Verbum

АТМАСФЕ́РА (ад грэч. atmos пара + сфера) Зямлі, газавая абалонка вакол Зямлі, якая ўтрымліваецца яе прыцяжэннем, верціцца разам з ёю і забяспечвае жыццядзейнасць расліннага і жывёльнага свету. Маса атмасферы каля 5,15×10​¹⁵ т (адна мільённая доля масы Зямлі). Палавіна яе заключана ў слоі да 5 км, 90% — да 16 км, вышэй за 100 км — толькі мільённая частка. Выразнай верхняй мяжы не існуе, атмасфера паступова пераходзіць у касм. прастору (гл. Космас). За фіз. мяжу прымаюць выш. 1000—1200 км, тэарэтычная мяжа — 42 тыс. км, дзе цэнтрабежная сіла вярчэння Зямлі ўраўнаважваецца яе прыцяжэннем. З вышынёй мяняюцца фіз. ўласцівасці атмасферы: ціск, шчыльнасць, т-ра. Ціск атмасферы на ўзр. м. на 1 см² 1013,25 гПа, на выш. 5 км ён змяншаецца на ½. Залежнасць ціску ад вышыні выражаецца бараметрычнай формулай. Шчыльнасць паветра на ўзр. м. 1,27—1,30 кг/м³, на паверхні Зямлі ў Еўропе ў сярэднім 1,25 кг/м³, на выш. 20 км 0,087 кг/м³, на выш. 750 км менш за 10-13 кг/м³. Т-ра характарызуецца больш складанай залежнасцю ад вышыні.

Будова. Атмасфера мае выразную слаістую структуру. У аснову падзелу пакладзена вертыкальнае размеркаванне т-ры, паводле якога вылучаюць сферы і слаі-паўзы паміж імі. Ніжняя частка атмасферы — трапасфера, знаходзіцца над паверхняй Зямлі да выш. 8—10 км у палярных, 16—18 км у экватарыяльных шыротах. Характарызуецца паніжэннем т-ры з вышынёй каля 6,5 °C на 1 км. Пераходнаму слою (таўшчынёй ад соцень метраў да 2 км) паміж трапасферай і стратасферай — трапапаўзе — уласціва ізатэрмія. Стратасфера распасціраецца да 50 км, у ніжняй частцы яе т-ра пастаянная, з выш. 25—30 км павышаецца ў сярэднім на 0,3 °C на 100 м (у азанасферы). Паміж стратасферай і мезасферай размяшчаецца стратапаўза, у якой т-ра блізкая да 0 °C. У мезасферы (да выш. 80 км) т-ра зніжаецца на 0,35 °C на 100 м вышыні (да -90 °C), развіваецца канвекцыя (вертыкальнае перамешванне), утвараюцца серабрыстыя воблакі. У мезасферы адзначаецца іанізацыя часцінак газу. Мезапаўза знаходзіцца на выш. 80—85 км, ёй уласціва ізатэрмія ці слабае зніжэнне т-ры. Вышэй размешчана тэрмасфера (да 800—1000 м), дзе т-ра зноў рэзка павышаецца за кошт паглынання прамога сонечнага выпрамянення і дасягае 1500—2000 °C. Тэрмасфера адпавядае іанасферы, дзе паветра моцна іанізаванае ў выніку дысацыяцыі малекул газаў пад уздзеяннем ультрафіялетавай, рэнтгенаўскай і карпускулярнай радыяцыі, што з’яўляецца прычынай высокай т-ры, палярных ззянняў, свячэння атмасферы. Знешняя атмасфера — экзасфера, дзе адбываецца дысіпацыя газаў, іх часцінкі (пераважна атамы вадароду) рассейваюцца ў касм. прасторы і ўтвараюць карону Зямлі.

Састаў. Атмасфера паветра — сумесь газаў з дамешкам завіслых цвёрдых і вадкіх часцінак. Паводле хім. саставу вылучаюць гамасферу (да 90—100 км) з нязменнымі суадносінамі асн. газаў і гетэрасферу, дзе стан газаў і іх суадносіны вельмі зменлівыя. У сухім паветры гамасферы азот складае 78%, кісларод — 21, аргон — 0,9, вуглякіслы газ — 0,03%, астатняе — крыптон, ксенон, неон, гелій, вадарод, азон, ёд, радон, метан, аміяк і інш. Сучасны састаў атмасферы спрыяльны для жыцця на Зямлі: кісларод служыць для дыхання жывых арганізмаў, вуглякіслы газ — для стварэння арган. рэчываў раслін у працэсе фотасінтэзу. У фіз. працэсах, якія адбываюцца ў атмасферы, найб. актыўныя вадзяная пара, азон, вуглякіслы газ і атм. аэразолі. Вадзяная пара канцэнтруецца ў ніжніх слаях трапасферы (ад 0,1—0,2% у палярных шыротах да 3% у экватарыяльных), з вышынёй яе колькасць памяншаецца (на выш. 1,5—2 км на 50%), у нязначнай колькасці ёсць да выш. 15—20 км. Азон затрымлівае асн. частку ультрафіялетавага выпрамянення Сонца, гібельнага для ўсяго жывога на Зямлі. Канцэнтруецца ў азанасферы. Вуглякіслы газ здольны паглынаць даўгахвалевае выпрамяненне Зямлі і ствараць парніковы эфект атмасферы. Колькасць вуглякіслага газу павялічваецца ў сувязі з узмацненнем антрапагеннага ўздзеяння на атмасферу (мяркуюць, што да 2000 г. яго будзе 0,0375%). Атмасферныя аэразолі (завіслыя ў паветры цвёрдыя і вадкія часцінкі) таксама затрымліваюць цеплавое выпрамяненне паверхні Зямлі і ўплываюць на бачнасць у атмасферы. Прымеркаваныя да прыземных слаёў, частка іх пранікае ў стратасферу, дзе на выш. 15—20 км утвараецца аэразольны слой Юнге.

У гетэрасферы павялічваецца колькасць лёгкіх газаў, адбываецца дысацыяцыя малекул паветра і значная іанізацыя. Выразная змена стану газаў атмасферы адбываецца на выш. 100—210 км, дзе пераважае атамарны кісларод над малекулярнымі азотам і кіслародам. На выш. 500 км малекулярнага кіслароду практычна няма, вышэй за 600 км пераважае гелій, на выш. ад 2 да 20 тыс. км пашырана вадародная карона Зямлі. З верхняй часткай атмасферы звязаны радыяцыйныя паясы Зямлі: унутраны на выш. 500—1600 км і вонкавы, утвораныя электронамі з высокай энергіяй.

Паветраныя плыні. Вынікам неаднароднасці т-ры атмасферы па вертыкалі і нераўнамернага награвання палярных і экватарыяльных шырот, сухазем’я і мора з’яўляецца сістэма буйнамаштабных працэсаў — агульная цыркуляцыя атмасферы. Да яе належаць плыні ніжняй часткі трапасферы: пастаянныя — пасаты і сезонныя — мусоны, заходні перанос паветраных мас, канвекцыя, цыклоны і антыцыклоны і інш. Паблізу трапапаўзы, дзе існуе кантрастнасць т-ры, а таксама ў азонавым слоі на выш. 20—25 км утвараюцца магутныя струменныя плыні. Скорасць ветру ў верхняй стратасферы дасягае 100—150 м/сек. У тэрмасферы яна павялічваецца, тут адбываюцца прыліўныя рухі пад уздзеяннем Месяца і Сонца. Рухомасць атмасферы надае ёй ролю рэгулятара цеплаабмену Зямлі з космасам, радыяцыйнага і воднага балансу. Працэсы ўзаемадзеяння атмасферы і акіяна істотна ўплываюць на клімат Зямлі. Атмасфера мае электрычнае поле, якое фарміруецца пад уздзеяннем адмоўнага электрычнага поля Зямлі.

Паходжанне. Сучасная зямная атмасфера мае другаснае паходжанне, яна ўтварылася пасля ўзнікнення Зямлі ў выніку ўзаемадзеяння працэсу дэгазацыі з пародамі літасферы. Састаў атмасферы зменьваўся на працягу ўсёй гісторыі Зямлі, у т. л. і пад уплывам дзейнасці чалавека. Вылучаюць 2 асн. этапы — бескіслародны (2 млрд. гадоў назад) і кіслародны; маса кіслароду значна павялічылася ў фанеразоі пасля з’яўлення расліннасці на сушы.

Вывучэнне атмасферы пачалося ў антычны час. Навука пра атмасферу — метэаралогія сфарміравалася ў 19 ст. Для назіранняў за атмасферай створана сетка метэаралагічных станцый і пастоў, выкарыстоўваюцца метады вертыкальнага зандзіравання атмасферы, радыёлакацыя, пеленгацыя, самалёты, аўтам. аэрастаты, спец. судны, ракеты і метэаралагічныя спадарожнікі. У Беларусі назіранне за атмасферай праводзіцца на метэастанцыях гідраметэаралагічнай службы, у прамысл. цэнтрах вывучаюць і прагназіруюць ступені тэхнагеннага забруджвання; праводзяцца даследаванні радыенукліднага забруджвання атмасферы пасля катастрофы на Чарнобыльскай АЭС.

Літ.:

Атмосфера: Справ. Л., 1991;

Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А.Л. История атмосферы. Л., 1985;

Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: Пер. с англ. М., 1988.

Г.В.Валабуева.

т. 2, с. 74

ЗЯМЛЯ́ (ад агульнаслав. зем — падлога, ніз),

трэцяя ад Сонца планета Сонечнай сістэмы. Астранамічны знак ♁ або . Абарачаецца вакол Сонца па эліптычнай арбіце, блізкай да кругавой (з эксцэнтрысітэтам 0,017) з сярэдняй скорасцю каля 30 км/с. Сярэдняя адлегласць ад Сонца 149,6 млн. км (1 астр. адзінка), перыяд абарачэння 365,24 сярэдніх сонечных cутак (трапічны год). На сярэдняй адлегласці 384,4 тыс. км ад З. вакол яе абарачаецца прыродны спадарожнік Месяц, а з канца 1950-х г. запушчана шмат штучных спадарожнікаў. З. абарачаецца вакол сваёй восі, якая мае нахіл да плоскасці экліптыкі, роўны 66°33′22″, за 23 гадз 56 мін (зорныя суткі). Перыяд абарачэння адносна Сонца (сонечныя суткі) 24 гадз. З абарачэннем вакол Сонца і нахілам зямной восі звязана змена на З. пораў года, а з вярчэннем яе вакол восі — змена дня і ночы. Мае форму, блізкую да трохвосевага эліпсоіднага сфероіда (геоіда), сярэдні радыус якога 6371 км, экватарыяльны — 6378,2 км, палярны — 6356,8 км; даўж. акружнасці экватара 40 075,7 км. Пл. паверхні З. 510,2 млн. км² (у т. л. суша 149,1 млн. км², або 29,2%, мораў і акіянаў 361,1 млн. км², або 70,8%), аб’ём 1083·10​¹² км³, маса 5976·10​²¹ кг, сярэдняя шчыльн. 5518 кг/м³. Беларусь займае 0,139% тэр. сушы (207,6 тыс. км²). Мае гравітацыйнае, магн. і эл. палі. У саставе З. пераважаюць жалеза (34,6%), кісларод (29,5%), крэмній (15,2%) і магній (12,7%). Паводле сучасных касмаганічных уяўленняў, З. ўтварылася каля 4,7 млрд. гадоў назад з рассеянага ў пратасонечнай сістэме газа-пылавога рэчыва. Геал. яе гісторыя падзяляецца на 2 няроўныя этапы: дакембрый (каля 3 млрд. гадоў) і фанеразой (каля 570 млн. гадоў). У выніку дыферэнцыяцыі рэчыва З. пад уздзеяннем яе гравітацыйнага поля, ва ўмовах разагравання нетраў узніклі і развіліся розныя паводле хім. саставу, агрэгатнага стану і фіз. асаблівасцей абалонкі — геасферы З. У цэнтры яе знаходзіцца ядро Зямлі з радыусам 3,5 тыс. км. Т-ра яго прыкладна 5000—6000 °C, ціск дасягае 3,6·10​¹¹ Па, шчыльн. каля 12500 кг/м³ Большую ч. аб’ёму (83%) і масы (67%) «цвёрдай» З. складае мантыя Зямлі. Над мантыяй знаходзіцца зямная кара. Паводле складу і інш. асаблівасцей адрозніваюць мацерыковую кару (магутнасцю ад 35—45 км пад раўнінамі да 75 км у горных абласцях) і акіянічную (магутнасцю 5—10 км). У зямной кары вылучаюць рухомыя вобласці — геасінкліналі і адносна спакойныя — платформы. Верхняя ч. мантыі і зямная кара ўтвараюць літасферу — цвёрдую верхнюю абалонку З. таўшчынёй ад 50 да 200 км. Асабліва важную ролю ва ўтварэнні асадкавага покрыва З. адыгрывае кара выветрывання — слой таўшчынёй звычайна да некалькіх дзесяткаў метраў, размешчаны ў зоне кантакту літасферы з паверхняй З., дзе актыўна працякаюць працэсы фіз., хім. і біял. выветрывання. Большую ч. паверхні З. пакрываюць воды акіянаў і мораў. У акіянах і морах больш за 96% вады гідрасферы, астатняя яе частка размеркавана паміж паверхневымі і падземнымі водамі сушы, ільдамі (пераважна ў высокіх шыротах) і снягамі; нязначная колькасць вільгаці знаходзіцца ў паветры і жывых арганізмах. Агульная колькасць вады на З. ацэньваецца ў 1,4—1,5 млрд. км³. Сусв. акіян падзяляецца на Ціхі, Атлантычны, Індыйскі і Паўночны Ледавіты акіяны; у Паўд. паўшар’і зрэдку вылучаюць Паўд. акіян. Сярэдняя глыб. акіянаў 3711 м, найбольшая — 11 022 м (у Марыянскім глыбакаводным жолабе Ціхага ак.). У Паўн. паўшар’і вада пакрывае 61%, у Паўд. — 81% паверхні. Працэсы перамешвання і марскія цячэнні звязваюць воды акіянаў у адзінае цэлае, таму іх салёнасць мяняецца мала — сярэдняя 35 г/л. Вял. роля акіянаў у кругавароце рэчываў на З. і ў фарміраванні клімату яе асобных раёнаў.

Над акіянамі ўзвышаюцца асобныя масівы сушы, якія ўздымаюцца ў сярэднім на выш. 875 м над узр. м. і ўтвараюць 6 мацерыкоў (Еўразія, Афрыка, Паўночная Амерыка, Паўднёвая Амерыка, Антарктыда і Аўстралія), а таксама шматлікія астравы. Большая ч. сушы знаходзіцца ў Паўн. паўшар’і, а пры падзеле на Зах. і Усх. паўшар’і — ва Усходнім. У рэльефе пераважаюць раўніны і нізкагор’і выш. да 1000 м, якія складаюць каля ​²/з паверхні. Сярэднія і высокія горы займаюць каля ​¹/₃ паверхні сушы (самая высокая адзнака — 8848 м, г. Джамалунгма ў Гімалаях). Асобныя невял. ўнутр. раёны сушы ляжаць ніжэй узр. м. (самая нізкая яе адзнака -400 м у Зах. Азіі, на ўзбярэжжы Мёртвага м.). Рэльеф сушы і марскога дна ў асобных рэгіёнах надзвычай разнастайны, што абумоўлена складанымі ўзаемасувязямі эндагенных (пераважна тэктанічных) і экзагенных (эразійных, эолавых, карставых і інш.) рэльефаўтваральных працэсаў. З. акружае паветр. атмасфера, якая складаецца ў асноўным з сумесі азоту (78,08%) і кіслароду (20,95%); у нязначнай колькасці ёсць інертныя газы, вадзяная пара і інш. Агульная маса паветра 5,1510​¹⁵ т, з вышынёй яго ціск і шчыльнасць памяншаюцца. Атмасфера мае слаістую будову (вылучаюць трапасферу, стратасферу, мезасферу, іонасферу, тэрмасферу, экзасферу, якія паслядоўна зменьваюцца ад паверхні З. і адрозніваюцца адна ад адной тэмпературай, шэрагам фіз. і хім. уласцівасцей). Атмасфера затрымлівае значную частку сонечнай энергіі і амаль непразрыстая для цеплавога выпрамянення З.; у выніку наяўнасці ў ёй вуглякіслага газу і вадзяной пары стварае парніковы эфект. Яна таксама ахоўвае паверхню З. ад разбуральнага ўздзеяння большасці метэарытаў. На выш. 20—25 км знаходзіцца азонавы слой (азонасфера), які затрымлівае б. ч. вельмі шкоднага для жывых істот караткахвалевага касм. выпрамянення. Паміж атмасферай і зямной паверхняй адбываецца абмен цяплом і вільгаццю, што выклікае пастаянны кругаварот вады з утварэннем воблакаў (пакрываюць пастаянна не менш ​¹/₂ паверхні З.) і выпадзеннем ападкаў. Паветра знаходзіцца ў бесперапынным руху; яго цыркуляцыя, абумоўленая пераважна нераўнамерным награваннем паверхні З. ў розных шыротах, моцна ўплывае на надвор’е і клімат розных абласцей. Рэзкая верхняя мяжа атмасферы адсутнічае, шчыльнасць яе газаў на адлегласці некалькіх тысяч кіламетраў ад паверхні паступова набліжаецца да шчыльнасці міжпланетнай прасторы. Самая вонкавая і працяглая абалонка — магнітасфера Зямлі, фіз. ўласцівасці якой вызначаюцца магнітным полем З.; у ёй на выш. 3—4 тыс. км і 22 тыс. км над экватарам знаходзяцца ўнутр. і вонкавы радыяцыйныя паясы З. Асн. крыніцай энергіі, што паступае на паверхню З., з’яўляецца электрамагн. выпрамяненне Сонца, якое праходзіць праз атмасферу. Агульная колькасць сонечнай энергіі і цяпла ў выніку рознага нахілу зямной паверхні да сонечных промняў заканамерна памяншаецца ад тропікаў да полюсаў, што з’яўляецца гал. прычынай кліматычнай і геагр. занальнасці. На зямным шары вылучаюць экватарыяльны, па 2 (у Паўн. і Паўд. паўшар’ях) субэкватарыяльныя, трапічныя, субтрапічныя, умераныя паясы, а таксама субарктычны і арктычны (у высокіх шыротах Паўн. паўшар’я), субантарктычны і антарктычны (у высокіх шыротах Паўд. паўшар’я), якія адрозніваюцца паміж сабой тэмпературнымі ўмовамі і інш. асаблівасцямі клімату і ландшафтаў. Сярэдняя т-ра прыземнага слоя паветра на планеце 14 °C, у пустынях Паўн. Афрыкі і Каліфорніі адзначаліся максімальныя т-ры 57—58 °C, самыя нізкія т-ры на паверхні З. назіраліся над ледавікамі цэнтр. раёнаў Антарктыды (каля -90 °C). Сярэднегадавая колькасць ападкаў на зямным шары каля 1000 мм, найб. іх выпадае ў гарах Усх. Індыі і Гавайскіх а-воў (да 12 000 мм за год), найменш — у некат. субтрапічных і трапічных пустынях (некалькі міліметраў, месцамі — не кожны год), а таксама ў ледзяных пустынях высокіх шырот Арктыкі і Антарктыкі (амаль выключна ў цвёрдым выглядзе). Колькасць ападкаў і іх сезонная зменлівасць у розных рэгіёнах З. вызначаюцца ў асноўным умовамі цыркуляцыі атмасферы і мясц. араграфічнымі асаблівасцямі. Клімат З. значна мяняўся ў розныя геал. эпохі. Найважнейшая асаблівасць З., што адрознівае яе ад інш. планет Сонечнай сістэмы, — існаванне жыцця, якое ўзнікла каля 3—3,5 млрд. гадоў назад (ёй садзейнічала наяўнасць на З. фіз. і хім. умоў, неабходных для сінтэзу складаных арган. малекул).

Вобласць актыўнага жыцця ўтварае асобную абалонку З. — біясферу, склад, будова і энергет. працэсы ў якой ў значных рысах абумоўлены дзейнасцю жывых арганізмаў, што ўтвараюць у сукупнасці жывое рэчыва; у біясферы адбываецца біял. кругаварот рэчыва на З. Працяглая гісторыя развіцця біясферы і значныя прасторавыя адрозненні прыродных умоў садзейнічалі вял. разнастайнасці жыццёвых форм. На З. існуе каля 2 млн. відаў жывёл і раслін (па колькасці відаў пераважаюць жывёлы, па аб’ёме біямасы — расліны). Найб. колькасць жывёл і раслін жыве ў цёплых і вільготных раёнах сушы — у вільготных тропіках, найменшая — у сухіх і гарачых трапічных пустынях і ў ледзяных пустынях Арктыкі і Антарктыкі. Біямаса сушы (6,5·10​¹² т) у сотні разоў перавышае біямасу акіянаў. Найб. дыферэнцыраваныя склад і будову ў межах З. мае геаграфічная абалонка, што аб’ядноўвае цесна ўзаемадзейныя ніжнія слаі атмасферы, верхнія тоўшчы літасферы, амаль усю гідрасферу і ўсю біясферу, паміж якімі адбываецца бесперапынны абмен рэчывам і энергіяй. Яе магутнасць не перавышае некалькіх дзесяткаў кіламетраў, але ў яе межах назіраецца вял. дыферэнцыяцыя прыродных ландшафтаў, што асабліва ўзмацняецца ў гарах, дзе на фоне шыротнай занальнасці адзначаюцца праяўленні вышыннай пояснасці. Каля 30% паверхні сушы ўкрываюць лясы, каля 20% — саванны і рэдкалессі, каля 20% — пустыні і паўпустыні, больш як 10% — ледавікі, каля 10% — астатнія матуральныя ландшафты, больш за 10% пад ворнымі землямі і урбанізаванымі тэрыторыямі. Са з’яўленнем чалавека (не менш як 3 млн. гадоў назад) жыццё на З. дасягнула разумнай формы. У ходзе грамадскага развіцця геагр. абалонка дае чалавеку прыродныя рэсурсы і ўмовы існавання, зазнае ўсё большае антрапагеннае ўздзеянне на ўсе кампаненты і на ландшафты ў цэлым; гэтым яна адрозніваецца ад інш. абалонак З. Працэсы ўзаемадзеяння чалавека і навакольнага асяроддзя, іх экалагічныя, сац., эканам., паліт. вынікі набываюць планетарны характар. Ад вырашэння праблем, якія ўзніклі ў ходзе гэтага ўзаемадзеяння, залежыць будучае З. і чалавецтва. З. вывучаюць геадэзія (даследуе фігуру і памеры З.), астраномія (рух З. як нябеснага цела), геафізіка (стан рэчыва З. і фіз. працэсы ва ўсіх геасферах), геахімія (размеркаванне хім. элементаў З. і працэсы іх міграцыі), геалогія (гісторыю развіцця З., склад, будову зямной кары і больш глыбокіх сфер), фізічная геаграфія і біялогія (прыродныя працэсы і з’явы, што адбываюцца ў геагр. абалонцы і біясферы). З. з’яўляецца канчатковым аб’ектам даследавання ўсіх навук, якія вывучаюць законы ўзаемадзеяння прыроды і грамадства. На З. знаходзіцца 191 дзяржава і шэраг несамастойных тэрыторый (1997).

Літ.:

Мильков Ф.Н. Общее землеведение. М., 1990.

В.П.Якушка.

т. 7, с. 130

О́ПТЫКА (ад грэч. optike навука аб зрокавым успрыманні),

раздзел фізікі, які вывучае заканамернасці выпрамянення, распаўсюджвання і ўзаемадзеяння з рознымі аб’ектамі эл.-магн. выпрамянення бачнага, ультрафіялетавага і інфрачырвонага дыяпазонаў даўжынь хваль.

О. — адна са старажытнейшых навук, цесна звязаная з патрэбамі практыкі на ўсіх этапах развіцця. Прамалінейнасць распаўсюджвання святла была вядома ў Месапатаміі за 5 тыс. г. да н.э. і выкарыстоўвалася ў Стараж. Егіпце пры буд. работах. Піфагор (6 ст. да н.э.) меў блізкі да сучаснага пункт гледжання, што целы становяцца бачнымі з-за выпрамянення імі пэўных часцінак. Арыстоцель (4 ст. да н.э.) меркаваў, што святло ёсць узбуджэнне асяроддзя паміж аб’ектам і вокам, у школе яго сучасніка Платона сфармуляваны важнейшыя законы геаметрычнай оптыкі. Эўклід (3 ст. да н.э.) разглядаў узнікненне аптычных відарысаў пры адбіцці ад люстэркаў. Хвалевая оптыка пачала развівацца ў 17 ст. пасля прац Р.Гука і К.Гюйгенса, якія далі першыя хвалевыя тлумачэнні (аналагічныя тлумачэнням акустычных хваль) многім законам О. Святло разглядалася як імгненная перадача ціску з дапамогай «эфіру». Аднак прамалінейнае распаўсюджванне і палярызацыя святла не знайшлі тлумачэння з пазіцый хвалевых аналогій святла і гуку, што прывяло І.Ньютана да развіцця карпускулярных уяўленняў. Святло разглядалася ім як паток карпускул — часцінак, падобных да пругкіх шарыкаў. Карпускулярныя і хвалевыя тэорыі святла развіваліся і надалей і напераменна дамінавалі ў навуцы. Развіццё сучаснай О. звязана з працамі Т.Юнга, А.Ж.Фрэнеля, Д.Ф.Араго (з’явы інтэрферэнцыі, дыфракцыі і прамалінейнага распаўсюджвання святла растлумачаны з хвалевых пазіцый), М.Фарадэя (выяўлена ўзаемасувязь паміж аптычнымі і эл. з’явамі, 1846), Дж.К.Максвела (устаноўлена эл.-магн. прырода святла, 1865), П.М.Лебедзева (ціск святла, 1899), А.Р.Сталетава (фотаэфект, 1888—90), Х.А.Лорэнца (электронная тэорыя святла і рэчыва, 1896), М.Планка (гіпотэза квантаў, 1900) і інш. Барацьба двух пунктаў гледжання на прыроду святла прывяла да сінтэзу абодвух уяўленняў (гл. Карпускулярна-хвалевы дуалізм). Доследы А.І.Л.Фізо і А.А.Майкельсана прывялі да стварэння спец. адноснасці тэорыі.

Тэарэт. аснова апісання аптычных з’яў — Максвела ўраўненні для вектараў эл. і магн. напружанасцей светлавога поля ў матэрыяльным асяроддзі. Пры рашэнні канкрэтных аптычных задач карыстаюцца рознымі мадэлямі і набліжэннямі, а таксама ўяўленнямі і прынцыпамі, многія з якіх устаноўлены да адкрыцця эл.-магн. прыроды святла. На аснове законаў геам. оптыкі вырашаюцца пытанні асвятлення аб’ектаў і памяшканняў (гл. Святлатэхніка), распаўсюджвання святла ў аптычных прыладах, у т. л. ў воку, пераносу энергіі з дапамогай светлавых патокаў і інш. Шэраг задач фотаметрыі вырашаецца з улікам заканамернасцей успрымання чалавечым вокам святла і яго асобных колеравых складальных. Такія заканамернасці вывучае фізіялагічная О., якая цесна змыкаецца з біяфізікай і псіхалогіяй, даследуе зрокавы аналізатар (ад вока да кары галаўнога мозга) і механізмы зроку. Фізічная оптыка вывучае праблемы, звязаныя з прыродай святла і светлавых з’яў. Папярочнасць эл.-магн. хваль вынікае з эксперым. даследаванняў дыфракцыі святла, інтэрферэнцыі святла, палярызацыі святла і распаўсюджвання яго ў анізатропных асяроддзях (гл. Оптыка анізатропных асяроддзяў, Крышталяоптыка). Хвалевая оптыка вывучае сукупнасць з’яў, дзе выяўляецца хвалевая прырода святла. Паводле яе прынцыпаў светлавое поле ў любым пункце ўяўляе сабой суму хваль, якія прыйшлі з інш. пунктаў, і складанне адбываецца з улікам іх амплітуд, фаз і палярызацый. Уплыў асяроддзя на светлавое поле ўлічваецца з дапамогай паказчыка пераламлення, каэфіцыента паглынання (ці ўзмацнення), а таксама тэнзараў дыэл. і магн. пранікальнасцей. Разам з развіццём атамна-малекулярных уяўленняў аб структуры рэчыва развівалася малекулярная оптыка, у межах якой аптычныя параметры асяроддзя вызначаюцца на аснове ўліку рэакцыі (водгуку) элементаў яго мікраструктуры (атамаў, малекул і інш.) на ўздзеянне светлавога поля. У выніку ўстанаўліваецца іх залежнасць ад частот і сіл асцылятараў квантавых пераходаў часцінак асяроддзя, іх шчыльнасці і характарыстык узаемадзеяння паміж імі, часу рэлаксацыі розных працэсаў і інш. Па выніках аптычных вымярэнняў выяўляецца інфармацыя аб мікраструктуры асяроддзяў і працэсах, што працякаюць у іх (гл. Спектраскапія). Пасля стварэння лазераў працэсы распаўсюджвання светлавых патокаў у асяроддзі разглядаюцца з пазіцый нелінейнай оптыкі. Выпрамяненне святла адбываецца пры пераходах часцінак рэчыва (атамаў, малекул, іонаў і інш.) з узроўняў з больш высокай энергіяй на энергетычна больш нізкія ўзроўні (спантанна ці вымушана; гл. Вымушанае выпрамяненне, Лазерная фізіка). Паглынанне наадварот — з больш нізкіх узроўняў на больш высокія. У гэтых працэсах выяўляецца квантавая прырода святла, яго фатонная структура. У нялазерных крыніцах святла выпрамяненне спантаннае і такія пераходы ў розных часцінках адбываюцца незалежна адзін ад аднаго, што выяўляецца ў малых кагерэнтнасці і монахраматычнасці, а таксама ў адсутнасці рэзка выражанай накіраванасці выпрамянення. Аптычнае выпрамяненне цеплавых крыніц (Сонца, зоркі, полымя, лямпы напальвання і інш.) з’яўляецца часткай іх цеплавога выпрамянення. Свячэнне, выкліканае інш. фактарамі (не цеплавымі), наз. люмінесцэнцыяй. Праходжанне святла праз асяроддзі суправаджаецца яго рассеяннем на неаднастайнасцях і флуктуацыях іх структуры (гл. Оптыка рассейвальных асяроддзяў, Рассеянне святла), выклікае розныя фіз. (напр., награванне, фоталюмінесцэнцыю, фотаэфект, іанізацыю атамаў і малекул), хім. (гл. Фотахімія, Фатаграфія, Фотабіялогія), мех. (напр., тармажэнне ці паскарэнне часцінак, іх захоп) і інш. з’явы і працэсы. Аптычныя з’явы і метады даследаванняў выкарыстоўваюцца для рашэння навук. і практычных задач. Напр., з дапамогай вока чалавек атрымлівае асн. аб’ём інфармацыі аб навакольным свеце, у т. л. запісанай на розных носьбітах (кнігі, фотаздымкі, відэадыскі, касеты). Карэкцыя зроку, павелічэнне яго далёкасці і раздзяляльнай здольнасці праводзяцца з дапамогай розных аптычных прылад (акуляры, біноклі, тэлескопы, мікраскопы). Развіццё тэхнікі асвятлення, удасканаленне крыніц святла, сродкаў запісу, счытвання, перадачы і захоўвання інфармацыі, аптычных метадаў даследаванняў, вывучэння будовы і хім. саставу рэчыва, апрацоўкі матэрыялаў, у т. л. з дапамогай лазернай тэхнікі, і інш. абумоўлена паглыбленнем ведаў аб законах распаўсюджвання святла і яго ўзаемадзеяння з рэчывам, а таксама развіццём і ўдасканаленнем аптычных прылад.

На Беларусі даследаванні ў галіне О. пачаты ў канцы 1940-х г. у БДУ, праводзяцца таксама ў Ін-це фізікі, Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі, Ін-це прыкладной оптыкі, Аддзеле аптычных праблем інфарматыкі Нац. АН, БПА, Гомельскім і Гродзенскім ун-тах і інш. Асн. кірункі даследаванняў: распрацоўка і стварэнне новых лазерных сістэм, вывучэнне заканамернасцей узаемадзеяння лазернага выпрамянення з рознымі асяроддзямі, выкарыстанне лазераў у біялогіі, медыцыне і прамысл. тэхналогіях, распрацоўка апаратуры для лазернага зандзіравання і авіякасм. спектраметрыравання і інш. У Мінску выдаецца міжнар. часопіс «Журнал прикладной спектроскопии».

Літ.:

Федоров Ф.И. Оптика анизотропных сред. Мн., 1958;

Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. М., 1962;

Иванов А.П. Оптика рассеивающих сред. Мн., 1969;

Борн М., Вольф Э. Основы оптики: Пер. с англ. 2 изд. М., 1973;

Ландсберг Г.С. Оптика. 5 изд. М., 1976;

Апанасевич П.А. Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн., 1977;

Степанов Б.И. Введение в современную оптику. [Т. 1—4]. Мн., 1989—91.

П.А.Апанасевіч.

т. 11, с. 442