Verbum

ЛА́РМАРА ПРЭЦЭ́СІЯ,

прэцэсія аднолькавых зараджаных часціц (напр., электронаў у атаме) у пастаянным аднародным слабым магн. полі. Апісана Дж.Лармарам у 1895. Пакладзена ў аснову класічнай тэорыі дыямагнетызму, тлумачэння Зеемана з’явы і магн. вярчэння плоскасці палярызацыі.

Абумоўлена ўздзеяннем на часціцы Лорэнца сілы; падобная на прэцэсію восі гіраскопа пад уздзеяннем сілы, якая імкнецца павярнуць вось вярчэння. Л.п. адбываецца вакол напрамку магн. поля з вуглавой скорасцю ω_L (лармараўская частата), якая вызначаецца. па формуле ω_L = qB/(2m), дзе q — зарад, m — маса і q/m — удзельны зарад часціцы, B — індукцыя магн. поля.

Л.І.Камароў.

т. 9, с. 137

БЭ́ТА-РАСПА́Д,

β-распад, самаадвольнае ператварэнне ўнутры атамнага ядра аднаго з нейтронаў у пратон (ці наадварот), а таксама свабоднага нейтрона ў пратон, абумоўленае слабым узаемадзеяннем. Адзін з асн. тыпаў радыеактыўнасці. Ператварэнне нейтрона ў пратон суправаджаецца выпусканнем электрона e​^- і электроннага антынейтрына ν̃_e, а пратона ў нейтрон — выпусканнем пазітрона e​⁺ і электроннага нейтрына ν_e (гл. Бэта-выпрамяненне).

Пры электронным бэта-распадзе (β​^-) утвараецца ядро з колькасцю пратонаў, большай на 1 за іх колькасць у зыходным ядры, напр.: $\genfrac{}{}{0ex}{}{14}{6}c\to \genfrac{}{}{0ex}{}{14}{7}\mathrm{N}+e+{\mathrm{\nu ̃}}_{\mathrm{e}}$ . Пры пазітронным бэта-распадзе (β​⁺) колькасць пратонаў у ядры памяншаецца на 1: $\genfrac{}{}{0ex}{}{11}{6}c\to \genfrac{}{}{0ex}{}{11}{5}\mathrm{\beta }+e^{\mathrm{+}}+{\nu }_{\mathrm{e}}$ . Да бэта-распаду адносяць таксама электронны захоп. Энергія, якая вылучаецца пры бэта-распадзе, размяркоўваецца пераважна паміж e​^- і ν̃_e (ці e​⁺ і ν_e). Перыяды паўраспадаў β-актыўных ядраў ад 10​^-2 с да 10​¹⁸ гадоў. Пры бэта-распадзе не захоўваецца прасторавая цотнасць, што выяўляецца ў асіметрыі прасторавых напрамкаў у руху электронаў, якія выпраменьваюцца ядрамі: у напрамку спіна ядраў вылятае менш электронаў, чым у адваротным. Асновы тэорыі бэта-распаду закладзены Э.Фермі (1934). Далейшае развіццё тэорыі бэта-распаду прывяло да стварэння адзінай тэорыі слабых і эл.-магн. узаемадзеянняў (гл. Электраслабае ўзаемадзеянне).

М.А.Паклонскі.

т. 3, с. 386

АЛІХА́НАЎ Абрам Ісакавіч

(4.3.1904, Тбілісі — 8.12.1970),

сав. фізік. Акад. АН СССР (1943). Герой Сац. Працы (1954). Скончыў Ленінградскі політэхн. ін-т (1929). У 1927—41 у Фізіка-тэхн. ін-це, у 1945—68 дырэктар Ін-та тэарэт. і эксперым. фізікі АН СССР. Навук. працы па рэнтгенаструктурным аналізе, фізіцы рэнтгенаўскіх і касм. прамянёў і ядз. фізіцы. Адкрыў і даследаваў (у сааўт.) выпрамяненне электронна-пазітронных пар, распрацаваў арыгінальную методыку даследавання спектраў электронаў; пазітронаў і у-квантаў; адзін са стваральнікаў першага ў СССР доследнага цяжкаводнага рэактара. Дзярж. прэміі СССР 1941, 1948, 1953.

Тв.:

Избр. труды. М., 1975.

т. 1, с. 261

БЭ́ТА-ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ,

β-выпрамяненне, паток электронаў ці пазітронаў (β-часціц), якія выпраменьваюцца пры бэта-распадзе. Бэта-выпрамяненне выклікае іанізацыю, люмінесцэнцыю, уздзейнічае на фотаэмульсію.

Дзеянне бэта-выпрамянення на жывыя арганізмы падобна да біялагічнага дзеяння іанізавальных выпрамяненняў інш. відаў. Пры вонкавым апрамяненні арганізма бэта-выпрамяненнем пашкоджвае паверхневыя тканкі (пранікальная здольнасць β-часціц не перавышае некалькіх міліметраў). Пры пападанні β-радыеактыўных ізатопаў у арганізм асаблівасці прамянёвага пашкоджання залежаць ад размеркавання іх у тканках і ад перыяду паўраспаду (можа адбывацца гібель клетак, тканак і ўсяго арганізма). Адносная біялагічная эфектыўнасць бэта-выпрамяненняў блізкая да 1. Выкарыстоўваецца ў медыцыне (прамянёвая тэрапія).

т. 3, с. 386

КУ́ПЕРА ЭФЕ́КТ,

утварэнне звязаных пар часціц у выраджанай сістэме ферміёнаў. Вядзе да звышцякучасці часціц, якая для зараджаных часціц выяўляецца як звышправоднасць. Прадказаны ў 1956 Л.Н.Куперам. Пакладзены ў аснову сучаснай мікраскапічнай тэорыі звышправоднасці.

Паводле тэорыі Купера, ферміёны з процілегла накіраванымі імпульсамі пры адсутнасці знешніх палёў могуць аб’ядноўвацца ў пары (купераўскія пары) з-за ўзаемадзеяння шляхам абмену віртуальнымі фанонамі, якое мае характар прыцяжэння. Купераўскія пары маюць цэлалікавы спін і з’яўляюцца базонамі, што не абмяжоўвае лік часціц у пэўным энергетычным стане. Малая велічыня энергіі сувязі электронаў у парах абумоўлівае існаванне нізкатэмпературнай звышправоднасці металаў і звышцякучасці вадкага гелію-3.

Л.І.Камароў.

т. 9, с. 35

ЛА́РМАР (Larmor) Джозеф

(11.7.1857, Магерагал, Ірландыя — 19.5.1942),

англійскі фізік-тэарэтык. Чл. Лонданскага каралеўскага т-ва (1892). Скончыў Кембрыджскі ун-т (1879), дзе і працаваў у 1885—1932 (з 1903 праф.). Навук. працы па электроннай тэорыі, электрадынаміцы рухомых асяроддзяў, матэм. фізіцы. Адкрыў прэцэсію электронаў у слабым магн. полі (1895; гл. Лармара прэцэсія). Незалежна ад Х.А.Лорэнца атрымаў рэлятывісцкія пераўтварэнні каардынат і часу (гл. Лорэнца пераўтварэнні) і закон складання скарасцей (1900). Яго манаграфія «Эфір і матэрыя» (1900) адыграла значную ролю ў развіцці электрадынамікі.

Літ.:

Спасский Б.И. История физики. 2 изд. М. 1977. Ч. 2. С. 164—166.

т. 9, с. 137

А́ТАМ

(ад грэч. atomos непадзельны),

часціца рэчыва, найменшая частка хім. элемента, якая з’яўляецца носьбітам яго ўласцівасцяў. Кожнаму элементу адпавядае пэўны род атама, якія абазначаюцца сімвалам хім. элемента і існуюць у свабодным стане або ў злучэнні з інш. атамамі, у складзе малекул. Разнастайнасць хім. злучэнняў абумоўлена рознымі спалучэннямі атамаў у малекулах. Фіз. і хім. ўласцівасці свабоднага атама вызначаюцца яго будовай. Атам мае дадатна зараджанае цэнтр. атамнае ядро і адмоўна зараджаныя электроны і падпарадкоўваецца законам квантавай механікі.

Асн. характарыстыка атама, што абумоўлівае яго прыналежнасць да пэўнага элемента, — зарад ядра, роўны +Ze, дзе Z = 1, 2, 3, ... — атамны нумар элемента, e — элементарны эл. зарад. Ядро з зарадам +Ze утрымлівае вакол сябе Z электронаў з агульным зарадам -Ze. У цэлым атам электранейтральны. Пры страце электронаў ён ператвараецца ў дадатна зараджаны іон. Маса атама ў асноўным вызначаецца масай ядра і прапарцыянальная яго атамнай масе, якая прыблізна роўная масаваму ліку. Пры яго павелічэнні ад 1 (для атама вадароду, Z = 1) да 250 (для атама трансуранавых элементаў, Z>92) маса атама мяняецца ад 1,67·10​^-27 да 4·10​^-25 кг. Памеры ядра (парадку 10​^-14—10​^-15 м) вельмі малыя ў параўнанні з памерамі ўсяго атама (10​^-10 м). Паводле квантавай тэорыі, для электронаў у атаме магчымы толькі пэўныя (дыскрэтныя) значэнні энергіі, якія для атама вадароду і вадародападобных іонаў вызначаюцца формулай ${\mathrm{E}}_{\mathrm{n}}=-\mathrm{h}\mathrm{c}\mathrm{R}\frac{{\mathrm{Z}}^2}{{\mathrm{n}}^2}$ , дзе h — Планка пастаянная, c — скорасць святла, R — Рыдберга пастаянная, n = 1, 2, 3 ... цэлы лік, які вызначае магчымае значэнне энергіі і наз. галоўным квантавым лікам. Велічыня hcR=13,60 эВ ёсць энергія іанізацыі атама вадароду, г. зн. энергія, неабходная на тое, каб перавесці электрон з асн. ўзроўню (n=1) на ўзровень n=∞, што адпавядае адрыву электрона ад ядра. Электроны ў атаме пераходзяць з аднаго ўзроўню энергіі на другі паводле квантавага закону ${\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\mathrm{h\nu }$. Кожнаму значэнню энергіі адпавядае 2n​² розных квантавых станаў, што адрозніваюцца значэннямі трох дыскрэтных фізічных велічыняў: арбітальнага моманту імпульсу M_e, яго праекцыі M_ez на некаторы напрамак z і праекцыі (на той жа напрамак) спінавага моманту імпульсу M_sz. M_e вызначаецца азімутальным квантавым лікам 1, які прымае n значэнняў (1=0, 1, 2 ..., n-1); M_ez — арбітальным магнітным квантавым лікам m_e, які прымае 21+1 значэнняў (m₁ = 1, 1-1, ..., -1); Msz спінавым магнітным квантавым лікам ms, які мае значэнні ½ і −½ (гл. Спін, Квантавыя лікі). Агульны лік станаў з аднолькавай энергіяй (зададзена n) наз. ступенню выраджэння ці статыстычнай вагой. Для атама вадароду і вадародападобных іонаў ступень выраджэння ўзроўняў энергіі ${\mathrm{g}}_{\mathrm{n}}=2{\mathrm{n}}^2$. Зададзенаму набору квантавых лікаў n, 1, m_e адпавядае пэўнае размеркаванне электроннай шчыльнасці (імавернасці знаходжання электрона ў розных месцах атама). Паводле Паўлі прынцыпу, у атаме не можа быць двух (або больш) электронаў у аднолькавым стане, таму максімальны лік электронаў у атаме з зададзенымі n і 1 роўны 2 (21 + 1). Электроны ўтвараюць электронную абалонку атама і цалкам яе запаўняюць. На аснове ўяўлення пра паступовае запаўненне, з павелічэннем Z, усё больш аддаленых ад ядра электронных абалонак можна растлумачыць перыядычнасць хім. і фіз. уласцівасцяў элементаў. Гл. таксама Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева.

Літ.:

Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1—2. М., 1984;

Борн М. Атомная физика. М., 1970;

Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М., 1988;

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 3. Квантовая механика;

Нерелятивистская теория. 4 изд. М., 1989.

М.А.Ельяшэвіч.

т. 2, с. 66

АКІСЛЕ́ННЕ ў хіміі,

працэс злучэння якога-н. рэчыва з кіслародам; хімічная рэакцыя, пры якой адбываецца адыманне электронаў ад атамаў, пераразмеркаванне электроннай шчыльнасці паміж атамамі (гл. Акісленне-аднаўленне). Ступень акіслення не заўсёды адпавядае валентнасці атама і можа быць адмоўнай або дадатнай велічынёй. Сярод працэсаў акіслення вылучаюцца: акісленне арган. злучэнняў, у т. л. нафтапрадуктаў, акісленне металаў і акісленне біялагічнае. Сучаснае разуменне механізма акіслення арган. злучэнняў засн. на пераксіднай тэорыі, паводле якой з кіслародам рэагуюць злучэнні, што папярэдне перайшлі ў актыўны стан (гл. Пераксіды арганічныя). Пачатковая стадыя акіслення — ланцуговая хімічная рэакцыя. Актыўныя акісляльнікі — кісларод O₂, азон O₃, пераксід вадароду H₂O₂, хлор Cl₂, фтор F₂, перманганат калію KMnO₄ і інш.

т. 1, с. 191

ВІ́ДЭМАНА—ФРА́НЦА ЗАКО́Н,

фізічная заканамернасць, што звязвае цеплаправоднасць і электраправоднасць металаў. Устаноўлены ў 1853 ням. фізікамі Т.Відэманам і Р.Францам і ўдакладнены ў 1881 дацкім фізікам Л.Лорэнцам. Паводле Відэмана—Франца закона для ўсіх металаў адносіны каэфіцыента цеплаправоднасці χ (дакладней, яе электроннай складальнай) да іх удзельнай электраправоднасці σ прама прапарцыянальныя абс. т-ры T: χ/σ = LT, дзе L — лік Лорэнца, аднолькавы для ўсіх металаў. Узаемная сувязь эл. праводнасці і цеплаправоднасці тлумачыцца тым, што гэтыя характарыстыкі металаў абумоўлены рухам свабодных электронаў. Відэмана—Франца закон выконваецца для большасці металаў у шырокім інтэрвале т-р, а таксама для паўправаднікоў (лік Лорэнца ў гэтым выпадку залежыць ад механізма рассеяння носьбітаў зараду).

т. 4, с. 144

БРЭ́ГА—ВУ́ЛЬФА ЎМО́ВА,

вызначае напрамак узнікнення максімумаў інтэнсіўнасці пры дыфракцыі рэнтгенаўскіх прамянёў на крышталях; аснова рэнтгенаўскага структурнага аналізу. Устаноўлена ў 1913 незалежна У.Л.Брэгам і Г.В.Вульфам. Паводле Брэга—Вульфа ўмовы 2dsinΘ=mλ, дзе d — адлегласць паміж адбівальнымі (крышталеграфічнымі) плоскасцямі, Θ — вугал паміж праменем, што падае, і адбівальнай плоскасцю (брэгаўскі вугал), λ — даўжыня хвалі выпрамянення, m — цэлы дадатны лік (парадак адбіцця). Брэга—Вульфа ўмова дае магчымасць вызначыць велічыню d (λ звычайна вядома, вугал Θ вымяраецца эксперыментальна). Брэга—Вульфа ўмова выконваецца таксама пры дыфракцыі γ-выпрамянення, электронаў, нейтронаў на крышталях, эл.-магн. выпрамянення радыё- і аптычнага дыяпазонаў на перыядычных структурах, пры дыфракцыі светлавых хваляў на ультрагуку.

т. 3, с. 280