Verbum

КВА́НТАВАЯ СТАТЫ́СТЫКА,

раздзел статыстычнай фізікі, у якім вывучаюцца ўласцівасці сістэм тоесных мікрачасціц. Дала магчымасць тлумачыць многія фіз. з’явы, якія з пункту гледжання класічнай фізікі нельга было тлумачыць, напр., Планка закон выпрамянення абсалютна чорнага цела, электраправоднасць, цеплаёмістасць цвёрдых цел, звышцякучасць, звышправоднасць.

З квантавай механікі вынікае, што энергія такой сістэмы мае дыскрэтныя значэнні, а хвалевыя функцыі, якія апісваюць розныя станы сістэмы мікрачасціц сіметрычныя (гл. Бозе—Эйнштэйна статыстыка) або антысіметрычныя (гл. Фермі—Дзірака статыстыка) адносна перастановак часціц. В.Паўлі даказаў, што тып К.с. вызначаецца спінам часціц: часціцы з паўцэлым спінам (напр., электроны, нейтрына, пратоны) падпарадкоўваюцца К.с. Фермі—Дзірака (ферміёны), з цэлым спінам (напр., фатоны, альфа-часціцы) — Бозе—Эйнштэйна (базоны). Пры высокіх т-рах квантавыя эфекты неістотныя і формулы размеркавання часціц (пры адсутнасці знешніх палёў) пераходзяць у класічнае Максвела размеркаванне. Пры дастаткова нізкіх т-рах амаль усе ніжнія станы ферміёнаў будуць запоўненымі (выраджаны фермі-газ); базоны пры гэтых умовах імкнуцца перайсці ў стан з нулявым імпульсам (Бозе—Эйнштэйна кандэнсацыя).

Л.​І.​Камароў.

т. 8, с. 208

КВА́НТАВАЯ ХІ́МІЯ,

раздзел тэарэт. хіміі, у якім вывучаюцца будова і ўласцівасці хім. злучэнняў, іх рэакцыйная здольнасць, кінетыка і механізм хім. рэакцый на аснове ўяўленняў і з дапамогай метадаў квантавай механікі.

Развіццё К.х. пачалося ў 1920—30-я г., калі былі прапанаваны метады апісання будовы электронных абалонак малекул: метад валентных сувязей (В.​Гайтлер і Ф.​Лондан далі квантава-хім. тлумачэнне кавалентнай сувязі ў малекуле вадароду, Дж.​Слейтэр і Л.​Полінг развілі іх падыход) і метад малекулярных арбіталей (асновы метаду распрацавалі Ф.​Гунд, Р.​Малікен, Д.​Хартры і інш.), які стаў асноўным для апісання будовы электронных абалонак любых малекул, колькаснага разліку малекулярных структур, а таксама вызначэння сувязі паміж будовай малекул і іх рэакцыйнай здольнасцю. Квантава-хім. ўяўленні і метады выкарыстоўваюць пры вывучэнні высокамалекулярных злучэнняў і ў малекулярнай біялогіі.

Літ.:

Фларри Р.Л. Квантовая химия: Введение: Пер. с англ. М., 1985;

Современные проблемы квантовой химии: Методы квантовой химии в теории межмолекулярных взаимодействий и твердых тел. Л., 1987.

т. 8, с. 209

КАМПАЗІЦЫ́ЙНЫЯ МАТЭРЫЯ́ЛЫ,

кампазіты, матэрыялы, якія мэтанакіравана ўтвораны з некалькіх кампанентаў і маюць уласцівасці, што перасягаюць уласцівасці кампанентаў, узятых паасобку. У агульным выпадку складаюцца з матрыцы (з металаў, палімераў, вугляродных і керамічных матэрыялаў) і арміруючай фазы (больш трывалай, чым матрыца).

У К.м. выкарыстоўваюцца толькі лепшыя якасці кампанентаў. таму пры стварэнні кампазіцыі падбіраюць кампаненты з рэзка адметнымі і дапаўняльнымі ўласцівасцямі. У палімерных К.м. арміруючай фазай з’яўляюцца вугляродныя, баваўняныя, поліэфірныя валокны, вугле- і шклотканіна. У метал. кампазіцыях спалучаецца пластычная матрыца з высокамодульнымі стальнымі, борнымі, графітавымі валокнамі, гарачаўстойлівая матрыца з гарачатрывалымі валокнамі. К.м. з метал. матрыцай падзяляюцца на біметалы, дысперснаўмацаваныя, валакністыя і эўтэктычныя матэрыялы. Атрымліваюць К.м. метадамі парашковай металургіі, вакуумнай пракаткай ці насычэннем порыстых каркасаў расплаўленымі металамі, выбухам, ліццём пад ціскам, электралітычным асаджэннем, накіраванай крышталізацыяй сплаваў і інш. На Беларусі работы па стварэнні і даследаванні К.м. вядуцца ў Фіз.-тэхн. ін-це і Ін-це механікі металапалімерных сістэм Нац. АН, НДІ парашковай металургіі і інш.

Г.​У.​Купчанка.

т. 7, с. 534

АНТЫФРЫКЦЫ́ЙНЫЯ МАТЭРЫЯ́ЛЫ (ад анты... + лац. frictio трэнне),

матэрыялы для дэталяў машын, якія працуюць ва ўмовах трэння слізгання (падшыпнікі, укладышы, утулкі і інш.). Антыфрыкцыйныя матэрыялы маюць высокую ўстойлівасць да зносу і карозіі, добрую прыработку, мінім. каэфіцыент трэння, вытрымліваюць мех. нагрузкі без змены ўласцівасцяў. Антыфрыкцыйныя ўласцівасці антыфрыкцыйных матэрыялаў залежаць ад структурнага стану паверхневых слаёў, мікратапаграфіі кантактуючых паверхняў і ўмоў фрыкцыйнага ўзаемадзеяння.

Найб. пашыраныя антыфрыкцыйныя матэрыялы: сплавы на аснове каляровых металаў (бабіты, бронза, латунь і інш.), чыгун, пластычныя масы, драўніна (у т. л. мадыфікаваная), кампазіты на аснове металаў, металакерамікі і палімераў. Асобная група антыфрыкцыйных матэрыялаў — самазмазвальныя матэрыялы; яны змяшчаюць кампаненты (напр., графіт), якія выконваюць пры трэнні ролю змазвальнага асяроддзя. Для надання матэрыялам антыфрыкцыйных уласцівасцяў іх паверхню мадыфікуюць хіміка-тэрмічнай, лазернай, іонна-прамянёвай апрацоўкай, нанясеннем зносаўстойлівых пакрыццяў, паверхнева-пластычным дэфармаваннем. Антыфрыкцыйныя матэрыялы выкарыстоўваюць ва ўмовах сухога трэння (у газах, паветры, вакууме); для работы з малавязкімі вадкасцямі без змазвальнага дзеяння (вада, арган. растваральнікі), з вадкімі ці пластычнымі змазкамі. На Беларусі вывучэннем і стварэннем антыфрыкцыйных матэрыялаў займаюцца ін-ты механікі металапалімерных сістэм і фізіка-тэхнічны АН Беларусі, Беларускае НВА парашковай металургіі.

А.​У.​Белы.

т. 1, с. 403

ГАЛІЛЕ́Я ПЕРАЎТВАРЭ́ННІ,

пераўтварэнні каардынат і часу рухомай часціцы пры пераходзе ад адной інерцыйнай сістэмы адліку (ІСА) да іншай у класічнай механіцы.

Для дзвюх ІСА K (x, y, z) і K′ (x′, y′, z′), якая рухаецца адносна K з пастаяннай скорасцю $\overrightarrow{u}$ уздоўж восі Ox, Галілея пераўтварэнні маюць выгляд: ${\displaystyle \mathrm{x}\text{′}=\mathrm{x}-\mathrm{ut}}$ , ${\displaystyle \mathrm{y}\text{′}=\mathrm{y}}$ , ${\displaystyle \mathrm{z}\text{′}=\mathrm{z}}$ , ${\displaystyle \mathrm{t}\text{′}=\mathrm{t}}$ , дзе x, y, z і x′, y′, z′ — каардынаты, t і t′ — моманты часу ў сістэмах K і K′ адпаведна. Такім чынам, у класічнай механіцы прамежкі часу паміж пэўнымі падзеямі і адлегласці паміж фіксаванымі пунктамі аднолькавыя ва ўсіх ІСА. З Галілея пераўтварэнняў вынікае закон складання скарасцей ${\displaystyle \overrightarrow{v}\text{′}=\overrightarrow{v}-\overrightarrow{u}}$ , а таксама аднолькавасць паскарэнняў ${\displaystyle (\overrightarrow{a}\text{′}=\overrightarrow{a})}$ ва ўсіх ІСА. Апошняе з улікам пастаянства масы прыводзіць да інварыянтнасці ўраўненняў класічнай механікі ва ўсіх ІСА, што і з’яўляецца матэм. абгрунтаваннем Галілея прынцыпу адноснасці. Пры скарасцях руху, блізкіх да скорасці святла ў вакууме, Галілея пераўтварэнні замяняюцца Лорэнца пераўтварэннямі.

А.​І.​Болсун.

т. 4, с. 461

КЕ́ПЛЕР ((Kepler) Іаган) (27.12.1571, г. Вейль-дэр-Штат, Германія — 15.11.1630),

нямецкі астраном, адзін з стваральнікаў нябеснай механікі. Скончыў Цюбінгенскі ун-т (1593). З 1594 працаваў у Вышэйшай школе ў Грацы. У 1600 пераехаў у Прагу да Ц.Браге, пасля смерці якога стаў матэматыкам пры двары імператара Рудольфа II. З 1612 у Лінцы, з 1626 у Ульме. Навук. працы па астраноміі, механіцы, оптыцы, матэматыцы. Адкрыў (1609—19) законы руху планет (гл. Кеплера законы). Распрацаваў тэорыю сонечных і месяцовых зацьменняў, склаў першыя табліцы для вылічэння месцазнаходжання планет — т.зв. Рудольфавы табліцы. Працы К. па астраноміі садзейнічалі ўсталяванню геліяцэнтрычнай сістэмы свету. Адкрыў закон змяншэння інтэнсіўнасці святла з адлегласцю. Прапанаваў канструкцыю падзорнай трубы для астр. назіранняў. У матэм. працах (стэрэаметрычныя задачы) блізка падышоў да адкрыцця аналізу бесканечна малых. Аўтар прац «Тайна Сусвету» (1596), «Новая астраномія» (1609), «Гармонія Свету» (1619) і інш. Працы К. вядомы на Беларусі з 17 ст.; яны абмяркоўваюцца ў многіх філас. рукапісах (напр., у працах К.Нарбута).

Літ.:

Белый Ю.А. Иоганн Кеплер (1571—1630). М., 1971;

Спасский Б.И. История физики. Ч. 1—2. 2 изд. М., 1977.

т. 8, с. 232

КІНЕМА́ТЫКА,

раздзел механікі, у якім вывучаюцца геам. ўласцівасці руху цел без уліку іх масы і сіл, што на іх дзейнічаюць. Звычайна падзяляецца на К. часціцы (матэрыяльнага пункта) і К. цвёрдага цела Асн. задачы К. — знаходжанне траекторый, скарасцей, паскарэнняў часціц і цел.

Становішча пункта (ці цела) адносна пэўнай сістэмы адліку вызначаецца ўраўненнямі, якія выражаюць залежнасць каардынат g_i ад часу t[g_i=g_i(t)] і наз. законамі руху, дзе i — колькасць ступеней свабоды. Звычайна гэтыя законы задаюцца ў каардынатнай [x=x(t), y=y(t), z=z(t)] або вектарнай $\text{[}\overrightarrow{r}=\overrightarrow{r}\text{(}\mathrm{t}\text{)}\text{]}$ формах, дзе x, y, z — каардынаты пункта, $\overrightarrow{r}$ — яго радыус-вектар. Функцыі, якія вызначаюць законы руху, адназначныя (аб’ект не можа займаць розныя становішчы ў адзін і той жа момант часу) і двойчы дыферэнцавальныя (паколькі ў кожны момант існуюць скорасці v_i = dg_i/dt і паскарэнні w = d​²g_i/dt​². У агульным выпадку рух часціцы апісваецца 3 ураўненнямі, а рух цвёрдага цела — 6. Заканамернасці К. выкарыстоўваюць пры разліках перадачы рухаў у кінематыцы механізмаў і пры рашэнні задач дынамікі.

Літ.:

Гл. пры арт. Механіка.

А.​І.​Болсун.

т. 8, с. 269

ДЫФРА́КЦЫЯ ЧАСЦІ́Ц,

рассеянне электронаў, нейтронаў, атамаў і інш. мікрачасціц крышталямі або малекуламі вадкасцей і газаў з утварэннем чаргаваных максімумаў і мінімумаў у інтэнсіўнасці рассеяных мікрачасціц.

Максімумы і мінімумы ў дыфракцыйнай карціне размяркоўваюцца ў адпаведнасці з унутр. будовай рассейвальнага асяроддзя. Д.ч. аналагічная дыфракцыя святла і пацвярджае квантавую прыроду мікрачасціц (гл. Карпускулярна-хвалевы дуалізм). Паводле квантавай механікі свабодны рух часціцы з масай m і скорасцю v (энергіяй $E=\frac{m{v}^2}{2}$ ; пры ўмове v≪c, дзе c — скорасць святла ў вакууме) можна разглядаць як плоскую хвалю (гл. Хвалі дэ Бройля) з даўжынёй хвалі $\mathrm{\lambda }=\frac{h}{mv}=\frac{h}{\sqrt{2mE}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Пры ўзаемадзеянні часціцы з атамамі ці малекуламі рассейвальнага асяроддзя мяняецца яе энергія і характар распаўсюджання звязанай з ёй хвалі, што адбываецца ў адпаведнасці з агульнымі прынцыпамі дыфракцыі хваль. Д.ч. выкарыстоўваецца пры даследаванні паверхні цвёрдых цел, будовы крышталёў і складаных малекул.

А.​І.​Болсун.

т. 6, с. 303

ЛАПЛА́С ((Laplace) П’ер Сімон дэ) (23.3.1749, Бамон-ан-Ож, Францыя — 5.3.1827),

французскі астраном, матэматык і фізік, адзін са стваральнікаў нябеснай механікі і тэорыі імавернасці. Чл. Парыжскай АН (1785), Замежны ганаровы чл. Пецярбургскай АН (1802). З 1818 маркіз і пэр Францыі. Вучыўся ў школе бенедыкцінцаў. З 1771 праф. Ваен. школы ў Парыжы, з 1790 — старшыня Палаты мер і вагі. У 1799 міністр унутр. спраў. Навук. працы па нябеснай механіцы, касмагоніі, тэорыі імавернасцей (Лапласа тэарэма), тэорыі дыферэнцыяльных ураўненняў (Лапласа пераўтварэнне, Лапласа ўраўненне), матэм. фізіцы (Лапласа аператар), малекулярнай фізіцы (Лапласа закон), акустыцы, электрычнасці і магнетызме, оптыцы, філасофіі прыродазнаўства і інш. Распрацаваў тэорыю ўзбурэнняў нябесных цел, прапанаваў новы спосаб вызначэння іх арбіт, даказаў устойлівасць Сонечнай сістэмы ў межах вельмі працяглага часу. Выказаў гіпотэзу паходжання Сонечнай сістэмы (гіпотэза Л.), сфармуляваў прынцып мех. дэтэрмінізму, які стаў асновай метадалогіі класічнай фізікі. Актыўна садзейнічаў рэарганізацыі сістэмы вышэйшай адукацыі ў Францыі і ўкараненню ў практыку метрычнай сістэмы мер.

Тв.:

Рус. пер — Изложение системы мира. Л., 1982.

Літ.:

Воронцов-Вельяминов Б.А. Лаплас. 2 изд. М., 1985.

А.​І.​Болсун.

т. 9, с. 133

ЖУКО́ЎСКІ (Мікалай Ягоравіч) (17.1.1847, г. Арэхава-Зуева Уладзімірскай вобл., Расія — 17.3.1921),

рускі вучоны, заснавальнік сучаснай гідра- і аэрамеханікі. Чл.-кар. Пецярбургскай АН (1894). Скончыў Маск. ун-т (1868). Праф. Маск. ун-та (з 1886) і Маск. вышэйшага тэхн. вучылішча (з 1887). Арганізатар і першы кіраўнік (з 1918) Цэнтр. аэрагідрадынамічнага ін-та (ЦАГІ). Навук. працы па тэорыі авіяцыі, механіцы цвёрдага цела, гідрадынаміцы, гідраўліцы, астраноміі, матэматыцы і інш. Стварыў тэорыю гідраўлічнага ўдару (1898), адкрыў закон, які вызначае пад’ёмную сілу крыла самалёта (гл. Жукоўскага тэарэма), тэарэтычна прадказаў шэраг магчымых траекторый лёту (напр., «мёртвую пятлю», якую выканаў рус. лётчык П.​М.​Несцераў, 1913). У 1912—18 распрацаваў віхравую тэорыю паветр. вінта; вызначыў найб. прыдатныя профілі крылаў і лопасцей вінта самалёта. Прапанаваў тэорыю ўтварэння каметных хвастоў, метад вызначэння элементаў планетных арбіт, выканаў шэраг грунтоўных даследаванняў па тэорыі механізмаў, тэорыі ўстойлівасці руху і інш. Стварыў некалькі навук. школ у галіне дастасавальнай механікі.

Тв.:

Собр. соч. Т. 1—7. М.; Л., 1948—50.

Літ.:

Космодемьянский А.А. Н.​Е.​Жуковский. М., 1969;

Н.​Е.​Жуковский — библиография печатных трудов. М., 1968.

т. 6, с. 447