Verbum

ВЫЛІЧА́ЛЬНАЯ МАШЫ́НА,

інструментальны сродак (або сукупнасць сродкаў) для апрацоўкі інфармацыі, у т. л. вылічэнняў, кіравання, рашэння задач. Бываюць мех., эл., электронныя, гідраўл., пнеўматычныя, аптычныя і камбінаваныя; у залежнасці ад формы выяўлення інфармацыі адрозніваюць аналагавыя вылічальныя машыны, лічбавыя вылічальныя машыны і гібрыдныя вылічальныя сістэмы.

Першы праект універсальнай «аналітычнай машыны» (гіганцкага арыфмометра з праграмным кіраваннем, арыфм. і запамінальным блокам), які, аднак, не быў поўнасцю рэалізаваны, распрацаваў англ. вынаходца і матэматык Ч.Бэбідж у 1883. Асн. ідэі праекта закладзены ў аснову работы сучаснай вылічальнай машыны: праграма вылічэнняў захоўваецца ў памяці машыны і выконваецца аўтаматычна. Развіццё электратэхнікі і радыёэлектронікі прывяло да стварэння ў 1930-я г. спецыялізаваных аналагавых вылічальных машын. Першыя электронныя вылічальныя машыны, заснаваныя на выяўленні інфармацыі ў лічбавай двайковай форме, распрацаваны ў 1940-я г. на аснове развіцця эл. пераключальных схем у аўтам. тэлеф. сувязі, электроннай кантрольна-вымяральнай апаратуры, радыёлакацыі. Гл. таксама Вылічальная машына «Мінск», Вылічальная тэхніка, Вылічальны цэнтр, Вылічальная сістэма.

Літ.:

Голубинцев В.О., Купаев В.М., Синельников Е.М. Эволюция универсальных ЦВМ. М., 1980.

М.П.Савік.

т. 4, с. 312

АПТЫ́ЧНАЯ СУ́ВЯЗЬ,

перадача інфармацыі з дапамогай эл.-магн. хваляў аптычнага дыяпазону (10​¹⁴—10​¹⁵ Гц). Першая лінія аптычнага тэлеграфа пабудавана ў 1794 паміж Парыжам і Лілем (225 км). Стварэнне лазераў, святлодыёдаў, фотапрыёмнікаў, валаконна-аптычных кабеляў з надзвычай малымі стратамі дало магчымасць стварыць аптычную сувязь, якая мае перавагу над інш. відамі сувязі па колькасці каналаў (вял. Прапускная здольнасць), ахове ад перашкод, далёкасці і хуткасці перадачы, па эканоміі металу (металу (медзі, алюмінію), па рэальнасці стварэння інтэгральных і інтэлектуальных сетак сувязі.

Для мадуляцыі лазернага выпрамянення ўздзейнічаюць на працэс яго генерацыі або выкарыстоўваюць мадулятар святла. На выхадзе перадатчыка фарміруецца вузкі маларазбежны прамень святла; трапляючы на ўваход прыёмніка, ён накіроўваецца на фотадэтэктар, дзе аптычнае выпрамяненне пераўтвараецца ў эл. сігнал, які ўзмацняецца і апрацоўваецца звычайнымі радыётэхн. Метадамі. Адрозніваюць аптычную сувязь з адкрытымі лініямі (для перадачы сігналаў праз атмасферу Зямлі ці касм. прастору) і з закрытымі святлаводнымі каналамі (валаконна-аптычныя лініі сувязі; выкарыстоўваюцца ў наземных і падводных умовах).

Літ.:

Алишев Я.В. Многоканальные системы передачи оптического диапазона. Мн., 1986;

Волоконно-оптические системы передачи. М., 1992.

Я.В.Алішаў.

т. 1, с. 438

АПТЫ́ЧНЫ РЭЗАНА́ТАР,

сістэма люстраных адбівальных паверхняў, у якой узбуджаюцца і падтрымліваюцца стаячыя ці бягучыя электрамагнітныя хвалі аптычнага дыяпазону. У адрозненне ад аб’ёмнага рэзанатара аптычны з’яўляецца адкрытым (няма бакавых сценак). Аптычны рэзанатар — адзін з важнейшых элементаў лазера. Асн. характарыстыка аптычнага рэзанатара — дыхтоўнасць (вызначае страты светлавой энергіі і характарызуе рэзанансныя ўласцівасці).

Прасцейшы аптычны рэзанатар — інтэрферометр Фабры—Перо, які складаецца з 2 плоскіх строга паралельных люстэркаў, што знаходзяцца на адлегласці L, значна большай за даўжыню хвалі λ. Калі паміж люстэркамі ўздоўж восі рэзанатара распаўсюджваецца плоская светлавая хваля, то ў выніку адбіцця ад люстэркаў і інтэрферэнцыі адбітых хваляў утвараецца стаячая хваля. Умова рэзанансу: L = q∙λ/2. дзе q — падоўжны індэкс ваганняў (колькасць паўхваляў, што ўкладаюцца ўздоўж восі аптычнага рэзанатара). У лазернай тэхніцы выкарыстоўваюцца канфакальныя рэзанатары, утвораныя сферычнымі люстэркамі, якія разнесены на адлегласць, роўную радыусу іх крывізны, а таксама кальцавыя аптычныя рэзанатары, што складаюцца з 3 і болей плоскіх або сферычных люстэркаў. У аптычным рэзанатары са сферычнымі люстэркамі ўзбуджаюцца таксама незалежныя бягучыя насустрач адна адной хвалі.

Літ.:

Ананьев Ю.А. Оптические резонаторы и проблема расходимости лазерного излучения. М., 1979.

В.В.Валяўка.

т. 1, с. 439

ДВАЙНІКАВА́ННЕ,

утварэнне ў монакрышталі абласцей з заканамерна змененай арыентацыяй крышт. структуры. Структуры двайніковых утварэнняў з’яўляюцца люстраным адбіткам атамнай структуры зыходнага крышталя (матрыцы) у пэўнай плоскасці (плоскасці Д.) ці ўтвараюцца паваротам структуры матрыцы вакол крышталеграфічнай восі (восі Д.) на пастаянны для дадзенага рэчыва вугал або іншым пераўтварэннем сіметрыі крышталёў. Матрыца з двайніковым утварэннем наз. двайніком.

У залежнасці ад колькасці зрошчаных двайніковых утварэнняў структуры наз. трайнікамі, чацвернікамі ці наогул полісінт. двайнікамі. Д. можа адбывацца пры крышталізацыі, мех. дэфармацыі, зрастанні суседніх зародкаў (двайнікі росту), хуткім цеплавым расшырэнні ці сцісканні, награванні дэфармаваных крышталёў (двайнікі рэкрышталізацыі), пры пераходзе ад адной крышт мадыфікацыі да другой. Напр., у крышталях сегнетавай солі двайнікі ўтвараюцца пры пераходзе крышталя ад рамбічнай структуры да монакліннай (пры т-ры Кюры). Д. ўплывае на мех. (трываласць, пластычнасць, крохкасць), м., магн., аптычныя ўласцівасці крышталёў, пагаршае якасць паўправадніковых прылад. Заканамернасці Д. выкарыстоўваюцца для дыягностыкі мінералаў, устанаўлення паходжання і ацэнкі некат. мінералаў як прамысл. сыравіны.

Літ.:

Современная кристаллография. Т. 2. М., 1979;

Т. 4. М., 1981.

Р.М.Шахлевіч.

т. 6, с. 73

АБ’ЕКТЫ́Ў,

аптычная сістэма або яе частка, якая стварае сапраўдны адваротны відарыс аб’екта. Створаны аб’ектывам відарыс разглядаецца праз акуляр (звычайна пасля абарачальнай сістэмы) ці фіксуецца на экране, фатагр. плёнцы, фотакатодзе перадавальнай тэлевізійнай трубкі і інш. Бываюць лінзавыя, люстраныя і люстрана-лінзавыя.

Асн. аптычныя характарыстыкі: фокусная адлегласць f; дыяметр уваходнай зрэнкі d; святласіла d/f; вугал (поле) зроку; раздзяляльная здольнасць. Аб’ектывы тэлескапічных сістэм маюць фокусную адлегласць да некалькіх метраў і дыяметр уваходнай зрэнкі ад некалькіх сантыметраў (у геад., вымяральных і падзорных трубах) да некалькіх метраў (у тэлескопах-рэфрактарах), аб’ектывы мікраскопаў — фокусную адлегласць 1,5—40 мм, малафарматных фотаапаратаў — 6—2000 мм (для аматарскай практыкі 28—200 мм). Фатагр. аб’ектывы бываюць нармальныя (вугал зроку 40—50°), шырокавугольныя (больш за 70°), звышшырокавугольныя (больш за 83°, аб’ектывы тыпу «рыбіна вока» больш за 180°), даўгафокусныя (менш за 39°) і звышдаўгафокусныя (менш за 9°). Канструкцыя складаных аб’ектываў дазваляе выправіць храматычную і геам. аберацыі аптычных сістэм. Большасць аб’ектываў — анастыгматы. Аб’ектывы з пераменнай фокуснай адлегласцю (панкратычныя), у якіх плоскасць відарыса і святласіла нязменныя, выкарыстоўваюцца ў кіна- і тэлекамерах, спец. прамянёвастойкія — у лазерных сістэмах. Для павелічэння фіз. святласілы аб’ектывы прасвятляюць (гл. Прасвятленне оптыкі).

В.В.Валяўка.

т. 1, с. 19

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

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

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

ЛА́ЗЕРНАЯ ТЭ́ХНІКА,

сукупнасць тэхн. сродкаў для генерацыі, пераўтварэння, перадачы, прыёму і выкарыстання лазернага выпрамянення. Выкарыстоўваецца ў ваеннай тэхніцы (дальнамеры, цэлеўказальнікі, імітатары стральбы), матэрыялаапрацоўцы (лазерныя зварка і рэзка цвёрдых і тугаплаўкіх матэрыялаў, тэрмаапрацоўка і мадыфікацыя паверхні), сістэмах сувязі, інфармацыйных тэхналогіях (запіс і счытванне інфармацыі, лазерныя прынтэры, сканеры), бытавой тэхніцы, метралогіі, навук. даследаваннях, фоталітаграфіі, медыцыне і інш.

Л.т. ўключае ў сябе: уласна лазеры, іх элементы (выпрамяняльнікі, аптычныя рэзанатары, крыніцы напампоўкі і сілкавання, блокі кіравання і інш.), прылады кіравання лазерным прамянём (мадулятары святла, дэфлектары, пераўтваральнікі частаты і інш.), а таксама прылады, сістэмы і ўстаноўкі, дзе выкарыстанне лазера вызначае іх функцыянальнае прызначэнне. Выкарыстанне Л.т. грунтуецца на такіх прынцыповых адрозненнях лазернага выпрамянення ад выпрамянення інш. крыніц святла, як кагерэнтнасць, манахраматычнасць, высокія накіраванасць і яркасць, магчымасць атрымання светлавых імпульсаў малой працягласці, недасягальных з дапамогай інш. тэхн. сродкаў. Напр., факусіроўкай лазернага выпрамянення ажыццяўляецца лакальнае ўздзеянне на матэрыялы з зонай апрацоўкі прыкладна 1—10 мкм. Перспектыўнымі з’яўляюцца лазеры на сапфіры, легіраваным тытанам (маюць плаўную перанастройку частаты і генерыруюць фемтасекундныя імпульсы), а таксама цвердацелыя лазеры з дыёднай лазернай напампоўкай (пераўтвараюць выпрамяненне паўправадніковых лазераў у лазернае выпрамяненне высокай якасці). Гл. таксама Лазерная тэхналогія.

Літ.:

О’Шиа Д., Коллен Р., Родс У. Лазерная техника: Пер. с англ. М., 1980.

Л.М.Арлоў.

т. 9, с. 101

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