Verbum

ВАГА́ННІ КРЫШТАЛІ́ЧНАЙ РАШО́ТКІ,

узгодненыя зрушэнні атамаў крышталя каля становішчаў раўнавагі (вузлоў рашоткі). Характар ваганняў залежыць ад сіметрыі крышталёў, ліку атамаў у элементарнай ячэйцы, тыпу хім. сувязі, віду і канцэнтрацыі дэфектаў у крышталях. Амплітуда ваганняў павялічваецца з павышэннем тэмпературы крышталя. На цеплавыя ваганні могуць накладвацца ваганні, выкліканыя распаўсюджваннем у крышталі пругкіх хваляў, абумоўленых знешнім уздзеяннем.

У крышталі з N элементарных ячэек па υ атамаў у кожнай існуе 3υN-6 незалежных найпрасцейшых нармальных ваганняў, кожнае з якіх можна ўявіць у выглядзе дзвюх плоскіх пругкіх хваляў, што распаўсюджваюцца ў процілеглых напрамках. Гэтыя ваганні складаюцца з трох акустычных галін (ім адпавядаюць зрушэнні элементарнай ячэйкі як цэлага) і 3 (υ—1) аптычных (адпавядаюць зрушэнням атамаў унутры элементарнай ячэйкі). Пры пругкім характары міжатамнага ўзаемадзеяння вагальная энергія крышталя складаецца з энергій нармальных ваганняў, кожнае з якіх уцягвае ў рух усе атамы. Вагальную энергію крышталя можна разглядаць і як суму энергій фанонаў — квантаў энергіі пругкіх ваганняў. Квантавая прырода ваганняў крышталічнай рашоткі праяўляецца ў наяўнасці нулявых ваганняў атамаў пры Т = 0К. Ваганні крышталічнай рашоткі ўплываюць на электраправоднасць металаў і паўправаднікоў, на аптычныя ўласцівасці дыэлектрыкаў.

Літ.:

Анималу А. Квантовая теория кристаллических твердых тел: Пер. с англ. М., 1981;

Рейсленд Дж. Физика фононов: Пер. с англ. М., 1975;

Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М., 1965.

М.А.Паклонскі.

т. 3, с. 428

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

ГІДРАО́ПТЫКА

(ад гідра... + оптыка),

раздзел оптыкі, які вывучае распаўсюджванне святла ў водным асяроддзі і звязаныя з імі з’явы. Значнае развіццё гідраоптыка як навука набыла з 1960-х г. пры выкарыстанні дасягненняў і метадаў оптыкі рассейвальных асяроддзяў. Матэматычныя даследаванні заснаваны на тэорыі пераносу выпрамянення і тэорыі рассеяння на асобных часцінках; доследныя — на эксперыментальных даных, атрыманых пры дапамозе касм. спектральных апаратаў, гідрафатометраў, лідараў у натурных умовах, лабараторных эксперыментаў (метады мадэлявання і падабенства).

На падставе тэарэт. і эксперым. даследаванняў складзена дакладная характарыстыка структуры светлавога і цеплавога палёў у акіяне, прапанаваны разнастайныя аптычныя метады кантролю саставу вады і працэсаў, што адбываюцца ў морах, азёрах, вадасховішчах. Даследаванне празрыстасці вады, яе здольнасці да паглынання і рассеяння ў розных раёнах Сусветнага ак. дае магчымасць вызначаць паходжанне цячэнняў, вывучаць жыццядзейнасць планктону, састаў вады і інш. пытанні фізікі, хіміі, геалогіі, біялогіі мора. Веданне заканамернасцей пераносу выпрамянення прыродных і штучных крыніц у акіяне дапамагае вырашаць пытанні кліматалогіі, экалогіі; ацэньваць фітаактыўны пласт, рыбалоўныя раёны, далёкасць дзеяння аптычных сістэм бачання, лакацыі, сувязі пад вадой.

На Беларусі даследаванні па гідраоптыцы вядуцца з 1960-х г. у Ін-це фізікі АН Беларусі.

Літ.:

Иванов А.П. Физические основы гидрооптики. Мн., 1975;

Иванов А.А. Введение в океанографию: Пер. с фр. М., 1978;

Шифрин К.С. Введение в оптику океана. Л., 1983.

А.М.Іваноў.

т. 5, с. 230

ГУКАЗА́ПІС,

запіс гукавых ваганняў на гуканосьбіце для наступнага ўзнаўлення. Гуказапісвальны элемент (разец, светлавы прамень, магн. поле ці інш.) пакідае след гукавога вагання (гукавую дарожку, ці фанаграму) на рухомым гуканосьбіце. У залежнасці ад колькасці каналаў запісу—узнаўлення адрозніваюць гуказапіс мона- (1 канал), стэрэа- (2 каналы), квадра- (4 каналы) і поліфанічны (больш за 4 каналы). Найб. пашыраны мех., фатагр. (аптычныя) і магн. метады гуказапісу, якія выкарыстоўваюцца ў вытв-сці грампласцінак, гукавым кіно, пры стварэнні радыё- і тэлевізійных праграм і інш.

Для мех. гуказапісу выкарыстоўваюць эл.-акустычны (найб. пашыраны) ці акустычны спосаб. Пры акустычным спосабе гукавыя ваганні непасрэдна ўздзейнічаюць на гуказапісвальны элемент (напр., іголку фанографа), які стварае гукавую канаўку, пры эл.-акустычным — гукавыя ваганні пераўтвараюцца мікрафонам у эл. і пасля ўзмацнення ўздзейнічаюць на запісвальны элемент. Пры фатагр. гуказапісе гукавыя ваганні пераўтвараюцца ў светлавыя і фіксуюцца на святлоадчувальнай плёнцы (гл. Гукавое кіно), кампакт-дыску і інш., пры магн. гуказапісе зменьваецца намагнічанасць дарожкі запісу на магнітных дроце, стужцы, дыску і інш. Гл. таксама Дыктафон, Магнітафон, Магнітарадыёла, Магнітола.

У муз. мастацтве гуказапіс адкрыў новыя магчымасці і зрабіў вял. ўплыў на ўсе сферы музыкі 20 ст. Ён ператварыў музыку ў прадмет масавай вытворчасці, вылучыў гукарэжысуру як новую разнавіднасць муз. творчай працы і прывёў да істотных змен у кампазіцыі, выканальніцтве (гл. Электронная музыка) і ўспрыманні музыкі.

Літ.:

Синклер Я. Введение в цифровую звукотехнику: Пер. с англ. М., 1990;

Рождение звукового образа. М., 1985.

А.П.Ткачэнка.

т. 5, с. 524

АЗЁРАЗНА́ЎСТВА,

лімналогія, галіна гідралогіі; навука пра кантынентальныя вадаёмы запаволенага водаабмену (азёры, вадасховішчы, сажалкі). Вывучае комплекс узаемазвязаных фіз., хім. і біял. працэсаў у вадаёмах; даследуе азёрныя катлавіны, донныя адклады, водны баланс і рэжым узроўню, тэрміку, лядовыя і аптычныя з’явы, гідрахімію, рух азёрнай вады, берагі, рыбапрадукцыйнасць і інш. Выкарыстоўвае метады геахіміі, геафізікі, геалогіі, гідрабіялогіі, вынікі лабараторных аналізаў станцый і пастоў сістэмы Гідраметслужбы, аэрафотаздымку.

Заснавальнік навуковага азёразнаўства — швейц. вучоны Ф.А.Фарэль (1885; працы па тэорыі і методыцы азёразнаўства). У развіцці азёразнаўства вял. значэнне маюць працы рус. вучоных Дз.М.Анучына (вывад аб сувязі азёраў з усімі кампанентамі ландшафтаў), Л.С.Берга (апісанні азёраў Зах. Сібіры, Аральскага, Ісык-Куля) і А.І.Ваейкава (выявіў сувязь вагання ўзроўню вял. азёраў з іх водным балансам і інш.). На Беларусі першыя гідралагічныя даследаванні азёраў праведзены А.М.Семянтоўскім (у 1872 апублікаваў гідралагічны агляд Віцебскай губ.).

Сістэматычнае вывучэнне азёраў пачалося з арганізацыі н.-д. станцыі рыбнай гаспадаркі (1928). Комплексныя даследаванні азёраў праводзяцца на біял. і геагр. ф-тах БДУ (складанні азёрнага кадастру, прыродна-гасп. класіфікацыі, стварэнне ахоўных тэрыторый на базе азёраў), выконваюцца маніторынгавыя даследаванні па міжнар. праграме «Чалавек і біясфера». Н.-д. лабараторыя азёразнаўства БДУ (з 1968) комплексна даследавала больш як 500 азёраў і 20 вадасховішчаў (вывучаны гісторыя развіцця ў галацэне, вызначана іх генетычная прыналежнасць, законы азёрнай седыментацыі; В.П.Якушка). У ін-тах геал. навук і праблем выкарыстання прыродных рэсурсаў і экалогіі АН Беларусі вывучаюцца азёры як аб’екты намнажэння сапрапеляў. У вытв. мэтах азёры і вадасховішчы даследуюцца ў Цэнтр. НДІ комплекснага выкарыстання водных рэсурсаў. Вынікі даследаванняў улічваюцца ў рыбнай гаспадарцы, энергетыцы, курортнай справе, водазабеспячэнні, меліярацыі, здабычы карысных выкапняў і інш.

В.П.Якушка.

т. 1, с. 162

ГЕАДЭЗІ́ЧНЫЯ ПРЫЛА́ДЫ І ІНСТРУМЕ́НТЫ,

прыстасаванні для вымярэння даўжынь ліній, вуглоў, перавышэнняў, азімутаў пры нівеліраванні, тапагр. здымцы, маркшэйдэрскіх работах, вышуканнях, будаўніцтве, мантажы і эксплуатацыі розных інж. збудаванняў. Паводле прынцыпу работы і будовы адрозніваюць мех., оптыка-мех., электрааптычныя і радыёэлектронныя геад. прылады. Стальныя або інварныя мерныя стужкі выкарыстоўваюць для вымярэння даўжынь ліній, базісныя прылады з падвесным інварным дротам — для вызначэння базісаў і трыянгуляцыі, дальнамерамі (святлодальнамер, радыёвышынямер, радыёдальнамер) вызначаюць даўжыню ліній без непасрэдных вымярэнняў з дакладнасцю да 0,1 мм на 100 м. Вуглы вымяраюць тэадалітамі (высокадасканальныя аптычныя, фотатэадаліты, гідратэадаліты) і бусоллю. Дакладнасць вымярэння вуглоў ад 15′—10′ у бусолі да 0,5″ у аптычнага тэадаліта. Нівеліры выкарыстоўваюць пераважна для вымярэння перавышэнняў, стварэння нівелірнай сеткі, вышыннага абгрунтавання тапагр. здымак. Паводле дакладнасці яны падзяляюцца на высокадакладныя, дакладныя і тэхнічныя. Гідрастатычнымі нівелірамі карыстаюцца зрэдку, прынцып дзеяння іх заснаваны на вымярэнні ўзроўняў вадкасці ў сасудах, злучаных гнуткім шлангам. З камбінаваных геадэзічных прылад найчасцей выкарыстоўваюць тахеометр (для вымярэння гарыз. і верт. вуглоў, даўжынь ліній і перавышэнняў) і кіпрэгель (для вымярэння верт. вуглоў, адлегласцей, перавышэнняў і графічнай пабудовы напрамкаў пры выкананні спец. мензульнай здымкі). Экліметр выкарыстоўваюць у геад. здымцы для вымярэння вуглоў нахілу ліній з дакладнасцю да 0,1°; экер — для адкладання на мясцовасці фіксаванага вугла; мензула (дошка-планшэт і падстаўкі з установачнымі прыстасаваннямі) — асн. ч. камплекта для тапагр. мензульнай здымкі; ватэрпас вадкасны або электрамеханічны — для вызначэння становішча геад. прылад і іх асобных вузлоў адносна верт. ліній; рэйка геадэзічная (брусок даўж. 1,5—4 м з нанесенай шкалой) — для вымярэння адлегласцей або перавышэнняў пры тапагр. здымцы. Пры складанні планаў, картаў і пры карыстанні імі ўжываюцца каардынатографы, маштабныя лінейкі і вымяральнікі, транспарціры, планіметры і курвіметры.

Р.А.Жмойдзяк.

т. 5, с. 116

ВЫСОКАМАЛЕКУЛЯ́РНЫЯ ЗЛУЧЭ́ННІ,

палімеры, хімічныя злучэнні з малекулярнай масай ад некалькіх тысяч да дзесяткаў мільёнаў. Малекулы высокамалекулярных злучэнняў (макрамалекулы) складаюцца з тысяч атамаў, звязаных хім. сувязямі. Паводле паходжання падзяляюць на прыродныя, ці біяпалімеры (напр., бялкі, нуклеінавыя кіслоты, поліцукрыды), і сінтэтычныя (напр., поліэтылен, поліаміды), паводле саставу — на неарганічныя палімеры, арганічныя і элементаарганічныя палімеры.

У залежнасці ад размяшчэння ў макрамалекуле атамаў і груп атамаў (манамерных звёнаў) адрозніваюць высокамалекулярныя злучэнні: лінейныя, макрамалекулы якіх утвараюць адкрыты лінейны ланцуг (напр., каўчук натуральны) ці выцягнутую ў ланцуг паслядоўнасць цыклаў (напр., цэлюлоза); разгалінаваныя, макрамалекулы якіх — лінейны ланцуг з адгалінаваннямі (напр., крухмал); сеткавыя — трохвымерная сетка з адрэзкаў высокамалекулярных злучэнняў ланцуговай будовы (напр., ацверджаныя фенола-альдэгідныя смолы). Макрамалекулы аднолькавага хім. саставу могуць быць пабудаваны з манамерных звёнаў рознай прасторавай канфігурацыі (гл. Прасторавая ізамерыя). Палімеры з адвольным чаргаваннем стэрэаізамерных звёнаў наз. атактычнымі. Стэрэарэгулярныя палімеры складаюцца з аднолькавых ці розных, але размешчаных у ланцугу ў пэўнай паслядоўнасці стэрэаізамераў. Паводле тыпу манамерных звёнаў палімеры падзяляюць на гомапалімеры (палімер утвораны адным манамерам, напр. поліэтылен) і супалімеры (палімер утвораны з розных манамерных звёнаў, напр. бутадыен-стырольныя каўчукі). Асн. фіз.-хім. і мех. ўласцівасці высокамалекулярных злучэнняў: здольнасць утвараць высокатрывалыя валокны і плёнкі палімерныя, набракаць перад растварэннем і ўтвараць высокавязкія растворы, здольнасць да вял. абарачальных дэфармацый (высокаэластычнасць). Гэтыя ўласцівасці абумоўлены высокай малекулярнай масай, ланцуговай будовай і гнуткасцю макрамалекул. У лінейных высокамалекулярных злучэннях яны выяўлены найб. поўна. Трохвымерныя высокамалекулярныя злучэнні з вял. частатой сеткі нерастваральныя, няплаўкія і не здольныя да высокаэластычных дэфармацый. Высокамалекулярныя злучэнні могуць існаваць у крышт. і аморфным фазавым стане. Аморфныя высокамалекулярныя злучэнні акрамя высокаэластычнага могуць знаходзіцца ў шклопадобным і вязкацякучым станах. Высокамалекулярныя злучэнні з нізкай (ніжэй за пакаёвую) т-рай пераходу з шклопадобнага ў высокаэластычны стан наз. эластамерамі, з высокай — пластыкамі (гл. Пластычныя масы).

Палімеры маюць малую шчыльнасць (900—2200 кг/м³), нізкі каэф. трэння і малы знос, выдатныя дыэл. і аптычныя ўласцівасці, высокую хім. ўстойлівасць да к-т, шчолачаў і інш. агрэсіўных рэчываў. Прыродныя высокамалекулярныя злучэнні, якія ўтвараюцца ў клетках жывых арганізмаў у выніку біясінтэзу, вылучаюць з расліннай і жывёльнай сыравіны. Сінт. высокамалекулярныя злучэнні атрымліваюць полімерызацыяй і полікандэнсацыяй. Асн. тыпы палімерных матэрыялаў — пластычныя масы, гума, валокны хімічныя, лакі, фарбы, эмалі, клеі, герметыкі, іонаабменныя смолы выкарыстоўваюць у розных галінах нар. гаспадаркі і побыце. Біяпалімеры складаюць аснову жывых арганізмаў і ўдзельнічаюць ва ўсіх працэсах іх жыццядзейнасці.

М.Р.Пракапчук.

т. 4, с. 322

ВЫМЯРА́ЛЬНАЯ ТЭ́ХНІКА,

галіна навукі і тэхнікі, звязаная з вывучэннем, вырабам і выкарыстаннем сродкаў вымярэнняў. Грунтуецца на навук. дысцыплінах, якія вывучаюць метады і сродкі атрымання колькаснай інфармацыі аб велічынях, што характарызуюць аб’екты і вытв. працэсы. Уключае вымяральныя прылады, інструменты, машыны і ўстаноўкі, прызначаныя для рэгістрацыі вынікаў вымярэння. Звязана з вылічальнай тэхнікай, кібернетыкай тэхнічнай, тэлемеханікай, электронікай, аўтаматыкай і інш.

Вымяральная тэхніка ўзнікла ў глыбокай старажытнасці і была звязана з вымярэннем мас і аб’ёмаў, адлегласцей і плошчаў, адрэзкаў часу, вуглоў і г.д. Да 16—18 ст. адносіцца ўдасканаленне гадзіннікаў і вагаў, вынаходства мікраскопа, барометра, тэрмометра. У канцы 18 — 1-й пал. 19 ст. з пашырэннем паравых рухавікоў і развіццём машынабудавання развіваецца прамысл. вымяральная тэхніка: удасканальваюцца прылады для вызначэння памераў, з’яўляюцца вымяральныя машыны, уводзяцца калібры, розныя меры фіз. велічынь (у т. л. эталоны) і г.д. У 19 ст. створаны асновы тэорыі вымяральнай тэхнікі і метралогіі, пашырылася метрычная сістэма мер, з’явіліся электравымяральныя прылады і цеплатэхнічныя прылады. У 20 ст. пачынаюць выкарыстоўвацца эл. і электронныя сродкі для вымярэння мех., цеплавых, аптычных і інш. велічынь, для хім. аналізу і геолагаразведкі, развіваюцца радыёвымярэнні і спектраметрыя, узнікае прыладабуд. прам-сць. Гал. кірункі развіцця сучаснай вымяральнай тэхнікі: лінейныя і вуглавыя вымярэнні; мех., аптычныя, акустычныя, цеплафіз., фіз.-хім. вымярэнні; эл., магн. і радыёвымярэнні; вымярэнні частаты і часу, выпрамяненняў (гл., напр., Арэометр, Асцылограф, Вакуумметр, Вісказіметр, Вымяральны пераўтваральнік, Газааналізатар, Геадэзічныя прылады і інструменты, Дазіметрычныя прылады, Інтэрферометр, Каларыметр, Люксметр, Манометр, Пнеўматычны пераўтваральнік, Радыёвымяральныя прылады, Спектрометр, Частатамер).

Шырока выкарыстоўваюцца (пераважна ў машынабудаванні) вымяральныя інструменты: універсальныя (для вымярэння дыяпазонаў памераў) і бясшкальныя (для вымярэння аднаго пэўнага памеру). Універсальныя падзяляюцца на штрыхавыя (штанген-інструменты, вугламеры, лінейкі, вугольнікі, кронцыркулі), мікраметрычныя (глыбінямеры, мікрометры, нутрамеры), механічныя з рознымі тыпамі мех. перадач (індыкатары гадзіннікавага тыпу, мініметры, мікатары), оптыка-механічныя (праектары, вымяральныя мікраскопы) і інш. Многія прылады далучаюць розныя канструкцыйныя асаблівасці, напр. аптыметры (рычажна-аптычная сістэма). Бясшкальныя інструменты — сродкі допускавага кантролю; гэта калібры (кольцы, шаблоны, коркі, скобы) і канцавыя меры (стальныя пліткі пэўнай таўшчыні ў наборах). Адным з гал. кірункаў далейшага развіцця вымяральнай тэхнікі з’яўляецца распрацоўка інфарм.-вымяральных сістэм. Удасканальваюцца сродкі дылатаметрыі, дазіметрыі, мас-спектраметрыі, рэфрактаметрыі, тэлеметрыі. Тэарэт. і навук.-практычную аснову ўдасканалення вымяральнай тэхнікі як аднаго з кірункаў прыладабудавання складаюць дасягненні і распрацоўкі ў галіне фіз тэхн. навук. На Беларусі сродкі вымяральнай тэхнікі выпускаюць Гомельскі завод вымяральных прылад, Віцебскае вытворчае аб’яднанне «Электравымяральнік» і інш.

А.Р.Архіпенка, У.М.Сацута.

т. 4, с. 314