Verbum

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

ГАЗ (франц. gaz ад грэч. chaos хаос),

агрэгатны стан рэчыва, у якім слаба звязаныя малекулярнымі сіламі часціцы рухаюцца свабодна і пры адсутнасці знешніх палёў раўнамерна запаўняюць увесь дадзены ім аб’ём. Газ, у якім энергію ўзаемадзеяння паміж часціцамі можна не ўлічваць, наз. ідэальным газам. Яго стан апісваецца Клапейрона—Мендзялеева ўраўненнем.

Рэальныя газы пры звычайных умовах мала адрозніваюцца ад ідэальнага, а пры памяншэнні ціску і павышэнні т-ры па ўласцівасцях набліжаюцца да яго; часцей іх стан апісваецца Ван-дэр-Ваальса ўраўненнем. Пры паніжэнні т-ры газы дасягаюць крытычнага стану, пры далейшым ахаладжэнні і павышэнні ціску адбываецца звадкаванне газаў. Калі рух часціц падпарадкоўваецца законам класічнай механікі, газ наз. нявыраджаным (рэальныя газы), а калі квантавыя ўласцівасці часцінак газа пераважаюць — выраджаным (электронны газ у металах пры тэмпературах, блізкіх да 0 К). Пры нізкіх т-рах газы добрыя дыэлектрыкі, але пры пэўных умовах могуць праводзіць эл. ток (гл. Электрычныя разрады ў газах). Мех. ўласцівасці газаў вывучаюцца ў газавай дынаміцы і аэрадынаміцы. Газы складаюць асн. масу атмасферы, пашыраны ў зямной кары, маюць вял. значэнне ў існаванні жывых арганізмаў (гл., напр., Дыханне, Газаабмен) і біягеахімічным кругавароце рэчываў, газы прыродныя гаручыя — кашт. сыравіна для хім. і газавай прам-сці, крыніца забеспячэння разнастайных бытавых, тэхн. і інш. патрэб гаспадаркі.

А.​І.​Болсун.

т. 4, с. 423

ГА́МА-ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ (γ-выпрамяненне),

караткахвалевае эл.-магн. выпрамяненне з даўжынёй хвалі, меншай за 2∙10​⁻¹⁰ м. Узнікае пры распадзе радыеактыўных ядраў (гл. Радыеактыўнасць), тармажэнні хуткіх зараджаных часціц у рэчыве (гл. Тармазное выпрамяненне), сінхратронным выпрамяненні, а таксама пры анігіляцыі электронна-пазітронных пар і ў інш. ядз. рэакцыях. З прычыны кароткай даўжыні хвалі ў гама-выпрамяненні выразныя карпускулярныя ўласцівасці (гл. Комптана эфект, Фотаэфект), хвалевыя (дыфракцыя, інтэрферэнцыя) выражаны слаба.

Асн. характарыстыка гама-выпрамянення — энергія асобнага γ-кванта E_γ = hν, дзе h — Планка пастаянная, ν — частата выпрамянення. Пры пераходзе ядра атама з узбуджанага стану з энергіяй E_i у больш нізкі энергет. стан E_k выпрамяняецца γ-квант з энергіяй E_γ = E_i = E_k E_γ = E_i — E_k. У выніку гэтага гама-выпрамянення ядраў мае лінейчасты спектр. Натуральныя радыеактыўныя крыніцы даюць гама-выпрамяненню з энергіяй да некалькіх мегаэлектронвольтаў (МэВ), у ядз. рэакцыях атрымліваюцца γ-кванты з энергіяй да дзесяткаў МэВ, а пры тармазным выпрамяненні — да соцень МэВ і больш. Гама-выпрамяненне — адно з найбольш пранікальных выпрамяненняў (пранікальнасць залежыць ад энергіі γ-квантаў і шчыльнасці рэчыва).

Гама-выпрамяненне выкарыстоўваецца для выяўлення дэфектаў у вырабах і дэталях (гл. Дэфектаскапія), экспрэснага колькаснага вызначэння волава ў рудах, стэрылізацыі харч. прадуктаў, гаматэрапіі злаякасных пухлін і інш.

А.​І.​Болсун.

т. 5, с. 8

КВА́НТАВАЯ ХРОМАДЫНА́МІКА,

квантавая калібровачная тэорыя ўзаемадзеяння кваркаў і глюонаў шляхам абмену паміж імі глюонамі; частка стандартнай мадэлі, якая ўключае эл.-магн., слабое і моцнае ўзаемадзеянне («адказвае» за моцнае ўзаемадзеянне паміж кваркамі ў адронах і паміж адронамі). Пры гэтым кваркі маюць 3 колеры, а глюоны — 8.

Узнікла ў пач. 1970-х г. на аснове ўяўленняў аб колеры кваркаў, партоннай мадэлі няпругкіх узаемадзеянняў (гл. Партоны) і апарата неабелевых калібровачных палёў. У адрозненне ад фатонаў глюоны ўзаемадзейнічаюць паміж сабой, адкуль вынікае, што эфектыўная канстанта сувязі на малых адлегласцях імкнецца да нуля (асімптатычная свабода), а на вял. адлегласцях узрастае (магчымасць канфайнменту — запірання кваркаў і глюонаў унутры адронаў і іх адсутнасці ў свабодным стане). Кваркі і выпрамененыя імі глюоны па-за межамі вобласці канфайнменту пераўтвараюцца ў струмені адронаў, што з’яўляецца эксперым. доказам існавання глюонаў. К.х. апісвае шырокі клас працэсаў узаемадзеяння з удзелам адронаў і ядраў пры высокіх і нізкіх энергіях, якія вядуць да такіх з’яў, як, напр., множныя працэсы нараджэння часціц, кварк-глюонная плазма, вял. лакальныя флуктуацыі множнасці.

Літ.:

Бабичев Л.Ф., Кувшинов В.И., Федоров Ф.И. Квантовая хромодинамика в матричном формализме уравнений первого порядка // Докл. АН СССР. 1981. Т. 259, №1;

Индурайн Ф. Квантовая хромодинамика: Пер. с англ. М., 1986.

В.​І.​Куўшынаў.

т. 8, с. 209

МАЛЕКУЛЯ́РНАЯ МА́СА,

маса малекулы, выражаная ў атамных адзінках масы; адна з канстантаў, якая характарызуе індывідуальнае рэчыва. М.м. роўная суме мас атамаў, што ўваходзяць у склад малекулы. М.м. (абазначаецца М або μ) уваходзіць у многія ўраўненні і суадносіны, якімі карыстаюцца пры разліках у хіміі і фізіцы. У хіміі і хім. тэхналогіі часцей карыстаюцца адноснай М.м. — безразмернай велічынёй, роўнай адносінам малярнай масы малекулы рэчыва да 712 малярнай масы атама вугляроду-12. Эксперым. вызначэнне М.м. неабходна для ідэнтыфікацыі хім. злучэнняў, а таксама пры даследаванні высокамалекулярных злучэнняў, уласцівасці якіх істотна залежаць ад іх М.м. (гл. Малекулярная маса палімера).

Асн. метадам вызначэння М.м. лятучых рэчываў з’яўляецца мас-спектраметрыя. Вызначэнне М.м. нелятучых і недысацыіруючых у растворах рэчываў заснавана на вымярэнні калігатыўных уласцівасцей (г. зн. уласцівасцей, якія залежаць ад колькасці раствораных часціц) — паніжэння ціску пары (апісваецца законам Рауля) і т-ры замярзання (гл. Крыяскапія), павышэння т-ры кіпення (гл. Эбуліяскапія) раствораў у параўнанні з чыстым растваральнікам. У асмаметрыі М.м. рэчыва (звычайна высокамалекулярнага) устанаўліваюць па значэнні асматычнага ціску, які ўзнікае пры раздзяленні кампанентаў раствору на паўпранікальнай мембране (гл. Осмас). Сярэднія значэнні М.м. палімераў устанаўліваюць па калігатыўных уласцівасцях разбаўленых раствораў, колькасці падвойных сувязей ці функцыянальных груп (метадамі функцыян. аналізу), а таксама па вязкасці, святлорассеянні іх раствораў і па рэалагічных характарыстыках для палімераў высокай ступені полімерызацыі.

М.​Р.​Пракапчук.

т. 10, с. 26

МО́МАНТ І́МПУЛЬСУ,

фізічная велічыня, якая характарызуе меру вярчальнага руху цела (сістэмы цел) адносна пункта або восі. Паняцце «М.і.» дастасавальнае таксама да эл.-магн., гравітацыйнага і інш. фізічных палёў. Выкарыстоўваецца пры рашэнні многіх задач механікі, фізікі і тэхнікі.

М.і. матэрыяльнага пункта з імпульсамі $\overrightarrow{r}$ адносна цэнтра (полюса) O роўны вектарнаму здабытку: ${\displaystyle \overrightarrow{L}=\overrightarrow{r}\times \overrightarrow{p}}$ , дзе $\overrightarrow{r}$ — радыус-вектар пункта, праведзены з цэнтра O. Для сістэмы n такіх пунктаў і адносна восі вярчэння выражаецца таксама праз вуглавую скорасць $\overrightarrow{\mathrm{\omega }}$ і момант інерцыі I дадзенай сістэмы (напр., цвёрдага цела) адносна гэтай восі: ${\displaystyle \overrightarrow{L}=I\overrightarrow{\mathrm{\omega }}}$ . Змены М.і. сістэмы цел адбываюцца пад уздзеяннем толькі знешніх сіл і залежаць ад іх моманту $\overrightarrow{M}$ (гл. Момант сілы). З 2-га закону Ньютана (гл. Ньютана законы механікі) вынікае ${\displaystyle d\overrightarrow{L}/dt=\overrightarrow{M}}$ . Калі ${\displaystyle \overrightarrow{M}=\overrightarrow{0}}$ будзе пастаянным і мае месца закон захавання М.і. (гл. Захавання законы). Роўнасць ${\displaystyle \overrightarrow{M}=0}$ мае таксама месца пры руху пункта (цела) ў полі цэнтральных сіл, пры гэтым яго рух падпарадкоўваецца закону плошчаў (гл. Кеплера законы), што выкарыстоўваецца ў нябеснай механіцы, тэорыі руху ШСЗ, касм. лятальных апаратаў і інш. Большасці элементарных часціц уласцівы ўласны, унутраны М.і. (гл. Спін). Адзінка М.і. ў СІ — кілаграм-метр у квадраце за секунду.

т. 10, с. 516

НЕЙТРОНАГРА́ФІЯ (ад нейтрон + ...графія),

сукупнасць метадаў даследавання рэчыва з дапамогай рассеяння нейтронаў нізкіх энергій (E < 1 эВ). Падзяляецца на структурную і магнітную. Выкарыстоўваецца ў фізіцы вадкасцей і цвёрдага цела, біял. макрамалекул.

Структурная Н. заснавана на тым, што даўжыня хвалі дэ Бройля павольных электронаў (~0,1 нм) сувымерная з міжатамнымі адлегласцямі ў кандэнсаваных асяроддзях і гэта дазваляе вывучаць ўзаемнае размяшчэнне атамаў. Метад яе грунтуецца на з’яве дыфракцыі нейтронаў (гл. Дыфракцыя часціц) і аналізе залежнасці інтэнсіўнасці рассеянага пучка нейтронаў ад даўжыні хвалі або вугла рассеяння (падобна метаду рэнтгенаструктурнага аналізу, адрозненне гэтых метадаў у тым, што нейтроны рассейваюцца ядрамі атамаў, а рэнтгенаўскія прамяні — атамнымі электронамі). Сячэнне рассеяння нейтронаў на ядрах атамаў, што ўваходзяць у крышталічную структуру, нерэгулярна залежыць ад ат. н. ядра-рассейвальніка, што дазваляе даследаваць структуру, у склад якой адначасова ўваходзяць лёгкія і цяжкія атамы (вадародзмяшчальныя злучэнні, вокіслы цяжкіх элементаў), а таксама вызначаць каардынаты атамаў у злучэннях, утвораных элементамі з блізкімі атамнымі нумарамі (напр., FeCo, Al-Mg — сплавы). Магнітная Н. даследуе лікавае значэнне, узаемную арыентацыю і размяшчэнне магн. момантаў атамаў, што выкарыстоўваецца для вызначэння магн. структуры магнітаўпарадкаваных рэчываў.

Літ.:

Изюмов Ю.А., Озеров Р.П. Магнитная нейтронография. М., 1966;

Александров Ю.А., Шарапов Э.И., Чер Л. Дифракционные методы в нейтронной физике. М., 1981.

Г.​І.​Макавецкі.

т. 11, с. 276

ПАГЛЫНА́ННЕ СВЯТЛА́,

змяншэнне інтэнсіўнасці аптычнага выпрамянення (святла) пры праходжанні яго праз рэчыва.

Апісваецца Бугера-Ламберта-Бэра законам, які выконваецца пры адносна невял. інтэнсіўнасцях святла. Залежнасць каэфіцыента паглынання рэчыва ад даўжыні хвалі святла наз. спектрам паглынання (гл. Спектры аптычныя). Спектр паглынання адасобленых атамаў (напр., разрэджаных газаў) складаецца з вузкіх ліній, якія адпавядаюць частотам уласных ваганняў электронаў у атамах. Малекулярны спектр вызначаецца ваганнямі атамаў у малекулах і складаецца са значна больш шырокіх абласцей даўжынь хваль з істотным П.с. (палос паглынання). П.с. ў цвёрдых целах характарызуецца шырокімі абласцямі паглынання і вял. значэннем каэфіцыента паглынання. У светлавых пучках вял. інтэнсіўнасці закон Бугера—Ламберта—Бэра П.с. парушаецца (нелінейнае П.с.), што абумоўлена вял. доляй паглынальных часціц ва ўзбуджаным стане, не здольных паглынаць святло. Калі ў паглынальным асяроддзі створана інверсія заселенасці (гл. Актыўнае асяроддзе), то кожны фатон зыходнага патоку святла мае большую імавернасць выклікаць выпрамяненне такога ж фатона, чым быць паглынутым самому (гл. Вымушанае выпрамяненне). На гэтым заснаваны прынцып работы квантавых генератараў і квантавых узмацняльнікаў. Працэс П.с. выкарыстоўваецца ў розных галінах навукі і тэхнікі, на ім заснаваны многія метады колькаснага і якаснага хім. аналізу, напр., абсарбцыйны спектральны аналіз, спектрафотаметрыя, колераметрыя.

Літ.:

Степанов Б.И. Введение в современную оптику: Квантовая теория взаимодействия света и вещества. Мн., 1990.

А.​Б.​Гаўрыловіч.

т. 11, с. 477

ПЛА́ЗМЕННЫЯ ПАСКАРА́ЛЬНІКІ,

устаноўкі для атрымання патокаў плазмы са скарасцямі руху ад 10 да 1000 км/с. У адрозненне ад паскаральнікаў зараджаных часціц у канале П.п. адначасова знаходзяцца часціцы розных знакаў і адсутнічаюць абмежаванні інтэнсіўнасці патокаў, абумоўленыя прасторавым зарадам. Паскарэнне іонаў адбываецца за кошт падведзенай энергіі і самаўзгодненага эл. поля, якое існуе ў аб’ёме плазмы.

П.п. падзяляюцца на імпульсныя (адначасова паскараецца фіксаваная маса рабочага рэчыва) і квазістацыянарныя (працэс паскарэння ажыццяўляецца неперарыўна); паводле механізмаў паскарэння адрозніваюць цеплавыя (плазма паскараецца за кошт цеплавой энергіі — за кошт перападу поўнага газакінетычнага ціску) і эл.-магн. (найб. пашыраныя; плазма паскараецца за кошт сілы Ампера). Паводле спосабу падвядзення энергіі бываюць радыяцыйныя, індукцыйныя і электродныя. П.п. з’явіліся ў сярэдзіне 1950-х г. як электрарэактыўныя плазменныя рухавікі і як інструмент для зандзіравання атмасферы. У 1980-я г. атрымалі развіццё двухступеньчатыя квазістацыянарныя П.п. з магн. экраніроўкай электродаў паскаральнага канала, якія працуюць у рэжыме іоннага токапераносу. П.п. выкарыстоўваюцца ў розных галінах навукі і тэхнікі (гл. Плазменная тэхналогія).

На Беларусі П.п. даследуюцца ў Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі, Ін-це цепла- і масаабмену Нац. АН, БДУ, Бел. ун-це.інфарматыкі і радыёэлектронікі і інш.

Літ.:

Плазменные ускорители и ионные инжекторы. М., 1984.

В.​М.​Асташынскі, Л.​Я.​Мінько.

т. 12, с. 402

ІНСТЫТУ́Т ФІ́ЗІКІ імя Б.​І.​Сцяпанава Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі.

Засн. ў 1955 у Мінску на базе сектара фізікі і матэматыкі (існаваў з 1953) Фіз.-тэхн. ін-та АН БССР, да 1959 меў назву Ін-т фізікі і матэматыкі АН БССР. У 1959 з ін-та вылучаны Ін-т матэматыкі, з 1970 працавала Магілёўскае аддз. ін-та, ператворанае ў 1992 у Інстытут прыкладной оптыкі. У 1992 на базе асн. падраздзяленняў ін-та створаны Інстытут малекулярнай і атамнай фізікі, Аддзел аптычных праблем інфарматыкі, доследна-канструктарскае бюро «Аксікон». У ін-це (1998) 21 лабараторыя, аспірантура і дактарантура, саветы па абароне канд. і доктарскіх дысертацый. Ін-т выдае міжнар. час. «Журнал прикладной спектроскопии» (з 1964). У І.ф. працавалі акад. АН Беларусі М.А.Барысевіч, А.П.Вайтовіч, Б.В.Бокуць, А.М.Ганчарэнка, Г.П.Гурыновіч, М.А.Ельяшэвіч, Л.І.Кісялеўскі, А.Н.Сеўчанка, Б.І.Сцяпанаў, Ф.І.Фёдараў. чл.-кар. К.М.Салаўёў, В.А.Таўкачоў; працуюць акад. Нац. АН Беларусі П.А.Апанасевіч (дырэктар з 1985), А.С.Рубанаў, А.М.Рубінаў, чл.-кар. А.А.Богуш, В.П.Грыбкоўскі, А.П.Іваноў, Л.М.Тамільчык.

Асн. кірункі навук. даследаванняў: распрацоўка прынцыпаў пабудовы і стварэння новых лазерных сістэм, развіццё метадаў кіравання параметрамі лазернага выпрамянення, вывучэнне заканамернасцей узаемадзеяння лазернага выпрамянення з рознымі асяроддзямі; распрацоўка праблем выкарыстання лазераў у медыцыне, біялогіі, метралогіі і прамысл. тэхналогіях; выкарыстанне заканамернасцей рассеяння святла і пераносу выпрамянення для даследавання гідра- і аэразолю, фотаматэрыялаў і біяасяроддзяў; распрацоўка метадаў і апаратуры для дыстанцыйнага даследавання і кантролю навакольнага асяроддзя, уключаючы лазернае зандзіраванне і авіякасм. спектраметрыраванне; даследаванне заканамернасцей і працэсаў фундаментальных узаемадзеянняў у фізіцы палёў, часціц і атамных ядраў; распрацоўка праблем і метадаў ядз. спектраскапіі, метадаў і апаратуры для вырашэння праблем, звязаных з наступствамі аварыі на Чарнобыльскай АЭС; І.ф. з’яўляецца галаўной арг-цыяй у рэсп. праграмах «Лазер» і «Квант». Асн. вынікі навук. даследаванняў: створана тэорыя люмінесцэнцыі складаных малекул; развіта спектраскапія свабодных складаных малекул, адкрыта з’ява стабілізацыі-лабілізацыі электраўзбуджаных складаных малекул, вывучаны спектральна-люмінесцэнтныя ўласцівасці малекул хларафілу і блізкіх яму злучэнняў; развіты інварыянтныя метады разліку і створана агульная тэорыя эл.-магн. і акустычных хваль у анізатропных асяроддзях; адкрыта з’ява бакавога зрушэння светлавога праменя пры адбіцці; прадказана і атрымана лазерная генерацыя на растворах складаных малекул, распрацаваны і рэалізаваны прынцыпы пабудовы лазераў з плаўнай пераналадкай частаты; развіты фіз. асновы дынамічнай галаграфіі, адкрыта з’ява абарачэння хвалевага фронту светлавых пучкоў пры чатыроххвалевых узаемадзеяннях; распрацаваны метады разліку аптычных квантавых генератараў розных тыпаў; у межах каварыянтнага падыходу завершана пабудова класічнай палявой тэорыі элементарных часціц і іх узаемадзеянняў, распрацаваны эфектыўныя метады вывучэння канкрэтных рэакцый, манаполяў, салітонаў і інш.; сумесна з замежнымі вучонымі ўпершыню вызначаны палярызаванасць нейтрона і абмежаванні на патокі касм. нейтрына, выяўлены новыя мезонныя станы; створана серыя арыгінальных установак і прыбораў для вымярэння ядз. выпрамяненняў і інш. Навук. і канструктарскія распрацоўкі ін-та ў галіне атамнага і малекулярнага аналізу, па вывучэнні ўласцівасцей лазернага выпрамянення і заканамернасцей распаўсюджвання святла ў розных асяроддзях, метады дыягностыкі плазмы і інш. знайшлі практычнае выкарыстанне ў прам-сці, нар. гаспадарцы, біялогіі, медыцыне і касм. даследаваннях. Ін-т узнаг. ордэнам Прац. Чырв. Сцяга (1967).

А.​М.​Кузьмін.

т. 7, с. 273