Verbum

ВЫ́МУШАНАЕ ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ,

вылучэнне электрамагнітных хваль квантавымі сістэмамі (напр., атамамі) пад уздзеяннем знешняга (вымушанага) выпрамянення і тоеснымі з ім частатой, фазай, палярызацыяй і напрамкам распаўсюджвання. Паняцце вымушанага выпрамянення ўведзена з агульных тэрмадынамічных меркаванняў А.Эйнштэйнам (1917) для сістэмы многіх часціц. Вымушанае выпрамяненне актыўнага асяроддзя выкарыстоўваецца для ўзмацнення і генерацыі эл.-магн. хваль (гл. Квантавы ўзмацняльнік, Квантавы генератар).

Поўная магутнасць вымушанага выпрамянення пры ўзаемадзеянні актыўнага асяроддзя са знешнім эл.-магн выпрамяненнем выражаецца формулай ${\displaystyle \mathrm{P}=\mathrm{\epsilon }{\mathrm{\omega }}_{\mathrm{mn}}({\mathrm{N}}_{\mathrm{m}}-{\mathrm{N}}_{\mathrm{n}})}$ , дзе ${\displaystyle \mathrm{\epsilon }=({\mathrm{E}}_{\mathrm{m}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{n}})}$ — энергія выпрамененага (паглынутага) фатона; E_m і E_n — энергія электрона на больш высокім і больш нізкім узроўнях; ω_mn — імавернасць выпрамянення (паглынання); N_m і N_n — заселенасць больш высокага і больш нізкага ўзроўняў. Актыўнае асяроддзе мае інверсную заселенасць узроўняў N_m>N_n і P>0; у раўнаважных сістэмах N_m<N_n, і таму сістэма паглынае знешняе выпрамяненне (P<0).

Л.​М.​Арлоў.

т. 4, с. 314

БРОЙЛЬ (Broglie),

дэ Бральі, французскія фізікі, браты.

Марыс (27.4.1875, Парыж — 14.7.1960), замежны чл.-кар. АН СССР (1927). Скончыў Марсельскі ун-т (1900). Навук. даследаванні па рэнтгенаўскай спектраскапіі, атамнай і ядз. фізіцы праводзіў у сваёй прыватнай лабараторыі. У 1908 эксперыментальна вызначыў зарад электрона, сканструяваў рэнтгенаўскі спектрограф.

Луі Віктор (15.8.1892, г. Дзьеп, Францыя — 19.3.1987), адзін са стваральнікаў квантавай механікі. Чл. Парыжскай АН (1933), замежны чл. АН СССР (1958) і інш. акадэмій, праф. Парыжскага ун-та ў 1928—62. Вучань Марыса Бройля. Скончыў Парыжскі ун-т (1913). Навук. працы па класічнай і квантавай механіцы, тэорыі поля, квантавай электрадынаміцы, гісторыі і метадалогіі фізікі. Выказаў (1924) гіпотэзу пра хвалевыя ўласцівасці матэрыі (гл. Хвалі дэ Бройля). Аўтар манаграфій (рус. пер.): «Уводзіны ў хвалевую механіку» (1934), «Па сцежках навукі» (1962), «Рэвалюцыя ў фізіцы» (1965). Нобелеўская прэмія 1929.

Літ.:

Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX в.). М., 1989.

т. 3, с. 258

ЗАРА́ДАВАЯ ЦО́ТНАСЦЬ, C-цотнасць,

квантавы лік сапраўды нейтральнай элементарнай часціцы (сістэмы часціц), які вызначае паводзіны яе хвалевай функцыі пры зарадавым спалучэнні. У працэсах, абумоўленых гравітацыйнымі, эл.-магн. або моцнымі ўзаемадзеяннямі, З.ц. захоўваецца (не мяняецца).

Пры зарадавым спалучэнні хвалевая функцыя сапраўды нейтральнай часціцы не мяняецца (дадатная З.ц.) або мяняе знак (адмоўная З.ц.). Для фатона З.ц. адмоўная: C = −1, гэта вынікае з таго, што пры зарадамі спалучэнні эл. зарады, а значыць, і эл.магн. палі, квантамі якіх з’яўляюцца фатоны, мяняюць знак. Для π​⁰− і η​⁰− мезонаў, якія распадаюцца на 2 γ-кванты, C = 1. Сапраўды нейтральнай сістэмай з’яўляецца пазітроній (звязаны стан электрона і пазітрона), для якога C = (−1)​^J+l, дзе J — поўны спін сістэмы, l — арбітальны момант іх адноснага руху. Гэтай формулай вызначаецца таксама З.ц. сапраўды нейтральных мезонаў, пабудаваных з кварка і адпаведнага антыкварка.

Літ.:

Окунь Л.Б. Лептоны и кварки. 2 изд. М., 1990.

А.​У.​Астапенка.

т. 6, с. 536

І́НФЕЛЬД ((Infeld) Леапольд) (20.8.1898, г. Кракаў, Польшча — 15.1.1968),

польскі фізік, адзін з заснавальнікаў польскай школы тэарэт. фізікі. Чл. Польскай АН і АН інш. краін. Скончыў Ягелонскі ун-т у Кракаве (1921). З 1930 у Львоўскім ун-це, з 1933 у Кембрыджы (Вялікабрытанія). У 1936—38 у Прынстанскім ін-це перспектыўных даследаванняў у А.​Эйнштэйна, з 1939 у Таронцкім ун-це (ЗША) (Канада)*. З 1950 у Варшаўскім ун-це, адначасова з 1951 дырэктар Ін-та тэарэт. фізікі. Навук. працы па агульнай тэорыі адноснасці, нелінейнай электрадынаміцы, квантавай механіцы. Даў інтэрпрэтацыю неазначальнасцей суадносін, вывеў хвалевае ўраўненне электрона (з галандскім матэматыкам Б.​Л.​Ван-Дэр Вардэнам), з Эйнштэйнам і Б.​Гофманам вывеў ураўненні руху сістэмы цел у гравітацыйным полі ў прыбліжэнні больш высокім за ньютанаўскае. Аўтар публіцыстычных твораў, маст. біяграфій вучоных.

Тв.:

Рус. пер. — Движение и релятивизм. М., 1962 (разам з Е.​Плябанскім);

Эварист Галуа — избранник богов. М., 1965;

Эволюция физики. 4 изд. М., 1966 (разам з А.​Эйнштэйнам).

т. 7, с. 293

МЕЗО́НЫ [ад мез(а)... + (электр)он],

нестабільныя элементарныя часціцы, якія адносяцца да класа адронаў, маюць цэлалікавы спін і нулявы барыённы зарад. Да М. адносяць пі-мезоны, К-мезоны і многія рэзанансы. Да М. не адносяць мю-М. (мюоны) таму, што яны маюць спін 1/2 і не ўдзельнічаюць у моцных узаемадзеяннях.

Прадказаны ў 1935 Х.Юкавай для тлумачэння прыроды ядзерных сіл; эксперыментальна адкрыты ў 1947 у касм. прамянях С.Ф.Паўэлам. Назва звязана з тым, што першыя з адкрытых М. (пі- і К-М.) мелі масу, прамежкавую паміж масамі пратона і электрона. У далейшым былі адкрыты М., масы якіх у некалькі разоў перавышаюць масу пратона. Складаюцца з кварка і антыкварка і глюонаў. Утвараюцца пры сутыкненнях пратонаў з пратонамі ці атамнымі ядрамі, а таксама пры анігіляцыі электронаў і пазітронаў. Маюць адмоўны, нулявы або дадатны эл. зарад, роўны эл. элементарнаму зараду, і час жыцця ад 10​⁻⁸ да 10​⁻²⁴ с. Распадаюцца на больш лёгкія М., лёгкія М. і лептоны або лептоны і гама-кванты.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 10, с. 259

МЮО́НЫ, мю-мезоны,

нестабільныя зараджаныя элементарныя часціцы, якія маюць спін ½, час жыцця 2,2∙10​⁻⁶ с і масу прыкладна ў 207 разоў большую за масу электрона; адносяцца да лептонаў. Адмоўна зараджаны (μ​⁻) і дадатна зараджаны (μ​⁺) М. з’яўляюцца антычасціцамі адзін аднаго.

Эксперыментальна выяўлены ў касм. праменях амер. фізікамі К.​Андэрсанам і С.​Недэрмаерам (1936—37). Асн. крыніцы М. — распад піонаў і каонаў (гл. Мезоны), якія інтэнсіўна нараджаюцца пры сутыкненнях адронаў, працэс нараджэння пар μ​⁻ μ​⁺ фатонамі высокіх энергій, распады гіперонаў, «зачараваных» часціц і інш. Па сваіх уласцівасцях ва ўсіх вядомых узаемадзеяннях μ​⁻ паводзіць сябе аналагічна электрону, ад якога адрозніваецца толькі масай (μ — е-універсальнасць). Слабае ўзаемадзеянне М. выклікае іх распад на электрон (ці пазітрон) і адпаведнае нейтрына, што вызначае час жыцця М. у вакууме. У рэчыве павольныя М. страчваюць энергію на іанізацыю атамаў і могуць спыняцца. Пры гэтым μ​⁻ прыцягваецца ядром атама і ўтвараецца мезаатам, а μ​⁺ далучае да сябе электрон і ўтвараецца мюоній.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 11, с. 62

ПАЗІТРО́Н [ад лац. positivus дадатны + (элек)трон],

дадатна зараджаная элементарная часціца; антычасціца электрона. Абазначаецца е​⁺ або е​⁻ Мае аднолькавыя з электронам масу і спін, а магн. момант і эл. зарад роўныя па модулі і процілеглыя па знаку. П. мае спін, роўны ​¹/₂ (ферміён), адносіцца да лептонаў, удзельнічае ў эл.-магн., слабым і гравітацыйным узаемадзеяннях.

Існаванне П. тэарэтычна вынікае з Дзірака ўраўнення, эксперыментальна адкрыты К.Д.Андэрсанам (1932) у складзе касм. прамянёў і стаў першым прыкладам антычасціц. Пры пэўных умовах утварае з электронам вадародападобную сістэму (гл. Пазітроній). Узнікае пры ўзаемапераўтварэннях свабодных элементарных часціц, напр., пры распадах мюонаў, а таксама пры бэта-распадзе некаторых ізатопаў. Прадказаныя Дзіракам і эксперыментальна назіраныя працэсы анігіляцыі і нараджэння пар (П. — электрон) былі першымі доказамі ўзаемапераўтварэнняў элементарных часціц, на аснове якіх распрацаваны метады нараджэння новых элементарных часціц у накапляльных кольцах паскаральнікаў. П. выкарыстоўваецца пры даследаваннях размеркавання скарасцей электронаў праводнасці, дэфектаў крышталічнай рашоткі, кінетыкі некаторых хім. рэакцый і інш.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 11, с. 517

ДЗІРА́К ((Dirac) Поль Адрыен Марыс) (8.8.1902, г. Брысталь, Вялікабрытанія — 20.10.1984),

англійскі фізік-тэарэтык, адзін са стваральнікаў квантавай механікі і квантавай тэорыі поля. Чл. Лонданскага каралеўскага т-ва (1930), замежны чл. АН СССР (1931). Скончыў Брыстольскі (1921) і Кембрыджскі (1926) ун-ты. У 1932—69 праф. Кембрыджскага ун-та, з 1971 праф. ун-та штата Фларыда (ЗША). Навук. працы па квантавай механіцы, квантавай электрадынаміцы, квантавай тэорыі поля, тэорыі электрычных часціц і тэорыі гравітацыі. Распрацаваў матэм. апарат квантавай механікі — тэорыю пераўтварэнняў, прапанаваў метад другаснага квантавання (1926—27). Незалежна ад Э.​Фермі ў 1926 распрацаваў статыстыку часціц з паўцэлым спінам (гл. Фермі—Дзірака статыстыка), разам з В.​Гайзенбергам адкрыў абменнае ўзаемадзеянне (1928). Развіў рэлятывісцкую тэорыю руху электрона (гл. Дзірака ўраўненне) і прадказаў існаванне пазітрона (1928). Выказаў гіпотэзы аб існаванні элементарнага магн. зараду (1931) і антырэчыва (1933). Нобелеўская прэмія 1933 (разам з Э.Шродынгерам).

Тв.:

Рус. пер. — Лекции по квантовой теории поля. М., 1971;

Общая теория относительности. М., 1978;

Принципы квантовой механики. М., 1979.

Літ.:

Поль Дирак и физика XX века: Сб. науч. тр. М., 1990.

М.​М.​Касцюковіч.

т. 6, с. 116

МОТ ((Mott) Невіл Фрэнсіс) (30.9.1905, г. Лідс, Вялікабрытанія —8.8.1996),

англійскі фізік-тэарэтык, адзін з заснавальнікаў фізікі паўправаднікоў. Чл. Лонданскага каралеўскага т-ва (1936), чл.-кар. Амер. акадэміі навук і мастацтваў (1954). Скончыў Кембрыджскі ун-т (1927), дзе працаваў у 1930—33 і з 1954 (у 1954—71 дырэктар Кавендышскай лабараторыі). У 1933—54 праф. Брыстольскага ун-та. Навук. працы па квантавай механіцы, ядз. фізіцы, фізіцы цвёрдага цела. Вывеў ф-лу для дыферэнцыяльнага сячэння рассеяння атама (ф-ла М., 1930). Даў уяўленне аб звязаным стане электрона з зоны праводнасці і дзіркі з валентнай зоны (эксітон Ванье—М., 1937). Пабудаваў тэорыю фатагр. працэсу (мадэль М. — Гёрні; 1938) і тэорыю пераходных металаў і іх сплаваў. Адзін са стваральнікаў тэорыі неўпарадкаваных сістэм. Нобелеўская прэмія 1977 (разам з Ф.​Андэрсанам, Дж.​Х.​Ван Флекам).

Тв.:

Рус. пер. — Теория атомных столкновений. 3 изд. М., 1969 (разам з Г.​Месі);

Электронные процессы в некристаллических веществах. Т. 1—2. 2 изд. М., 1982 (разам з Э.​А.​Дэвісам).

М.​М.​Касцюковіч.

т. 10, с. 527

ПЛАНК ((Planck) Макс Карл Эрнст Людвіг) (23.4.1858, г. Кіль, Германія — 4.10.1947),

нямецкі фізік-тэарэтык, адзін з заснавальнікаў квантавай тэорыі. Чл. Берлінскай АН (1894), Лонданскага каралеўскага т-ва (1926). Замежны ганаровы чл. АН СССР (1926). Вучыўся ў Мюнхенскім (1874—77) і Берлінскім (1877—78) ун-тах. З 1880 у Мюнхенскім ун-це, праф. ун-таў у Кілі (з 1885) і Берліне (з 1889), адначасова сакратар Берлінскай АН (1912—43). Навук. працы па тэрмадынаміцы, тэорыі цеплавога выпрамянення, тэорыі адноснасці, электрамагнетызме, оптыцы, акустыцы, кінетычнай тэорыі газаў, гісторыі і метадалогіі фізікі. Выказаў меркаванне аб дыскрэтным характары энергетычных працэсаў у атамных асцылятарах, увёў паняцце квант энергіі і фундаментальную фіз. канстанту h (гл. Планка пастаянная). Устанавіў закон размеркавання энергіі ў спектры абс. чорнага цела (гл. Планка закон выпрамянення). Увёў паняцце «тэорыя адноснасці», вывеў рэлятывісцкае ўраўненне дынамікі, атрымаў формулы для энергіі і імпульсу электрона. Нобелеўская прэмія 1918.

Тв.:

Рус. пер. — Единство физической картины мира. М., 1966;

Избр. труды. М 1975.

Літ.:

Макс Планк, 1858—1958. М., 1958;

Кляус Е.М., Франкфурт У.И. Макс Планк, 1858—1947. М., 1980.

А.​І.​Болсун.

т. 12, с. 407