляюць на інфармацыйныя (радыёсувязь, тэлебачанне, радыёлакацыя, радыёнавігацыя і інш.) і энергетычныя (прамысл. тэхналогіі, быт. прылады, мед., біял. і хім. абсталяванне, перадача энергіі і інш.). Прылады і сістэмы З.т. выкарыстоўваюцца ў навук. даследаваннях па радыёспектраскапіі, фізіцы цвёрдага цела, ядз. фізіцы, радыёастраноміі, у апаратуры і абсталяванні ваен. прызначэння і інш.

ЗВЧ хвалі па сваіх уласцівасцях набліжаюцца да светлавых, што дазваляе выкарыстоўваць іх для накіраванай перадачы сігналаў. У дыяпазоне ЗВЧ да 10 ГГц страты ў атмасферы Зямлі нязначныя, а хвалі з частатой больш за 30 МГц праходзяць праз іанасферу без адбіцця. Таму ЗВЧ дыяпазон выкарыстоўваецца для далёкай і блізкай (спадарожнікавай) касм. сувязі, даследаванняў радыёвыпрамянення Сонца і інш. касм. аб’ектаў. Перыяд ЗВЧ ваганняў сувымерны з часам пралёту электронаў у міжэлектроднай прасторы звычайных электравакуумных прылад, што вымагае выкарыстанне ў апаратуры ЗВЧ іх спец. тыпаў (клістронаў, магнетронаў, лямпаў бягучай хвалі, мазераў на цыклатронным рэзанансе, гіраконаў і інш.), а таксама паўправадніковых прылад (тунэльных, лавінапралётных, Гана дыёдаў, ЗВЧ транзістараў і інш.). Пашыраны спец. лініі перадачы (напр., дыэл. і поўныя хваляводы прамавугольнага, круглага ці інш. сячэння, палоскавыя, шчылінныя ці кампланарныя лініі), а таксама фільтры ЗВЧ, накіраваныя адгалінавальнікі, цыркулятары, рэзанатары (як вагальныя сістэмы). У ЗВЧ дыяпазоне можна размясціць значна большую колькасць каналаў сувязі, чым на больш нізкіх частотах, што дазваляе ажыццяўляць многаканальную тэлеф., радыё- і тэлевізійную сувязь.

Літ.:

Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. 2. 2 изд. М., 1972;

Кураев А.А. Мощные приборы СВЧ: Методы анализа и оптимизации параметров. М., 1986.

А.​А.​Кураеў.

т. 7, с. 41

А́ТАМНЫЯ СПЕ́КТРЫ,

спектры, якія ўзнікаюць пры выпрамяненні і паглынанні фатонаў свабоднымі ці слаба ўзаемадзейнымі атамамі (атамнымі газамі, парай невял. шчыльнасці). Лінейчастыя, складаюцца з асобных спектральных ліній, кожная з якіх адпавядае пераходу электрона паміж двума адпаведнымі ўзроўнямі энергіі атама.

Спектральныя лініі характарызуюцца пэўнымі значэннямі частаты ваганняў святла ν, хвалевага ліку ν/c і даўжыні хвалі $\mathrm{\lambda }=\mathrm{c/\nu }$, дзе c — скорасць святла ў вакууме. Для найбольш простых атамных спектраў, якімі з’яўляюцца спектры атама вадароду і вадародападобных іонаў, месцазнаходжанне спектральных ліній вызначаецца па формуле: ${\displaystyle \frac{1}{\mathrm{\lambda }}=\frac{\mathrm{\nu }}{\mathrm{c}}=\frac{{\mathrm{En}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{En}}_{\mathrm{k}}}{\mathrm{hc}}={\mathrm{RZ}}^2(\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{k}}}-\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{i}}})}$ , дзе En — энергія ўзроўню, h — Планка пастаянная, R — Рыдберга пастаянная, Z — атамны нумар, n — галоўны квантавы лік. Спектральныя лініі аб’ядноўваюцца ў спектральныя серыі, адна з якіх (пры ${\mathrm{n}}_{\mathrm{k}}=2$, ${\mathrm{n}}_{\mathrm{i}}=\mathrm{3,\; 4,\; 5}$) наз. серыяй Бальмера; адкрыццё яе ў 1885 дало пачатак выяўленню заканамернасцяў у атамных спектрах. Спектры атамаў шчолачных металаў, якія маюць адзін знешні электрон, падобны да спектра атама вадароду, але зрушаны ў бок меншых частот, колькасць спектральных серый павялічана, заканамернасці ў спектрах апісваюцца больш складанымі формуламі. Атамы, у якіх дабудоўваюцца dw- і f-абалонкі (гл. ў арт. Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева), маюць найб. складаныя спектры (многа соцень і тысяч ліній).

Тэорыя атамных спектраў заснавана на характарыстыцы электронаў у атаме квантавымі лікамі n і 1 і дазваляе вызначыць магчымыя ўзроўні энергіі. Вывучаны спектры вял. колькасці нейтральных і іанізаваных атамаў, расшчапленне спектральных ліній атамаў у магнітным (Зеемана з’ява) і ў электрычным (Штарка з’ява) палях. З дапамогай атамных спектраў вызначаецца састаў рэчыва (спектральны аналіз).

Літ.:

Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскоп я. М., 1962;

Фриш С.Э. Оптические спектры атомов М.; Л., 1963;

Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М., 1977.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 68

ВЫМЯРА́ЛЬНЫ ПЕРАЎТВАРА́ЛЬНІК,

прыстасаванне, якое пераўтварае фіз. велічыню, што вымяраецца або рэгулюецца, у сігнал (звычайна электрычны) для далейшай перадачы, апрацоўкі ці рэгістрацыі. Адна з асн. частак сродкаў вымяральнай тэхнікі, сістэм аўтаматыкі і тэлемеханікі. Тэрмін «вымяральны пераўтваральнік» уведзены стандартам замест тэрміна «датчык».

Параметры, якія ўспрымаюцца вымяральным пераўтваральнікам, бываюць механічныя (намаганне, перамяшчэнне, скорасць, вібрацыя), гідраўлічныя і пнеўматычныя (ціск, расход), аптычныя (сіла святла), цеплавыя (т-ра), электрычныя (напружанне і ток), радыеактыўныя. Выходныя сігналы падзяляюцца на электрычныя і пнеўматычныя (часам гідраўлічныя), амплітудныя, часаімпульсныя, частотныя і фазавыя, аналагавыя (неперарыўныя) і лічбавыя (дыскрэтныя). Вымяральны пераўтваральнік складаецца з аднаго (напр., тэрмапара, тэнзометр) або з некалькіх элементарных пераўтваральнікаў, найважнейшы з якіх — адчувальны элемент. Пераўтваральнікі злучаюцца па каскаднай, дыферэнцыяльнай і кампенсацыйнай схемах. Найб. Пашыраны маштабныя і функцыянальныя вымяральныя пераўтваральнікі. Маштабныя (напр., дзялільнікі частаты і напружання, трансфарматары вымяральныя) мяняюць маштаб велічыні, якая вымяраецца, без змены яе фіз. прыроды. Гэтыя вымяральныя пераўтваральнікі пашыраюць межы вымярэнняў сродкамі вымяральнай тэхнікі. Функцыянальныя вымяральныя пераўтваральнікі (напр., тэрмарэзістары, фотаэлементы) пераўтвараюць велічыню той ці іншай фіз. прыроды ў функцыянальна звязаны з ёй сігнал (звычайна электрычны). Такімі вымяральнымі пераўтваральнікамі можна вымяраць разнастайныя неэл. велічыні. Асобны клас складаюць аперацыйныя вымяральныя пераўтваральнікі, якія выконваюць над велічынямі пэўныя матэм. аперацыі (інтэграванне, дыферэнцыраванне і інш.). Асн. характарыстыкі вымяральных пераўтваральнікаў: від функцыянальнай залежнасці паміж уваходнай і выходнай велічынямі, адчувальнасць і парог адчувальнасці, хібнасць.

У.​М.​Сацута.

т. 4, с. 315

МАДЭЛІ́РАВАННЕ ў навуцы і тэхніцы,

1) даследаванне складаных фіз. працэсаў, з’яў, аб’ектаў шляхам пабудовы і вывучэння іх мадэлей. Грунтуецца на падобнасці тэорыі і размернасцей аналізе.

Мадэль аб’екта, геаметрычна падобная да арыгінала, мае паменшаны або павялічаны памер, а мадэль працэсу (з’явы) можа адрознівацца ад рэальнага працэсу колькаснымі фіз. характарыстыкамі (магутнасцю, энергіяй, ціскам, шчыльнасцю асяроддзя, амплітудай ваганняў, сілай узаемадзеяння, скорасцю і інш.). Падобнымі наз. з’явы, у якіх усе працэсы (поўная падобнасць) ці найб. важныя пры пэўным даследаванні (лакальная падобнасць) адрозніваюцца ад параметраў другой з’явы ў пэўную колькасць разоў. Найб. пашырана М. гідрааэрамех з’яў, мех. уласцівасцей канструкцый і збудаванняў, цеплавых і аэрадынамічных працэсаў, натурных умоў функцыянавання складаных тэхн. сістэм. М. шырока карыстаюцца ў буд. справе, гідраўліцы і гідратэхніцы, авіяцыі, ракетнай і касм. тэхніцы, у судна-, прылада- і машынабудаванні, нафта- і газаздабычы, цепла- і электратэхніцы (напр., М. электраэнергет. сістэм), навук. даследаваннях (фіз. эксперыментах) і інш. З паяўленнем ЭВМ пашырылася т.зв. аналагавае М. з выкарыстаннем спецыяльна сканструяваных для гэтага аналагавых вылічальных машын, якія мадэліруюць суадносіны паміж бесперапынна зменнымі велічынямі (машыннымі пераменнымі) — аналагамі адпаведных зыходных пераменных. Вядучае месца сярод інш. метадаў даследаванняў належыць матэматычнаму мадэліраванню з дапамогай лічбавых электронных вылічальных машын, пры якім даследаванне рэальных з’яў зводзіцца да рашэння адпаведных матэм. задач. Увядзенне ў практыку ЭВМ і машыннае, або кібернетычнае, М. (жывых сістэм, інж сетак, працэсаў распазнавання, сістэмы «чалавек—машына» і інш.) дазваляе вывучаць складаныя сістэмы і з’явы без пабудовы іх фіз. мадэлей.

2) Выраб мадэлей новых прамысл. вырабаў, якія плануецца выпускаць, для адпрацоўкі іх аптымальнай канструкцыі і формы; адзін з асн. метадаў мастацкага канструявання.

3) Выраб мадэлей самалётаў, суднаў і інш. у спартыўных (гл. Мадэлізм спартыўны), доследных і навуч. мэтах (дэманстрацыйнае М.).

Літ.:

Чавчанидзе В.В., Гельман О.Я. Моделирование в науке и технике. М., 1966;

Полисар Г.Л. Моделирование. М., 1963;

Новик И.Б. О моделировании сложных систем. М., 1965;

Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. 10 изд. М., 1987.

У.​М.​Сацута.

т. 9, с. 494

ОПТАЭЛЕКТРО́НІКА,

галіна электронікі, якая вывучае і выкарыстоўвае ўласцівасці ўзаемадзеяння эл.-магн. хваль аптычнага дыяпазону з электронамі ў цвёрдых, вадкіх і газападобных рэчывах для генерацыі, перадачы, захоўвання, апрацоўкі і адлюстравання інфармацыі. Як самастойная галіна навукі і тэхнікі пачала фарміравацца ў 1960-я г. Грунтуецца на дасягненнях фіз. оптыкі, малекулярнай фізікі, фізікі і тэхнікі паўправаднікоў, лазераў, схематэхнікі і інш.

Умоўна падзяляецца на фатоніку (даследуе метады стварэння прылад захоўвання, перадачы, апрацоўкі і адлюстравання інфармацыі, выяўленай у выглядзе аптычных сігналаў), радыёоптыку (дастасоўвае прынцыпы і метады радыёфізікі да оптыкі) і аптроніку (даследуе метады стварэння аптронных схем — электронных прылад з унутр. аптычнымі сувязямі). Оптаэлектронныя прылады адрозніваюцца неўспрымальнасцю аптычных каналаў сувязі да ўздзеянняў эл. магн. палёў, поўнай гальванічнай развязкай у прыладах з унутр. аптычнымі сувязямі, падвойнай (прасторавай і часавай) мадуляцыяй святла, што дазваляе апрацоўваць вял. масівы інфармацыі. Перавагі оптаэлектронных прылад (у параўнанні з вакуумнымі і паўправадніковымі) грунтуюцца на эл. нейтральнасці квантаў аптычнага выпрамянення (фатонаў), высокай частаце аптычных ваганняў, малой разбежнасці светлавых прамянёў і магчымасці іх дастаткова вострай факусіроўкі.

На Беларусі даследаванні па праблемах О. вядуцца з пач. 1970-х г. у ін-тах фізікі, электронікі, малекулярнай і атамнай фізікі, прыкладной оптыкі, фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў, фіз.-тэхн. Нац. АН, БДУ, БПА, Бел. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі і інш. Развіты метады і створаны прыстасаванні для захоўвання, перадачы і апрацоўкі інфармацыі на эл.-аптычных, фотахромных, фотатэрмапластычных і оптавалаконных структурах; развіта тэорыя аптычных хваляводаў і створаны прылады інтэгральнай оптыкі; распрацаваны дыфракцыйныя прыстасаванні з эл. кіраваннем; тэхналогія знакасінтэзавальных індыкатараў на вадкіх крышталях; метады і сістэмы для атрымання відарысаў, аптычнай памяці з выкарыстаннем бістабільнасці паўправадніковых структур, многаканальнай перадачы інфармацыі і інш.

Літ.:

Осинский В.И. Интегральная оптоэлектроника. Мн., 1977;

Интегральная оптоэлектроника: Элементы, устройства, технология. М., 1990.

Л.​І.​Гурскі.

т. 11, с. 441

ПЕРАЛЁТЫ ПТУ́ШАК,

штогадовыя рэгулярныя масавыя перамяшчэнні птушак з гнездавання ў месцы зімовак і наадварот; адна з форм міграцыі жывёл. Склаліся гістарычна і генетычна (спадчынна) замацаваны. Маюць зменлівы характар: папуляцыі аднаго віду могуць быць пералётнымі і аселымі (напр., галка ва Усх. Еўропе аселая, у Сібіры пералётная). Асн. прычыны П.п. — змена сезоннай і сутачнай фотаперыядычнасці, змены т-ры, прыстасаванне да сезонных ваганняў клімату і залежных фактараў (забеспячэнне кормам і інш.). Адлегласці, шляхі і скорасці П.п. розныя: ад 400 км (дразды, пуначкі і інш.) да 30 тыс. км у крачкі палярнай; за суткі пераадольваюць ад 30 км (сініцы) да 300 км (мухалоўкі, сітаўкі і інш.). На Беларусі сістэм. назіранні за П.п. вядуцца з 1960-х г.

Месцы гнездавання і зімовак птушак пастаянныя. Большасць еўрап. відаў зімуе ў Паўд, Паўд.-Зах. Еўропе і Афрыцы, заходнесібірскіх — у Зах. Азіі і ва ўсх. ч. Афрыкі, усходнесібірскіх і далёкаўсходніх — у Індыі, Аўстраліі, Амерыцы. У арыентацыі птушак вял. значэнне мае рэцэпторная сістэма, пачуццё геагр. размяшчэння, звязанае з магн. з’явамі на Зямлі і інш П.п. адбываюцца ўдзень (берасцянкі, буслы, жураўлі, шпакі), уначы (валасянкі, некат. кулікі, пастушкі), удзень і ўначы (гагары, гусі і інш.). Большасць птушак ляціць чародамі рознай канфігурацыі (гусі — ключом або клінам, жураўлі — клінам, качкі — шарэнгай, шпакі — шматслойнай чарадой), некат. віды — па адной ці невял. групамі. У час пералётаў птушкі ляцяць на выш. ад 100 да 1000 м, зрэдку большай. Вясной птушкі ляцяць хутчэй, чым восенню. Вывучаюць П.п. метадамі кальцавання птушак, радыёлакацыі, тэлеметрыі і інш. На пералётах мае вял. значэнне міжнар. ахова птушак.

Літ.:

Дольник В.Р. Таинственные перелеты. М., 1968;

Михеев А.В. Перелеты птиц. 2 изд. М., 1981;

Карри-Линдал К. Птицы над сушей и морем: Пер. со швед. М., 1984.

А.​М.​Петрыкаў.

т. 12, с. 279

ВІЛЕ́ЙСКАЕ ВАДАСХО́ВІШЧА, Вілейскае мора,

у Вілейскім р-не Мінскай вобл., на р. Вілія. За 5 км на У ад г. Вілейка, у месцы зліцця Віліі з рэкамі Сэрвач, Ілія і Касутка. Найб. штучны вадаём Беларусі, галаўное гідразбудаванне Вілейска-Мінскай воднай сістэмы. Пабудавана ў 1973—75 для назапашвання вады, рэгулявання сцёку і павелічэння воднасці Свіслачы, стварэння зоны адпачынку. Пл. 64,6 км², даўж. 27 км, найб. шыр. 3,6 км, найб. глыб. 13,8 м. Чаша — затопленыя даліны Віліі і Іліі, ёсць 10 астравоў. Схілы катлавіны спадзістыя, пераважна пад лесам. Берагавая лінія даўж. 137 км слаба парэзана, ёсць 4 буйныя залівы, у якія ўпадаюць рэкі.

Вілейскае вадасховішча знаходзіцца на Нарачана-Вілейскай нізіне. Вадазбор мае спадзістахвалісты рэльеф з асобнымі эолавымі формамі, пад лесам 35%, пад ворывам 30% плошчы. Берагі нізкія (0,5—1 м), актыўна размываюцца (на 25% даўжыні), месцамі замацаваныя. На паўд. беразе пясчаныя пляжы шыр. 50—100 м. Дно выслана пяском, месцамі торфам (15%). Аб’ём вады 238 млн. м³, поўнасцю запаўняецца ў крас.—чэрв. ў час веснавой паводкі. Сярэднегадавая амплітуда ваганняў узроўню вады 2 м. Замярзае ў пач. снеж., крыгалом пачынаецца ў сярэдзіне красавіка. Таўшчыня лёду 60—70 см. Летам паверхневыя слаі вады праграюцца да 18—22 °C, на прыбярэжных і мелкаводных участках да 24 °C. Пераважаюць паўд.-зах. і зах. вятры. Пры скорасці ветру 3—5 м/с выш. хваль 0,2—0,5 м, найб. — 1,5 м пры зах. ветры, з якім звязаны найб. разгон хваль уздоўж вадасховішча. Празрыстасць вады павялічваецца ад 1—1,5 м у вярхоўях да 2,5 м каля плаціны. Зарастае нязначна (10% плошчы) урэчнікамі, вадзяной грэчкай і інш. У сярэдзіне чэрв. пачынаецца «цвіценне» вады пры масавым развіцці сіне-зялёных водарасцей, адміранне якіх увосень пагаршае якасць вады і вядзе да заглейвання дна. Вакол вадасховішча створана зона адпачынку. Выкарыстоўваецца для заняткаў водна-лыжным, водна-маторным, вяслярным і парусным спортам, для летняй і зімовай рыбнай лоўлі (водзяцца шчупак, акунь, лешч, сярэбраны карась, джгір, трохіголкавая колюшка, плотка, верхаводка). На астравах гняздуюцца качкі, чайкі (у т. л. чайка малая, занесеная ў Чырв. кнігу Беларусі), у некаторыя гады — лебедзі.

т. 4, с. 158

ГУК,

ваганні часцінак пругкага асяроддзя (газападобнага, вадкага або цвёрдага), якія распаўсюджваюцца ў ім у выглядзе хваль; пругкія хвалі малой інтэнсіўнасці. У залежнасці ад частаты ваганняў адрозніваюць чутныя гукі (частата ад 16 Гц да 20 кГц; выклікаюць гукавыя адчуванні пры ўздзеянні на органы слыху чалавека), інфрагук (умоўна ад 0 да 16 Гц), ультрагук (ад 20 кГц да 1 ГГц) і гіпергук (больш за 1 ГГц; верхняя мяжа вызначаецца атамна-малекулярнай будовай асяроддзя). Гук вывучаецца ў акустыцы.

Гук можа ўзнікаць у выніку розных працэсаў, што выклікаюць узбурэнне асяроддзя (мясц. змена ціску або мех. напружання ад раўнаважнага значэння, лакальныя зрушэнні часцінак ад стану раўнавагі). У газападобных і вадкіх асяроддзях распаўсюджваюцца падоўжныя хвалі, скорасць якіх вызначаецца сціскальнасцю і шчыльнасцю асяроддзя (гл. Скорасць гуку); у цвёрдых целах акрамя падоўжных могуць распаўсюджвацца папярочныя і паверхневыя акустычныя хвалі са скарасцямі, якія вызначаюцца пругкімі канстантамі і шчыльнасцю (гл. Фанон). У некат. выпадках назіраецца дысперсія гуку (гл. Дысперсія хваль), абумоўленая фіз. працэсамі ў рэчыве, а таксама хваляводным характарам распаўсюджвання ў абмежаваных аб’ёмах. Пры распаўсюджванні гуку маюць месца звычайныя для ўсіх тыпаў хваль з’явы інтэрферэнцыі, дыфракцыі, затухання (гл. Паглынанне гуку). Калі памер перашкод ці неаднароднасцей асяроддзя вялікі (у параўнанні з даўжынёй хвалі), распаўсюджванне падпарадкоўваецца законам геаметрычнай акустыкі. Пры распаўсюджванні гукавых хваль вял. амплітуды адбываюцца паступовае скажэнне формы гарманічнай хвалі і набліжэнне яе да ўдарнай і інш. эфекты (гл. Нелінейная акустыка, Кавітацыя). Гук выкарыстоўваецца для сувязі і сігналізацыі (напр., у водным асяроддзі гэта адзіны від сігналаў для сувязі, навігацыі і лакацыі; гл. Гідраакустыка), нізкачастотны гук — пры даследаваннях зямной кары, ультрагук — у кантрольна-вымяральных мэтах (напр., у дэфектаскапіі), для актыўнага ўздзеяння на рэчыва (ультрагукавая ачыстка, мех. апрацоўка, зварка, рэзка і інш.), высокачастотны гук (асабліва гіпергук) — пры даследаваннях у фізіцы цвёрдага цела.

П.​С.​Габец, А.​Р.​Хаткевіч.

т. 5, с. 522