Verbum

ЛА́ЗЕРНАЯ ФІ́ЗІКА,

раздзел фізікі, у якім вывучаюцца працэсы генерацыі, узмацнення і распаўсюджвання лазернага выпрамянення, яго ўзаемадзеяння з рознымі асяроддзямі і аб’ектамі; фіз. асновы стварэння і выкарыстання лазераў частка квантавай электронікі.

Узнікла ў 1960-я г. на мяжы оптыкі, радыёфізікі, электронікі і матэрыялазнаўства. Атрымала хуткае развіццё з прычыны асаблівых якасцей лазернага промня: яго надзвычай высокіх кагерэнтнасці, монахраматычнасці, накіравальнасці распаўсюджвання, прасторавай і часавай шчыльнасці энергіі, вельмі малой працягласці асобных імпульсаў. Гэтыя якасці, іх спалучэнні і камбінацыі абумовілі развіццё лазернай тэхнікі — лазерных сродкаў даследавання розных асяроддзяў і аб’ектаў, выканання разнастайных лазерных тэхналогій, у т. л. тонкіх, стварэння аптычнай сувязі, апрацоўкі, запісу і счытвання інфармацыі (гл. Аптычны запіс). Выкарыстанне лазернага выпрамянення выклікала змены шэрагу паняццяў і ўяўленняў оптыкі і інш. галін ведаў. У выніку выкарыстання лазераў выяўлены і даследаваны такія нелінейна-аптычныя з’явы, як генерацыя гармонік, складанне і адыманне частот, вымушанае камбінацыйнае рассеянне, самафакусіроўка і тунэляванне лазернага пучка, чатырохфатоннае змешванне, двухфатоннае паглынанне, амплітудна-фазавая канверсія мадуляцыі, утварэнне салітонаў і інш. Нелінейна-аптычныя з’явы знайшлі шырокае выкарыстанне для кіравання характарыстыкамі лазернага выпрамянення (пры яго генерацыі і распаўсюджванні), вывучэння структуры рэчыва (гл. Лазерная спектраскапія) і дынамікі розных працэсаў у асяроддзях. У імпульсах лазернага выпрамянення фемтасекунднай (10 с) працягласці дасягнуты шчыльнасці магутнасці парадку 10​²¹ Вт/см². Сілы ўздзеяння такіх імпульсаў на электроны і ядры атамаў істотна перавышаюць сілы іх узаемадзеяння ў ядрах, што дае магчымасць кіроўнага ўздзеяння на структуру атамаў і малекул. Лазерныя крыніцы выпрамянення выкарыстоўваюцца ў звычайных аптычных прыладах, што значна паляпшае іх характарыстыкі і пашырае магчымасці, і для стварэння прынцыпова новых прылад і метадаў даследавання, новых тэхн. сродкаў (аптычныя дыскі. лазерныя прынтэры, аудыё- і відэапрайгравальнікі, лініі валаконна-аптычнай сувязі, галаграфічныя і кантрольна-вымяральныя прылады). Дасягненні Л.ф. шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах навукі, прамысл. тэхналогіях, у ваен. тэхніцы, касманаўтыцы, медыцыне.

На Беларусі даследаванні па Л.ф. пачаліся ў 1961 у Ін-це фізікі АН пад кіраўніцтвам Б.І.Сцяпанава. Праводзяцца ў ін-тах фіз. і фізіка-тэхн. профілю Нац. АН Беларусі, установах адукацыі і прамысл. арг-цыях. Прадказана і атрымана генерацыя на растворах складаных малекул, створана серыя лазераў з плаўнай перастройкай частаты ў шырокім дыяпазоне; прапанаваны метады разліку і кіравання энергет., часавымі, частотнымі, палярызацыйнымі і вуглавымі характарыстыкамі лазераў і лазернага выпрамянення; створаны новыя тыпы лазерных крыніц святла агульнага і спец. прызначэння. Распрацаваны фіз. асновы дынамічнай галаграфіі, вывучаны заканамернасці ўзнікнення і працякання многіх нелінейна аптычных з’яў і распаўсюджвання святла ў нелінейна-аптычных асяроддзях.

Літ.:

Апанасевич П.А. Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн., 1977;

Коротеев Н.И., Шумай И.Л. Физика мощного лазерного излучения. М., 1991;

Ярив А. Введение в оптическую электронику: Пер. с англ. М., 1983;

Ахманов С.А., Выслоух В.А., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных лазерных импульсов. М., 1988.

П.​А.​Апанасевіч.

т. 9, с. 101

БОН (Bonn),

горад у Германіі, у зямлі Паўн. Рэйн-Вестфалія; месца часовага знаходжання парламента і ўрада краіны. 296,9 тыс. ж. (1994). Вузел чыгунак і аўтадарог, порт на Рэйне. Міжнар. аэрапорт Кёльн-Бон. Прадпрыемствы паслуг, дакладнай механікі і оптыкі, эл.-тэхн., папяровай, фармацэўтычнай, паліграф., харч., тытунёвай, мэблевай, керамічнай, алюмініевай прам-сці. У Боне знаходзіцца гандл.-прамысл. палата ФРГ, шматлікія праўленні прамысл. і фін. канцэрнаў і інш. Раён Бад-Годэсберг — курорт з мінер. водамі. Ун-т (з 1818). Музеі: зямлі Рэйнланд, Гар. маст. збор Бона, Акад. маст. музей Бонскага ун-та, Дом-музей Л.​Бетховена (нарадзіўся ў Боне), Бетховенгале, дзе кожныя 2 гады праводзіцца Міжнар. муз. фестываль, прысвечаны Бетховену (верасень).

Засн. ў 1 ст. рымлянамі. З 1286 горад. У 1273—1794 рэзідэнцыя кёльнскіх архіепіскапаў. У 1794 акупіраваны франц. войскамі, з 1814 у складзе Прусіі. У 1949—90 сталіца ФРГ. У 1969 да Б. далучаны суседнія гарады Бад-Годэсберг і Боель.

Стары горад моцна разбураны ў 1944—45. У пасляваенны час рэканструяваны, пабудаваны раён з урадавымі і адм. вышыннымі будынкамі. Помнікі архітэктуры: раманскі сабор Санкт-Касіус-унд-Фларэнцыус (1150—1224), гатычная царква св. Рэмігія (1274—1317), барочная царква Іезуітэнкірхе (1686—1717), палацы курфюрстаў (1697—1726, цяпер ун-т) і Попельсдорф (1715—56).

т. 3, с. 211

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

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

КВА́НТАВАЯ О́ПТЫКА,

раздзел оптыкі, які вывучае статыстычныя ўласцівасці светлавых палёў і квантавыя праяўленні гэтых уласцівасцей у працэсах узаемадзеяння святла з рэчывам. Звязана з квантавай механікай, квантавай электрадынамікай, стат. фізікай і нелінейнай оптыкай. Метады К.о. даюць магчымасць вызначаць механізмы міжмалекулярных узаемадзеянняў па зменах статыстыкі фотаадлікаў (рэгістрацыі параметраў светлавых патокаў фотапрыёмнікамі) пры рассейванні святла ў асяроддзі.

Развіццё К.о. ў 1960-я г. звязана са з’яўленнем лазераў, што дало магчымасць фарміравання светлавых палёў з рознымі стат. ўласцівасцямі. Вывучаліся станы поля, якія мелі класічны аналаг і апісваліся на аснове класічных метадаў. Новы этап развіцця пачаўся ў канцы 1970 — пач. 1980-х г. Тэарэт. даследаванні стат. уласцівасцей аптычных палёў, атрыманых у працэсах узаемадзеяння з рэчывам і стварэнне крыніц святла з рознымі стат. ўласцівасцямі прывялі да пераасэнсавання неазначальнасці прынцыпу і развіцця канцэпцыі «сціснутых» станаў поля. Асн. даследаванні праводзяцца ў галіне квантавай інфармацыі, у т. л. квантавых вылічэнняў, квантавых камп’ютэраў, квантавай крыптаграфіі, рэканструкцыі (тамаграфіі) квантавых станаў поля, спектраскапіі адзінкавых малекул і іонаў, лакалізаваных у высокадыхтоўных рэзанатарах ці цвердацелых матрыцах і інш.

На Беларусі даследаванні па К.о. праводзяцца ў Ін-це фізікі і Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі Нац. АН, БДУ.

Літ.:

Клаудер Дж.Р., Сударшан Э.К.Г. Основы квантовой оптики: Пер. с англ. М., 1970;

Килин С.Я. Квантовая оптика: Поля и их детектирование. Мн., 1990.

С.​Я.​Кілін.

т. 8, с. 208

ПУАНКАРЭ́ ((Poincaré) Жуль Анры) (29.4.1854, г. Нансі, Францыя 17.7.1912),

французскі матэматык, фізік і астраном. Чл. Парыжскай АН (1887), Французскай акадэміі (1909). Скончыў Політэхн. (1875) і Горную (1879) школы. З 1881 у Парыжскім ун-це (з 1886 праф.), адначасова з 1893 чл. Бюро даўгот. Навук. працы па тэорыі лікаў, алгебры, тапалогіі, тэорыях функцый, дыферэнцыяльных ураўненняў і імавернасцей, матэм. і тэарэт. фізіцы, нябеснай механіцы і касмагоніі, метадалогіі навук. пазнання. Пабудаваў якасную тэорыю дыферэнцыяльных ураўненняў, распрацаваў тэорыю інтэгральных інварыянтаў і інш. Адкрыў аўтаморфныя функцыі ад адной камплекснай пераменнай (1883) і распрацаваў іх тэорыю. Увёў асн. паняцці камбінаторнай тапалогіі, даў уласную інтэрпрэтацыю геаметрыі Лабачэўскага (1882). Вызначыў фігуры важкіх вадкасцей пры іх вярчэнні ва ўласным гравітацыйным полі, даказаў існаванне фігур раўнавагі, адрозных ад эліпсоіда-, кольца- і грушападобных і даследаваў іх устойлівасць. Незалежна ад А.Эйнштэйна развіў матэм. асновы спец. тэорыі адноснасці, увёў тэрмін «Лорэнца пераўтварэнні». Даследаваў праблемы цеплаправоднасці, электрамагнетызму, оптыкі, тэорыі пругкасці, тэорыі патэнцыялу. Залаты медаль Каралеўскага астр. т-ва (1900). Імем П. названы кратэр на адваротным баку Месяца.

Тв.:

Рус. пер. — О кривых, определяемых дифференциальными уравнениями. М.; Л., 1947;

Лекции по небесной механике. М., 1965;

Избр. труды. Т. 1—3. М., 1971—74;

О науке. 2 изд. М., 1990.

Літ.:

Тяпкин А.А., Шибанов А.С. Пуанкаре. 2 изд. М., 1982.

М.​М.​Касцюковіч.

т. 13, с. 113

РАСПАЗНАВА́ННЕ ВО́БРАЗАЎ,

раздзелы кібернетыкі і інфарматыкі. Вывучае і распрацоўвае спосабы, метады і сістэмы (у т. л. на аснове ЭВМ) ідэнтыфікацыі аб’ектаў (з’яў, працэсаў, жывых істот, сітуацый і інш.) або іх класіфікацыі. Працэс Р.в. заснаваны на супастаўленні прыкмет (уласцівасцей) аб’ектаў, што даследуюцца, з прыкметамі (уласцівасцямі) вядомых аб’ектаў (эталонаў, шаблонаў).

Пры рашэнні задач Р.в. выбіраецца правіла (вырашальная функцыя) на аснове істотных сукупнасцей прыкмет (літар, фігур, контураў і інш.), што складаюць вобраз аб’екта, вырашаецца клас, да якога дадзены аб’ект адносіцца. Напр., пры распазнаванні відарысаў прыкметамі могуць быць яркасці элементарных участкаў, на якія раскладзены відарыс. Работы ў галіне Р.в. складаюць аснову для распрацоўкі інфарм. тэхналогій у эканоміцы, прам-сці, ваен. справе, фізіцы, геахіміі, метэаралогіі, біялогіі і медыцыне, тэхніцы і інш.

На Беларусі работы па Р.в. вядуцца з 1960-х г. у Ін-тах тэхн. кібернетыкі, фізікі, матэматыкі, прыкладной фізікі, прыкладной оптыкі, навук.-тэхн. цэнтры «Экамір» Нац. АН, БДУ, Бел. дзярж. ун-це інфарматыкі і радыёэлектронікі, Мінскім мед. ін-це і інш.

Літ.:

Ту Дж.Т., Гонсалес Р. Принципы распознавания образов: Пер. с англ. М., 1978;

Васильев В.И. Распознающие системы: Справ. 2 изд. Киев, 1983;

Тимохин В.И. Применение ЭВМ для решения задач распознавания образов. Л., 1983;

Абламейко С.В., Лагуновский Д.М. Обработка изображений: технология, методы, применение. Мн., 2000.

С.​У.​Абламейка, М.​П.​Савік.

т. 13, с. 359

ДЫНАМІ́ЧНАЯ ГАЛАГРА́ФІЯ,

галіна галаграфіі, у якой разглядаюцца заканамернасці пераўтварэння і апрацоўкі хвалевых палёў на аснове нелінейнага ўзаемадзеяння з рэчывам некалькіх кагерэнтных хваль. Выкарыстоўваецца для стварэння аптычных, оптаэлектронных і інтэгральна-аптычных элементаў з вял. хуткадзеяннем, лазераў з размеркаванай адваротнай сувяззю і інш.

Д.г. сфарміравалася як навук. кірунак у выніку сінтэзу ідэй класічнай галаграфіі і нелінейнай оптыкі; заснавана на ўзаемадзеянні некалькіх кагерэнтных хваль, якое ўзнікае пры праходжанні іх праз нелінейнае асяроддзе (крышталь, паўправаднік, вадкасць, пара металаў і інш.). Напр., 2 (ці больш) кагерэнтныя пучкі святла падаюць на паверхню нелінейнага асяроддзя пад аднолькавымі вугламі да яе і перасякаюцца ў ім. Створаная інтэрферэнцыйная карціна запісваецца ў асяроддзі ў выглядзе перыяд. структуры (рашоткі), на якой гэтыя ж пучкі дыфрагуюць (самадыфракцыя), што змяняе параметры пучкоў, і таму запісаная рашотка таксама змяняецца па глыбіні асяроддзя. Галаграмы запісваюцца ў асяроддзях з рознымі тыпамі нелінейнасці (рэзананснай, стрыкцыйнай, камбінацыйнай і інш.). Д.г. пашырае магчымасці кіравання светлавымі пучкамі, рэалізуе новыя прынцыпы рэгістрацыі і ўзнаўлення эл.-магн. хваль.

На Беларусі даследаванні па Д.г. распачаты ў 1968 у Ін-це фізікі Нац. АН пад кіраўніцтвам А.​С.​Рубанава і Б.​І.​Сцяпанава. Адкрыта новая фіз. з’ява — абарачэнне хвалевага фронту (1970, пры 4-хвалевым узаемадзеянні; 1978, пры суперлюмінесцэнцыі). Работы ў галіне Д.г. і яе дастасаваннях вядуцца ў Ін-тах фізікі, электронікі, фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац. АН, БДУ і інш.

А.​С.​Рубанаў.

т. 6, с. 285

КОЛЕРАДЗЯЛЕ́ННЕ ў тэхніцы,

раздзяленне выпрамянення складанага спектральнага складу, вылучанага (ці адбітага) аб’ектам фота- або кіназдымкі, на некалькі (звычайна 3) спектральных дыяпазонаў у адпаведнасці з зонамі адчувальнасці элементарных слаёў колерафатаграфічнага матэрыялу. К. таксама наз. першую стадыю каляровага фатагр. працэсу (гл. Каляровая фатаграфія), якая забяспечвае атрыманне аднаколерных відарысаў на мнагаслойным матэрыяле. У шматкаляровым друку такія відарысы атрымліваюць на асобных святлоадчувальных слаях, якія наз. колерападзеленымі негатывамі. У каляровым тэлебачанні для атрымання сігналаў асн. колераў выкарыстоўваюцца 1-, 2- ці 3-трубачныя перадавальныя камеры (у т. л. на ПЗС-матрыцах), дзе агульны светлавы паток падзяляецца на 3 колерападзеленыя патокі з дапамогай святлопадзяляльнай оптыкі, якая мае набор дыхраічных фільтраў (ці прызмаў), карэкціровачных фільтраў і невыбіральных люстэркаў. Пры ідэальным К. спектральная вобласць выпрамянення падзяляецца на ўчасткі, якія мяжуюць, але не перакрываюцца адзін адным. Рэальнае К. ажыццяўляецца з дапамогай селектыўна паглынальных асяроддзяў (фарбавальнікаў у элементарных слаях фотаматэрыялу, святлафільтраў і інш.) і адрозніваецца ад ідэальнага, напр., з-за перакрывання зон прапускання гэтых асяроддзяў.

Літ.:

Артюшин Л.Ф. Основы воспроизведения цвета в фотографии, кино и полиграфии. М., 1970;

Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике: Пер. с англ. М., 1978.

А.​П.​Ткачэнка.

т. 8, с. 389

НЕЛІНЕ́ЙНАЯ О́ПТЫКА,

раздзел оптыкі, які вывучае распаўсюджванне магутных светлавых пучкоў у рэчыве з улікам нелінейнай залежнасці аптычных характарыстык асяроддзя ад напружанасці эл. і магн. палёў светлавых хваль. З’явы Н.о. выкарыстоўваюцца для змены частаты, накіраванасці і інш. параметраў светлавых патокаў, а таксама для вывучэння многіх характарыстык рэчываў і працэсаў.

Існаванне нелінейных аптычных з’яў адзначыў С.І.Вавілаў (1923); у 1926 ім (разам з В.​Л.​Лёўшыным) выяўлена змяншэнне паглынання святла уранавым шклом пры павелічэнні інтэнсіўнасці святла. Інтэнсіўнае развіццё Н.о. пачалося пасля стварэння лазераў. Да з’яў Н.о. належаць: генерацыя святла з кратнымі, сумарнымі і рознаснымі частотамі; вымушаныя камбінацыйнае, цеплавое і інш. рассеянні; многафатонныя пераходы; прасвятленне ці зацямненне асяроддзя; самафакусіроўка або самадэфакусіроўка патокаў святла, уздзеянне адных светлавых патокаў у рэчыве на другія і інш. Генерацыя гармонік і святла з сумарнымі (ці рознаснымі) частотамі, а таксама вымушаныя рассеянні выкарыстоўваюцца для змены частаты лазернага выпрамянення; прасвятленне асяроддзя — для кіравання працягласцю лазерных імпульсаў шляхам змен страт рэзанатара і фазавай сінхранізацыі яго ўласных ваганняў; двух- (ці больш) фатоннае паглынанне і генерацыя гармонік — у прыладах для вымярэння працягласці імпульсаў і карэляцыйных функцый лазерных патокаў святла.

На Беларусі даследаванні па Н.о. распачаты ў 1956 у Ін-це фізікі Нац. АН пад кіраўніцтвам Б.І.Сцяпанава і праводзяцца ў розных ін-тах Нац. АН і ун-тах.

Літ.:

Бломберген Н. Нелинейная оптика: Пер. с англ. М., 1966;

Апанасевич П.А. Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн., 1977.

П.​А.​Апанасевіч.

т. 11, с. 280