Verbum

АКСЕЛЕРА́ЦЫЯ, акцэлерацыя,

1) у антрапалогіі і медыцыне — паскарэнне тэмпаў росту і развіцця дзяцей і падлеткаў у параўнанні з папярэднімі пакаленнямі. Назіраецца ў апошнія 100—150 гадоў часцей у эканамічна развітых краінах, сярод усіх сац. груп насельніцтва. Тэрмін увёў ням. вучоны Э.Кох (1935). У фіз. адносінах акселерацыя праяўляецца ў тым, што на кожным узроставым этапе сучасныя дзеці вышэйшыя і буйнейшыя за сваіх равеснікаў з мінулых гадоў. Напр., рост дзяцей пры нараджэнні павялічыўся ў сярэднім на 0,5—1 см, маса цела — на 100—800 г. Падваенне масы цела адбываецца ў 4—5 месяцаў, а не ў 5—6, як раней, змена малочных зубоў пастаяннымі не ў 6—7, а ў 5—6 гадоў. Паскорыліся тэрміны акасцянення шкілета, больш высокімі сталі паказчыкі фіз. развіцця. Канчатковых паказчыкаў росту дзяўчынкі дасягаюць да 16—17, юнакі — да 18—19 гадоў (раней адпаведна да 20—22 і 20—25 гадоў). На 1—2 гады раней адзначаецца палавая спеласць. Адзінай трактоўкі прычын акселерацыі не існуе. Акселерацыю тлумачаць уплывам на арганізм фіз.-хім. фактараў (сонечнай і касм. радыяцыі, магнітнага поля і інш.), генет. тэорыяй цыклічных біяхім. змен, гетэрозісу, уплывам сац.-эканам. умоў жыцця. З 1980-х г. тэмпы акселерацыі пачалі замаруджвацца, аднак з’ява акселерацыі выклікае шэраг новых медыка-біял., сац., прававых і юрыд. задач.

2) У біялогіі — паскарэнне фарміравання асобных частак зародкаў на пэўнай стадыі развіцця. Напр., ранняе развіццё ротавага апарата ў рыб і бясхвостых амфібій, якое забяспечвае ім жыўленне пасля вычэрпвання запасаў жаўтка ў яйцы.

т. 1, с. 204

ГЕАДЭ́ЗІЯ

(ад геа... + грэч. daiō дзялю, падзяляю),

навука аб вызначэнні формы, памераў, гравітацыйнага поля Зямлі, вымярэнні аб’ектаў мясцовасці з мэтай стварэння картаў і планаў, правядзення праектна-вышукальных работ інж. прызначэння. Цесна звязана з астраноміяй, геаграфіяй, геафізікай, картаграфіяй і інш. Падзяляецца на вышэйшую геадэзію (вывучае форму і гравітацыйнае поле Зямлі, тэорыю і метады пабудовы апорнай геад. сеткі) і ўласна геадэзію (распрацоўвае спосабы вымярэнняў, якія выкарыстоўваюцца ў інж. справе). Раздзел геадэзіі, які ўключае тэхналогію і арганізацыю вымярэнняў на мясцовасці з мэтай стварэння картаў і планаў, адносяць да тапаграфіі. Інжынерная геадэзія вывучае комплекс геад. работ, што выконваюцца пры праектаванні, буд-ве і эксплуатацыі гідратэхн., трансп., прамысл., гар. і сельскіх збудаванняў. Касмічная геадэзія на аснове назіранняў штучных спадарожнікаў вывучае форму Зямлі і метады вызначэння каардынат геадэзічных пунктаў на зямной паверхні. Для выканання геад. работ на мясцовасці ўжываюцца спец. геадэзічныя прылады і інструменты. Асноўныя геафіз., тапагр., фотаграмметрычныя, картаграфічныя работы на Беларусі выконваюць Мінскае ВА «Аэратапагеадэзія», Мінская картаграфічная фабрыка.

Геадэзія ўзнікла за некалькі тысячагоддзяў да н.э., калі з’явілася неабходнасць правядзення вымярэнняў на зямлі і складання планаў і картаў у гасп. мэтах. Прасцейшыя геад. вымярэнні былі вядомы ў Вавілоне, Асірыі, Егіпце, Грэцыі, Кітаі, Індыі і Рыме. З 18 ст. вядуцца градусныя вымярэнні для вызначэння формы і памеру Зямлі і інш.

На Беларусі геад. работы ў 19 ст. выконвалі М.Глушневіч і І.Ходзька. І.І.Жылінскі быў нач. трыянгуляцыі зах. тэр. Расіі, кіраваў градусным вымярэннем дугі паралелі 52° паўн. шыраты. Па матэрыялах аэрафотаздымкі складзены дробнамаштабныя карты тэр. ўсёй краіны. Вял. ўклад у тэорыю і практыку інж. вылічэнняў зрабілі вучоныя Беларусі А.А.Дражнюк, І.В.Зубрыцкі, І.І.Купчынаў, Я.Г.Ларчанка, Д.А.Куляшоў, С.М.Лебедзеў, В.Ю.Мінько, В.В.Папоў, А.А.Саламонаў і інш.

Р.А.Жмойдзяк.

т. 5, с. 116

ГРАФІ́ЧНЫЯ ВЫЛІЧЭ́ННІ,

метады атрымання лікавых рашэнняў задач з дапамогай графічных пабудаванняў. Заснаваны на выкарыстанні графікаў функцый і паўтарэнні (або замене) з пэўным набліжэннем адпаведных аналітычных аперацый (складання, аднімання, множання, дзялення, дыферэнцыравання, інтэгравання і інш.). Выкарыстоўваюцца для атрымання першых набліжэнняў, якія ўдакладняюцца інш. метадамі, а таксама ў інж. практыцы, калі не патрабуецца высокая дакладнасць.

Лікі пры графічных вылічэннях алг. выразаў адлюстроўваюцца ў выбраным маштабе накіраванымі адрэзкамі. Пры графічным складанні і адніманні лікаў адпаведныя адрэзкі адкладваюць на прамой у пэўным (аднімаемае — у процілеглым) напрамку адзін за адным так, каб пачатак наступнага адрэзка супадаў з канцом папярэдняга. Сума (рознасць) — адрэзак, пачатак якога супадае з пачаткам 1-га, а канец — з канцом апошняга. Множанне і дзяленне ажыццяўляюцца будаваннем прапарцыянальных адрэзкаў, што адсякаюць на старанах вугла паралельныя прамыя, і выкарыстаннем адпаведных дачыненняў. Для графічнага ўзвядзення ў цэлую дадатную (адмоўную) ступень паслядоўна паўтараюць множанне (дзяленне). Для графічнага рашэння ўраўнення $𝑓\text{(}x\text{)}$ = 0 будуюць графік функцыі у = $𝑓\text{(}x\text{)}$ і знаходзяць яго пункты перасячэння з воссю абсцыс [пры рашэнні ўраўненняў 𝑓₁(x) = 𝑓₂(x) знаходзяць абсцысы пунктаў перасячэння крывых y₁ = 𝑓₁(x) і y₂ = 𝑓₂(x)]. Графічнае вылічэнне вызначанага інтэграла заснавана на замене графіка падінтэгральнай функцыі ступеньчатай ломанай, плошча пад якой лікава роўная дадзенаму інтэгралу. Для графічнага дыферэнцыравання будуецца графік вытворнай па значэннях тангенса вугла нахілу датычнай у розных пунктах графіка дадзенай функцыі. Графічнае рашэнне дыферэнцыяльнага ўраўнення dy/dx = 𝑓(x,y) зводзіцца да будавання поля напрамкаў на плоскасці: у некаторых пунктах малююць напрамкі датычнай dy/dx да інтэгральнай крывой, што праходзіць праз іх. Шуканую крывую праводзяць так, каб датычныя да яе мелі зададзеныя напрамкі. Часта папярэдне будуюць сям’ю ліній 𝑓(x,y) = C (ізаклінаў) для розных значэнняў C. У кожным пункце такой лініі вытворная пастаянная і роўная C. Гл. таксама Лікавыя метады, Набліжанае вылічэнне, Набліжанае інтэграванне.

С.У.Абламейка.

т. 5, с. 415

АНТЭ́НА

(ад лац. antenna рэя),

прыстасаванне для выпрамянення і прыёму электрамагнітных хваляў, адзін з асн. элементаў ліній радыёсувязі. Перадавальная антэна пераўтварае энергію эл.-магн. ваганняў, засяроджаную ў выхадных вагальных ланцугах радыёперадатчыка, у энергію радыёхваляў. Прыёмная антэна выконвае адваротнае пераўтварэнне энергіі радыёхваляў у энергію ВЧ-ваганняў і аддзяляе карысны сігнал ад перашкод. У большасці перадавальных антэн інтэнсіўнасць выпрамянення залежыць ад напрамку (накіраванасць выпрамянення), што павышае напружанасць эл.-магн. хвалі ў бок найб. выпрамянення (раўназначная эфекту, выкліканаму павышэннем выпрамяняльнай магутнасці); вызначаецца каэфіцыентам накіраванага дзеяння (КНДз). Залежнасць напружанасці эл. поля ад напрамку назірання графічна адлюстроўваецца дыяграмай накіраванасці (ДН). Звычайна ДН мае многапялёсткавы характар (вынік інтэрферэнцыі выпрамянення ад асобных элементаў антэны); адрозніваюць гал. пялёстак і бакавыя. Чым большыя памеры антэны ў параўнанні з даўжынёй хвалі, тым вузейшы гал. пялёстак, большы яго КНДз і большая колькасць бакавых пялёсткаў. Асн. характарыстыкі антэны (ДН, КНДз і ўваходнае супраціўленне, што характарызуе ўзгадненне антэны з лініяй перадачы) аднолькавыя ў рэжымах перадачы і прыёму. Паводле канструкцыі і прынцыпу работы антэны бываюць: бягучай хвалі антэна, дыяпазонная антэна, рамачная антэна, хваляводна-рупарная антэна, люстраная антэна, вібратарная, шчылінная, лінзавая, антэнная рашотка і інш.

Вібратарная антэна — праваднік даўжынёй L = 0,5λ, дзе λ — даўж. хвалі; КНДз=1,64, для яго павелічэння звычайна выкарыстоўваюць многавібратарныя антэны (гл. Тэлевізійная антэна), выкарыстоўваюць ва ўсіх дыяпазонах радыёхваляў. Шчылінная антэна — метал. экран з прамавугольнымі адтулінамі; выкарыстоўваюць у дыяпазоне ЗВЧ. Лінзавая антэна складаецца з абпрамяняльніка (вібратарная, шчылінная або інш. антэны) і дыэлектрычнай лінзы, якая факусіруе хвалю ў вузкі прамень; КНДз да 10​⁴; выкарыстоўваецца ў радыёлакацыйных і вымяральных устаноўках. Антэнная рашотка — сістэма слабанакіраваных антэн, якія ў рэжыме перадачы далучаюцца да агульнага генератара праз сістэму размеркавання магутнасці, у рэжыме прыёму — да агульнага прыёмніка; КНДз прыблізна роўны здабытку КНДз асобнага выпрамяняльніка і іх колькасці. Асаблівасць — магчымасць павароту ДН адносна самой рашоткі (эл. сканіраванне), што дасягаецца зменай рознасці фазаў паміж суседнімі выпрамяняльнікамі з дапамогай спец. фазавярчальнікаў па камандах ЭВМ.

А.А.Юрцаў.

т. 1, с. 406

ЗАХАВА́ННЯ ЗАКО́НЫ,

фізічныя заканамернасці, якія ўстанаўліваюць пастаянства ў часе пэўных велічынь, што характарызуюць фіз. сістэму ў працэсе змены яе стану; найб. фундаментальныя заканамернасці прыроды, якія вылучаюць самыя істотныя характарыстыкі фіз. сістэм і працэсаў. Асаблівае значэнне З.з. звязана з тым, што дакладныя дынамічныя законы, якія поўнасцю апісваюць фіз. сістэмы, часта вельмі складаныя ці невядомыя. У гэтых выпадках З.з. даюць магчымасць зрабіць істотныя вывады пра паводзіны і ўласцівасці сістэмы без рашэння ўраўненняў руху.

З.з. для энергіі, імпульсу, моманту імпульсу і эл. зараду выконваюцца ў кожнай ізаляванай сістэме (універсальныя законы прыроды). Пасля стварэння адноснасці тэорыі страціў сваё абсалютнае значэнне З.з. масы (гл. Дэфект мас)\ З.з. энергіі і імпульсу аб’яднаны ў агульны З.з. энергіі—імпульсу; удакладнена фармулёўка З.з. поўнага моманту імпульсу (з улікам спіна). Асабліва важная роля З.з. у тэорыі элементарных часціц, дзе ёсць шэраг абсалютных (для электрычнага, барыённага і лептоннага зарадаў) і прыблізных (для ізатапічнага спіна, дзіўнасці і інш.) З.з., якія выконваюць толькі пры некат. умовах. Напр., дзіўнасць захоўваецца ў моцных, але парушаецца ў слабых узаемадзеяннях (гл. Адроны, Барыёны, Лептоны, Узаемадзеянні элементарных часціц). З.з. ў тэорыі элементарных часціц — асн. сродак вызначэння магчымых рэакцый паміж часціцамі. Існуе глыбокая сувязь паміж З.з. і сіметрыяй фіз. сістэм (гл. Сіметрыя, Нётэр тэарэма). Наяўнасць характэрнай для кожнага тыпу фундаментальных узаемадзеянняў дынамічнай (калібровачнай) сіметрыі прыводзіць да З.з. сілавых (дынамічных) зарадаў, якія вызначаюць здольнасць элементарных часціц да адпаведнага ўзаемадзеяння. З.з. эл. зараду, слабых ізатапічнага спіна і гіперзараду, каляровых (моцных) зарадаў выкарыстоўваюцца пры пабудове палявых (калібровачных) тэорый электрамагнітнага, электраслабага і моцнага ўзаемадзеянняў адпаведна. У квантавай тэорыі поля ўведзены спецыфічныя З.з. прасторавай, часавай і зарадавай цотнасцей, што вызначаюць уласцівасці тэорыі адносна пераўтварэнняў адпаведнай дыскрэтнай сіметрыі (гл. Людэрса—Паўлі тэарэма).

Літ.:

Фейнман Р. Характер физических законов: Пер. с англ. М., 1968;

Богуш А.А. Очерки по истории физики микромира. Мн., 1990.

Ф.І.Фёдараў, А.А.Богуш.

т. 7, с. 9

А́ТАМНАЯ ФІ́ЗІКА,

раздзел фізікі, прысвечаны вывучэнню будовы і ўласцівасцяў атамаў, а таксама элементарных працэсаў, у якіх яны ўдзельнічаюць. У шырокім сэнсе атамная фізіка (субатамная фізіка) — фізіка мікраскапічных з’яў, якім характэрна перарыўнасць рэчыва і электрамагнітнага выпрамянення і якія падпарадкоўваюцца квантавым законам (гл. Элементарныя часціцы, Атам, Малекула, Фатон).

Гіпотэза, што матэрыя складаецца з атамаў як найменшых непадзельных і нязменных часціц, узнікла ў Стараж. Грэцыі ў 5—33 ст. да нашай эры. Дасканалыя ўяўленні пра атамістычную будову рэчыва склаліся значна пазней. У сярэдзіне 19 ст. дакладна вызначаны паняцці малекулы і атама. У канцы 19 ст. адкрыты электрон, рэнтгенаўскія прамяні і радыеактыўнасць, што дало магчымасць устанавіць складаную будову атама. Сучасную ядз. мадэль атама прапанаваў Э.Рэзерфард у 1911. Гэта мадэль і квантавыя ўяўленні М.Планка, А.Эйнштэйна і інш. далі магчымасць Н.Бору ў 1913 стварыць першую квантавую тэорыю атама і яго спектраў (гл. Бора тэорыя). У 1923 Л. дэ Бройль выказаў ідэю пра хвалевыя ўласцівасці часціц рэчыва, што было пацверджана эксперыментальна ў доследах па дыфракцыі электронаў у 1927 (гл. Дыфракцыя часціц).

Тэарэтычныя асновы атамнай фізікі закладзены ў 1925—28 працамі В.Гайзенберга, Э.Шродынгера, М.Борна, П.Дзірака і інш., у выніку чаго ўзніклі квантавая механіка і квантавая электрадынаміка. На гэтай аснове дадзена тлумачэнне вял. колькасці мікраскапічных з’яў і прадказаны шэраг эфектаў на атамна-малекулярным узроўні (гл. Атамныя спектры, Вымушанае выпрамяненне, Зонная тэорыя, Фотаэфект). Для апісання ўласцівасцяў элементарных часціц і іх узаемадзеянняў створана квантавая тэорыя поля. Развіццё атамнай фізікі прывяло да карэннага перагляду асн. уяўленняў і паняццяў фізікі мікраскапічных з’яў і ўзнікнення новых галін ведаў і тэхн. дастасаванняў, напрыклад квантавай электронікі, мікраэлектронікі, фізікі цвёрдага цела. На Беларусі даследаванні па атамнай фізіцы і сумежных навуках праводзяцца з канца 1950-х г. у ін-тах фіз. і фізіка-тэхн. профілю АН, БДУ, Бел. політэхн. акадэміі і інш.

Літ.:

Зубов В.П. Развитие атомистических представлений до начала XIX века. М. 1965;

Хунд Ф. История квантовой физики Киев, 1980;

Джеммер М. Эволюция понятий квантовой механики: Пер. с англ. М. 1985;

Ельяшевич М.А. Развитие Нильсом Бором квантовой теории атома и принципа соответствия // Успехи физ. наук. 1985. Т. 147, вып. 2.

М.А.Ельяшэвіч.

т. 2, с. 67

ГАЛАГРА́ФІЯ

(ад грэч. holos увесь, поўны + ...графія),

метад атрымання поўнага аб’ёмнага відарыса аб’екта, заснаваны на інтэрферэнцыі і дыфракцыі кагерэнтных хваль; галіна фізікі, што вывучае заканамернасці запісу, узнаўлення і пераўтварэння хвалевых палёў рознай прыроды (аптычных, акустычных і інш.). Галаграфію вынайшаў (1948) і атрымаў першыя галаграмы (ГЛ) найпрасцейшых аб’ектаў Д.Габар. У 1962—63 амер. фізікі Э.Лэйтс і Ю.Упатніекс выкарысталі для атрымання ГЛ лазер, а сав. фізік Ю.М.Дзенісюк (1962) прапанаваў метад запісу аб’ёмных ГЛ. У 1960-я г. створаны тэарэт. і эксперым. асновы галаграфіі.

Аб’ёмны відарыс аб’екта фіксуецца на ГЛ у выглядзе інтэрферэнцыйнай карціны, створанай прадметнай хваляй (ПХ), адбітай ад аб’екта, і кагерэнтнай з ёй апорнай хваляй (АХ). У адрозненне ад фатаграфіі, дзе зафіксаваны відарыс аптычны, ГЛ дае прасторавае размеркаванне амплітуды і фазы ПХ. Паколькі ПХ не плоская, ГЛ мае структуру нерэгулярнай дыфракцыйнай рашоткі. Інфармацыя аб размеркаванні амплітуды ПХ запісваецца ў выглядзе кантрасту інтэрферэнцыйнай карціны, а фазы — у выглядзе формы і перыяду інтэрферэнцыйных палос (гл. Інтэрферэнцыя святла). Пры асвятленні галаграмы АХ у выніку дыфракцыі святла ўзнаўляецца амплітудна-фазавае размеркаванне поля ПХ. ГЛ пераўтварае частку АХ у копію ПХ, пры ўспрыманні якой вокам ствараецца ўражанне непасрэднага назірання аб’екта. Галаграфія мае шэраг спецыфічных уласцівасцей, адрозных ад фатаграфіі: ГЛ узнаўляе аб’ёмны (монахраматычны або каляровы) відарыс аб’екта, кожны ўчастак ГЛ дазваляе ўзнавіць увесь відарыс аб’екта, аб’ёмныя ГЛ Дзенісюка ўзнаўляюцца пры дапамозе звычайных крыніц святла (сонечнае асвятленне, лямпа напальвання), галаграфічны запіс мае вял. надзейнасць і інфарм. ёмістасць, што вызначае шырокі спектр практычнага выкарыстання галаграфіі: для атрымання аб’ёмных відарысаў твораў мастацтва, стварэння галаграфічнага кіно, для неразбуральнага кантролю формы складаных аб’ектаў, вывучэння неаднароднасцей матэрыялаў, захоўвання і апрацоўкі інфармацыі, для візуалізацыі акустычных і эл.-магн. палёў і інш.

На Беларусі даследаванні па галаграфіі пачаліся ў 1968 у Ін-це фізікі АН і праводзяцца ў ін-тах фіз. і фіз.-тэхн. профілю АН, БДУ і інш. Распрацаваны фіз. прынцыпы дынамічнай галаграфіі, развіты метады апрацоўкі інфармацыі і пераўтварэння прасторавай структуры лазерных пучкоў (П.А.Апанасевіч, А.А.Афанасьеў, Я.В.Івакін, А.С.Рубанаў, Б.І.Сцяпанаў і інш.). Створаны галаграфічныя метады для даследавання дэфармацый і вібрацый аб’ектаў, рэльефу паверхні, уласцівасцей плазмы, сістэмы аптычнай памяці (У.А.Піліповіч, А.А.Кавалёў, Л.В.Танін і інш.), развіты метады радыё- і акустычнай галаграфіі (П.Дз.Кухарчык, А.С.Ключнікаў, М.А.Вількоцкі).

Літ.:

Кольер Р., Беркхарт К., Лин Л. Оптическая голография: Пер. с англ. М., 1973;

Островский Ю.И. Голография и ее применение. Л., 1973;

Денисюк Ю.Н. Изобразительная голография // Наука и человечество, 1982. М., 1982;

Рубанов А.С. Некоторые вопросы динамической голографии // Проблемы современной оптики и спектроскопии. Мн., 1980.

А.С.Рубанаў.

т. 4, с. 446

ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ электрамагнітнае, свабоднае электрамагнітнае поле, якое існуе незалежна ад крыніц, што яго ствараюць; працэс утварэння свабоднага электрамагнітнага поля. Выпрамяненню ўласцівы т.зв. карпускулярна-хвалевы дуалізм. Асн. хвалевыя характарыстыкі выпрамянення — частата ν (або даўжыня хвалі $\mathrm{\lambda }=c/\mathrm{\nu }$), дзе c — скорасць святла ў вакууме), а таксама хвалевы вектар $\overrightarrow{k}=\frac{1}{\mathrm{\lambda }}\overrightarrow{n}$ , дзе $\overrightarrow{n}$ — адзінкавы вектар напрамку распаўсюджвання хвалі. Хвалевыя ўласцівасці выпрамянення праяўляюцца ў наяўнасці інтэрферэнцыі і дыфракцыі (гл. Дыфракцыя хваль, Інтэрферэнцыя хваль). Карпускулярныя ўласцівасці характарызуюцца тым, што кожнай асобнай хвалі з частатой ν і хвалевым вектарам $\overrightarrow{k}$ адпавядае часціца (квант або фатон) з энергіяй $\mathrm{E}=\mathrm{h\nu }$ і імпульсам $\overrightarrow{\mathrm{p}}=\mathrm{h}\overrightarrow{\mathrm{k}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Карпускулярныя ўласцівасці праяўляюцца ў квантавых з’явах, напр., фотаэфект, Комптана эфект і інш.

Праяўленне хвалевых ці карпускулярных (квантавых) уласцівасцей выпрамянення залежыць ад яго частаты, па значэннях якой выпрамяненне ўмоўна падзяляецца на дыяпазоны (гл. табл.). <TABLE> Для хваль вял. даўжыні (напр., ЗВЧ, радыёхвалі) энергія квантаў вельмі малая, таму карпускулярныя ўласцівасці выпрамянення практычна не праяўляюцца. З павелічэннем частаты расце энергія квантаў і з інфрачырвонага дыяпазону ўжо пачынаюць пераважаць карпускулярныя ўласцівасці.

Уласцівасці выпрамянення для малых частот апісваюцца класічнай электрадынамікай, для вялікіх — квантавай. Паводле класічных Максвела ўраўненняў выпрамяненне ў кожным пункце прасторы і ў кожны момант часу характарызуецца напружанасцямі электрычнага $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і магнітнага $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ палёў і пераносіць энергію, аб’ёмная шчыльнасць якой $\mathrm{\rho }=\frac{1}{\mathrm{8\pi }}({\mathrm{E}}^2+{\mathrm{H}}^2)$ . У квантавай тэорыі ўраўненні Максвела поўнасцю захоўваюцца, аднак велічыні $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ і $\overrightarrow{\mathrm{H}}$ маюць іншы сэнс. У гэтым выпадку сувязь паміж хвалевымі і карпускулярнымі ўласцівасцямі выпрамянення мае статыстычны характар: шчыльнасць энергіі эл.-магн. хвалі вызначаецца лікам квантаў у адзінцы аб’ёму $\mathrm{N}=\frac{\mathrm{\rho }}{h\mathrm{\nu }}$ , для асобнага кванта імавернасць яго знаходжання ў пэўным аб’ёме прапарцыянальная шчыльнасці энергіі.

Выпрамяненне ўзнікае ў рэчыве пры нераўнамерным руху эл. зарадаў ці змене магн. момантаў, у выніку чаго рэчыва траціць энергію і адбываюцца працэсы выпрамянення. Да іх адносяцца выпрамяненне бачнага, ультрафіялетавага і інфрачырвонага святла атамамі і малекуламі, γ-выпрамяненне атамных ядраў, выпрамяненне радыёхваль антэнамі. Адваротныя працэсы выпрамянення — працэсы паглынання. Пры іх за кошт энергіі выпрамянення павялічваецца энергія рэчыва. Паводле законаў класічнай электрадынамікі сістэма рухомых зараджаных часціц неперарыўна траціць энергію ў выглядзе выпрамянення — адбываецца неперарыўны працэс утварэння эл.-магн. хваль. Аднак у квантавых сістэмах працэсы выпрамянення і паглынання дыскрэтныя і адбываюцца ў адпаведнасці з законамі квантавых пераходаў (гл. Вымушанае выпрамяненне, Спантаннае выпрамяненне).

М.А.Ельяшэвіч, Л.М.Тамільчык.

т. 4, с. 318

ВУЛКА́Н

(ад лац. vulcanus агонь, полымя),

геалагічнае ўтварэнне над каналамі і трэшчынамі ў зямной кары, якое ўзнікае ў выніку вывяржэння з глыбінных магматычных ачагоў на паверхню Зямлі лаў і вулканакластычнага матэрыялу. На Зямлі вядома больш за 13 тыс. вулканаў, з іх каля 950 дзеючых. Дзеючыя вулканы тыя, што вывяргаліся або выдзялялі гарачыя газы і ваду праз сальфатары за апошнія 3,5 тыс. гадоў; да заснулых (патэнцыяльна дзеючых) адносяць тыя, што вывяргаліся 3,5—13 тыс. гадоў назад. Умоўна патухлымі лічаць вулканы, якія не праяўлялі актыўнасці на працягу апошніх 13—100 тыс. гадоў, але захавалі вонкавыя формы (напр., вулкан Макензі на найб. вулканічным масіве Кіліманджара ў Афрыцы). Вывучае вулканы вулканалогія.

Вывяржэнне вулкана адбываецца, верагодна, пад уздзеяннем гідрастатычных сіл пры пад’ёме магмы праз астэнасферу і літасферу і бурнага выдзялення газаў пры дасягненні магматычнымі расплавамі верхніх гарызонтаў зямной кары.

Прадукты вывяржэння вулкана — вулканічныя газы, вулканічны попел, вулканічныя бомбы, лава, шлакі і інш., з якіх утвараюцца вулканічныя горныя пароды, у залежнасці ад сілы ўзрыву ўзнімаюцца на выш. 1000—5000 м, зрэдку да 45 000 м і разносяцца на дзесяткі тысяч кіламетраў, лававыя патокі распасціраюцца па схілах і каля падножжа вулкана да 1000—5000 м, рэдка болей. Вулканы пашыраны на кантынентах і ў акіянах, яны выносяць на паверхню Зямлі за год каля 3—6 млрд. т вулканічнага матэрыялу (80% падводныя, 20% наземныя). Найб. інтэнсіўны вынас уздоўж рыфтаў сярэдзінна-акіянскіх хрыбтоў. Каля 75% усіх актыўных вулканаў знаходзіцца ў пераходных зонах ад кантынентаў да акіянаў (у межах астраўных дуг). У размеркаванні вулканаў на Зямлі існуе прамая залежнасць іх колькасці ад тэктанічнай актыўнасці рэгіёнаў. Найб. вышыні дасягаюць вулканы ў акіяне — 9000 м, на астраўных дугах — 6000 м, у гарах — 3000 м. Большасць наземных вулканаў — асобныя конусападобныя горы (вулканічныя конусы) з кратэрам на вяршыні. Самыя вялікія кантынентальныя вулканы вядомы ў Афрыцы, у зоне Усходне-Афрыканскай рыфтавай сістэмы. Паводле формы падводнага канала вулканы падзяляюцца на цэнтральныя (з трубчастым жаралом) і трэшчынныя. У залежнасці ад глыбіні мантыйнага ачага адрозніваюць вулканы мантыйнага (30—70 км і глыбей, вывяргаюць базальтавыя лавы), коравага (5—45 км, пераважна андэзітавыя, дацытавыя і ліпарытавыя лавы) і змешанага (лавы ўсіх тыпаў) жыўлення. У акіянах вядомы вулканы толькі мантыйнага жыўлення (Кілаўэа і інш.), на астраўных дугах і кантынентальных платформах — усіх тыпаў жыўлення (Ключаўская Сопка, Везувій і інш.), у горных сістэмах — толькі коравага (Эльбрус, Ласен-Пік у Паўн. Амерыцы і інш.).

Вывяржэнні вулканаў бываюць працяглымі (ад некалькіх гадоў да стагоддзяў) і кароткачасовымі (некалькі гадзін). Ім папярэднічаюць вулканічныя землетрасенні, акустычныя з’явы, змяненні магнітнага поля Зямлі і саставу фумарольных газаў (гл. Фумаролы), па якіх магчымы прагноз пачатку вывяржэння. Вывяржэнне вулкана — грозная з’ява прыроды, якая можа прыводзіць да гібелі паселішчаў пад слоем попелу і лавы (Пампеі і інш. гарады пры вывяржэнні Везувія ў 79 г. н.э.) або цэлых культур (мяркуюць, што пры вывяржэнні вулкана Сантарын у 1400 г. да н.э. загінула мінойская культура). Падводныя вывяржэнні мала вывучаны. У наземных вулканах вылучаюць 4 гал. тыпы. Гавайскі тып вывяржэння (ад вулкана Кілаўэа ў Гавайскім архіпелагу) характарызуецца адносна спакойным выліваннем вадкай (базальтавай) лавы і ўтварэннем шчытападобных вулканаў. Стромбаліянскі тып (ад вулкана Стромбалі на Ліпарскіх а-вах у Міжземным м.) звычайна стварае стратавулканы, дзе пераважаюць невялікія выбухі з выкідамі кавалкаў шлаку і вулканічных бомбаў і выліваецца шмат вадкіх (базальтавых і андэзітабазальтавых) лаў. Купальнаму тыпу ўласціва выцісканне і выштурхоўванне вязкай (андэзітавай, дацытавай або рыялітавай) лавы і ўтварэнне купалоў (напр., Цэнтр. Сямячык на Камчатцы), крыптакупалоў (напр., Сёва-Сіндзан у Японіі) і абеліскаў (Шывелуч на Камчатцы). Вульканскі тып вывяржэння (ад вулкана Вулькана на Ліпарскіх а-вах) вылучаецца вял. вывяржэннем газаў, што выклікае выбухі і выкіды вялізных хмар, перапоўненых абломкамі горных парод, лаў і вулканічным попелам; вязкія лавы (андэзітавыя, дацытавыя або рыялітавыя) ствараюць конусападобныя вулканы. Пры моцных выбухах разбураецца вулканічны конус або яго частка, утвараецца кальдэра.

На тэр. Беларусі вывяржэнні вулканаў адбываліся ў вендзе (600—650 млн. гадоў назад) у Падляска-Брэсцкай упадзіне і ў дэвоне (330—350 млн. гадоў назад) у Прыпяцкім прагіне. У вендзе пераважалі трэшчынныя вывяржэнні ў кантынентальных умовах, утварыліся вялізныя вулканічныя покрывы (трапавыя плато) з базальтаў, туфаў і інш. парод. Дэвонскі вулканізм адбываўся ў падводных умовах, пераважалі вулканы цэнтральнага тыпу, вывяргаліся лавы шчолачнага саставу (трахіты, нефелініты і іх туфы).

Літ.:

Апродов В.А. Вулканы. М., 1982.

Г.У.Зінавенка.

т. 4, с. 290

АТМАСФЕ́РА (ад грэч. atmos пара + сфера) Зямлі, газавая абалонка вакол Зямлі, якая ўтрымліваецца яе прыцяжэннем, верціцца разам з ёю і забяспечвае жыццядзейнасць расліннага і жывёльнага свету. Маса атмасферы каля 5,15×10​¹⁵ т (адна мільённая доля масы Зямлі). Палавіна яе заключана ў слоі да 5 км, 90% — да 16 км, вышэй за 100 км — толькі мільённая частка. Выразнай верхняй мяжы не існуе, атмасфера паступова пераходзіць у касм. прастору (гл. Космас). За фіз. мяжу прымаюць выш. 1000—1200 км, тэарэтычная мяжа — 42 тыс. км, дзе цэнтрабежная сіла вярчэння Зямлі ўраўнаважваецца яе прыцяжэннем. З вышынёй мяняюцца фіз. ўласцівасці атмасферы: ціск, шчыльнасць, т-ра. Ціск атмасферы на ўзр. м. на 1 см² 1013,25 гПа, на выш. 5 км ён змяншаецца на ½. Залежнасць ціску ад вышыні выражаецца бараметрычнай формулай. Шчыльнасць паветра на ўзр. м. 1,27—1,30 кг/м³, на паверхні Зямлі ў Еўропе ў сярэднім 1,25 кг/м³, на выш. 20 км 0,087 кг/м³, на выш. 750 км менш за 10-13 кг/м³. Т-ра характарызуецца больш складанай залежнасцю ад вышыні.

Будова. Атмасфера мае выразную слаістую структуру. У аснову падзелу пакладзена вертыкальнае размеркаванне т-ры, паводле якога вылучаюць сферы і слаі-паўзы паміж імі. Ніжняя частка атмасферы — трапасфера, знаходзіцца над паверхняй Зямлі да выш. 8—10 км у палярных, 16—18 км у экватарыяльных шыротах. Характарызуецца паніжэннем т-ры з вышынёй каля 6,5 °C на 1 км. Пераходнаму слою (таўшчынёй ад соцень метраў да 2 км) паміж трапасферай і стратасферай — трапапаўзе — уласціва ізатэрмія. Стратасфера распасціраецца да 50 км, у ніжняй частцы яе т-ра пастаянная, з выш. 25—30 км павышаецца ў сярэднім на 0,3 °C на 100 м (у азанасферы). Паміж стратасферай і мезасферай размяшчаецца стратапаўза, у якой т-ра блізкая да 0 °C. У мезасферы (да выш. 80 км) т-ра зніжаецца на 0,35 °C на 100 м вышыні (да -90 °C), развіваецца канвекцыя (вертыкальнае перамешванне), утвараюцца серабрыстыя воблакі. У мезасферы адзначаецца іанізацыя часцінак газу. Мезапаўза знаходзіцца на выш. 80—85 км, ёй уласціва ізатэрмія ці слабае зніжэнне т-ры. Вышэй размешчана тэрмасфера (да 800—1000 м), дзе т-ра зноў рэзка павышаецца за кошт паглынання прамога сонечнага выпрамянення і дасягае 1500—2000 °C. Тэрмасфера адпавядае іанасферы, дзе паветра моцна іанізаванае ў выніку дысацыяцыі малекул газаў пад уздзеяннем ультрафіялетавай, рэнтгенаўскай і карпускулярнай радыяцыі, што з’яўляецца прычынай высокай т-ры, палярных ззянняў, свячэння атмасферы. Знешняя атмасфера — экзасфера, дзе адбываецца дысіпацыя газаў, іх часцінкі (пераважна атамы вадароду) рассейваюцца ў касм. прасторы і ўтвараюць карону Зямлі.

Састаў. Атмасфера паветра — сумесь газаў з дамешкам завіслых цвёрдых і вадкіх часцінак. Паводле хім. саставу вылучаюць гамасферу (да 90—100 км) з нязменнымі суадносінамі асн. газаў і гетэрасферу, дзе стан газаў і іх суадносіны вельмі зменлівыя. У сухім паветры гамасферы азот складае 78%, кісларод — 21, аргон — 0,9, вуглякіслы газ — 0,03%, астатняе — крыптон, ксенон, неон, гелій, вадарод, азон, ёд, радон, метан, аміяк і інш. Сучасны састаў атмасферы спрыяльны для жыцця на Зямлі: кісларод служыць для дыхання жывых арганізмаў, вуглякіслы газ — для стварэння арган. рэчываў раслін у працэсе фотасінтэзу. У фіз. працэсах, якія адбываюцца ў атмасферы, найб. актыўныя вадзяная пара, азон, вуглякіслы газ і атм. аэразолі. Вадзяная пара канцэнтруецца ў ніжніх слаях трапасферы (ад 0,1—0,2% у палярных шыротах да 3% у экватарыяльных), з вышынёй яе колькасць памяншаецца (на выш. 1,5—2 км на 50%), у нязначнай колькасці ёсць да выш. 15—20 км. Азон затрымлівае асн. частку ультрафіялетавага выпрамянення Сонца, гібельнага для ўсяго жывога на Зямлі. Канцэнтруецца ў азанасферы. Вуглякіслы газ здольны паглынаць даўгахвалевае выпрамяненне Зямлі і ствараць парніковы эфект атмасферы. Колькасць вуглякіслага газу павялічваецца ў сувязі з узмацненнем антрапагеннага ўздзеяння на атмасферу (мяркуюць, што да 2000 г. яго будзе 0,0375%). Атмасферныя аэразолі (завіслыя ў паветры цвёрдыя і вадкія часцінкі) таксама затрымліваюць цеплавое выпрамяненне паверхні Зямлі і ўплываюць на бачнасць у атмасферы. Прымеркаваныя да прыземных слаёў, частка іх пранікае ў стратасферу, дзе на выш. 15—20 км утвараецца аэразольны слой Юнге.

У гетэрасферы павялічваецца колькасць лёгкіх газаў, адбываецца дысацыяцыя малекул паветра і значная іанізацыя. Выразная змена стану газаў атмасферы адбываецца на выш. 100—210 км, дзе пераважае атамарны кісларод над малекулярнымі азотам і кіслародам. На выш. 500 км малекулярнага кіслароду практычна няма, вышэй за 600 км пераважае гелій, на выш. ад 2 да 20 тыс. км пашырана вадародная карона Зямлі. З верхняй часткай атмасферы звязаны радыяцыйныя паясы Зямлі: унутраны на выш. 500—1600 км і вонкавы, утвораныя электронамі з высокай энергіяй.

Паветраныя плыні. Вынікам неаднароднасці т-ры атмасферы па вертыкалі і нераўнамернага награвання палярных і экватарыяльных шырот, сухазем’я і мора з’яўляецца сістэма буйнамаштабных працэсаў — агульная цыркуляцыя атмасферы. Да яе належаць плыні ніжняй часткі трапасферы: пастаянныя — пасаты і сезонныя — мусоны, заходні перанос паветраных мас, канвекцыя, цыклоны і антыцыклоны і інш. Паблізу трапапаўзы, дзе існуе кантрастнасць т-ры, а таксама ў азонавым слоі на выш. 20—25 км утвараюцца магутныя струменныя плыні. Скорасць ветру ў верхняй стратасферы дасягае 100—150 м/сек. У тэрмасферы яна павялічваецца, тут адбываюцца прыліўныя рухі пад уздзеяннем Месяца і Сонца. Рухомасць атмасферы надае ёй ролю рэгулятара цеплаабмену Зямлі з космасам, радыяцыйнага і воднага балансу. Працэсы ўзаемадзеяння атмасферы і акіяна істотна ўплываюць на клімат Зямлі. Атмасфера мае электрычнае поле, якое фарміруецца пад уздзеяннем адмоўнага электрычнага поля Зямлі.

Паходжанне. Сучасная зямная атмасфера мае другаснае паходжанне, яна ўтварылася пасля ўзнікнення Зямлі ў выніку ўзаемадзеяння працэсу дэгазацыі з пародамі літасферы. Састаў атмасферы зменьваўся на працягу ўсёй гісторыі Зямлі, у тым ліку і пад уплывам дзейнасці чалавека. Вылучаюць 2 асн. этапы — бескіслародны (2 млрд. гадоў назад) і кіслародны; маса кіслароду значна павялічылася ў фанеразоі пасля з’яўлення расліннасці на сушы.

Вывучэнне атмасферы пачалося ў антычны час. Навука пра атмасферу — метэаралогія сфарміравалася ў 19 ст. Для назіранняў за атмасферай створана сетка метэаралагічных станцый і пастоў, выкарыстоўваюцца метады вертыкальнага зандзіравання атмасферы, радыёлакацыя, пеленгацыя, самалёты, аўтам. аэрастаты, спец. судны, ракеты і метэаралагічныя спадарожнікі. У Беларусі назіранне за атмасферай праводзіцца на метэастанцыях гідраметэаралагічнай службы, у прамысл. цэнтрах вывучаюць і прагназіруюць ступені тэхнагеннага забруджвання; праводзяцца даследаванні радыенукліднага забруджвання атмасферы пасля катастрофы на Чарнобыльскай АЭС.

Літ.:

Атмосфера: Справ. Л., 1991;

Будыко М.И., Ронов А.Б., Яншин А.Л. История атмосферы. Л., 1985;

Бримблкумб П. Состав и химия атмосферы: Пер. с англ. М., 1988.

Г.В.Валабуева.

т. 2, с. 74