Verbum

ПАЛЯРЫЗА́ЦЫЯ ЧАСЦІ́Ц,

уласцівасць мікрааб’ектаў, якая абумоўлена іх спінам і характарызуе ступень сіметрыі або асіметрыі часціц у прасторы.

Часціца з ненулявой масай спакою і спінам s можа знаходзіцца ў адным з 2s + 1 квантавых станаў, якія адпавядаюць рознай арыентацыі спіна адносна зададзенага напрамку. Палярызацыйны стан часціц ёсць суперпазіцыя ўсіх квантавых станаў. Калі каэфіцыенты суперпазіцыі вядомыя, то часціца цалкам палярызавана (чысты стан). Напр., фатон, які мае спін s = 1 і нулявую масу спакою, характарызуецца 2 спінавымі станамі (паралельна і антыпаралельна выбранаму напрамку). Аднолькавасць уласцівасцей часціц па ўсіх напрамках азначае яе бясспінавасць (s = 0) і немагчымасць палярызацыі. Часціцы са спінам 1 (ці больш) маюць дадатковую характарыстыку — выстраенасць, якая сведчыць пра адсутнасць сферычнай сіметрыі і вінтавой восі ў прасторы. Выяўленне незахавання прасторавай цотнасці (1956—57) у слабых узаемадзеяннях дало магчымасць атрымаць палярызаваныя часціцы і ядры ў рэакцыях распадаў. Прадказана натуральная П.ч. у пучку электронаў і пазітронаў пры руху ў магн. полі. Эксперыменты з палярызаванымі пучкамі часціц выкарыстоўваюцца для праверкі сіметрыі фундаментальных узаемадзеянняў, вызначэння спектраскапічных характарыстык ядз. узроўняў, вымярэння магн. дыпольных і эл. квадрупольных момантаў узбуджаных станаў ядра, для праверкі ядз. мадэляў і ўстанаўлення механізмаў ядз. працэсаў.

І.​С.​Сацункевіч.

т. 12, с. 28

ДАЎЖЫНЯ́ СВАБО́ДНАГА ПРАБЕ́ГУ,

сярэдні шлях, які праходзіць часціца (малекула, атам і г.д.) паміж двума паслядоўнымі сутыкненнямі з інш. часціцамі. Для звычайных малекулярных газаў пры нармальных умовах Д.с.п. ~0,1 мкм, што прыкладна ў 100 разоў перавышае сярэднюю адлегласць паміж малекуламі. Паняцце «Д.с.п.» ўзнікла ў кінетычнай тэорыі газаў і абагульнена на выпадак слаба ўзаемадзейных часціц, якія ўтвараюць газападобныя сістэмы (электронны газ у металах і паўправадніках, нейтроны ў слаба паглынальным асяроддзі і інш.). Выкарыстоўваецца пры разліках розных працэсаў пераносу (гл. Пераносу з’явы).

т. 6, с. 67

КРЫШТАЛІ́ЧНЫ ЛІЧЫ́ЛЬНІК,

прылада для рэгістрацыі іанізавальных выпрамяненняў; цвердацелая іанізацыйная камера. Прынцып дзеяння К.л. заснаваны на ўзнікненні пад уздзеяннем выпрамяненняў прыкметнай электраправоднасці дыэлектрыкаў. Пры праходжанні праз крышталь (напр., сульфіду кадмію) іанізавальныя часціцы выклікаюць у ім утварэнне носьбітаў зараду (электронаў і дзірак), якія пад уздзеяннем знешняга эл. поля рухаюцца да адпаведных электродаў. Асобная іанізавальная часціца выклікае ў ланцугу К.л. кароткачасовы імпульс, які пасля ўзмацнення рэгіструецца лічыльнай прыладай. Гл. таксама Паўправадніковы дэтэктар.

т. 8, с. 529

ДЭБА́ЕЎСКІ РА́ДЫУС ЭКРАНАВА́ННЯ,

адлегласць, на якую распаўсюджваецца дзеянне электрастатычнага поля асобнай зараджанай часціцы ў праводзячым асяроддзі (растворы моцных электралітаў, плазма, цвёрдыя праваднікі). Уведзены П.Дэбаем пры даследаванні электролізу.

Д.р.э. залежыць ад уласцівасцей асяроддзя: канцэнтрацыі і абс. значэння зараду часціц, энергіі іх цеплавога руху (г.зн. ад т-ры). Калі крыніца эл. поля (зараджаная часціца) знаходзіцца ў асяроддзі, якое мае дадатныя і адмоўныя зарады, то з прычыны палярызацыі асяроддзя эл. поле крыніцы робіцца вельмі малым (экрануецца) на адлегласцях, большых за Д.р.э. Ён роўны каля 10​⁻⁸ см у металах, каля 10​⁻⁴ см у паўправадніках пры хатняй т-ры.

т. 6, с. 320

ПАТЭНЦЫЯ́ЛЬНАЯ Я́МА ў фізіцы,

абмежаваная частка прасторы, у якой патэнцыяльная энергія часціцы меншая, чым па-за яе межамі. Тэрмін «П.я.» звязаны з выглядам графіка залежнасці патэнцыяльнай энергіі часціцы ад каардынат. Характарызуецца шырынёй (адлегласцю, на якой праяўляюцца сілы прыцяжэння) і глыбінёй (рознасцю патэнцыяльных энергій часціцы на «беразе» ямы і на яе «дне», якое адпавядае найменшай патэнцыяльнай энергіі). Асн. ўласцівасць — здольнасць утрымліваць часціцу, поўная энергія якой меншая за глыбіню П.я. Такая часціца ўнутры П.я. знаходзіцца ў звязаным стане, у квантавай тэорыі энергія такой часціцы можа прымаць толькі дыскрэтныя значэнні.

т. 12, с. 187

ПА́ЎЛІ ПРЫ́НЦЫП,

прынцып забароны, паводле якога ў сістэме часціц з паўцэлым спінам (ферміёнаў) у адным і тым жа стане можа знаходзіцца не больш як адна часціца; адзін з фундаментальных законаў квантавай механікі. Сфармуляваны В.Паўлі (1925) для электронаў пры тлумачэнні структуры спектраў складаных атамаў. Пашыраны на ўсе ферміёны.

Вынікае з сувязі паміж спінам часціцы і статыстыкай: часціцы з паўцэлым спінам падпарадкоўваюцца Фермі—Дзірака статыстыцы і хвалевая функцыя сістэмы аднолькавых часціц антысіметрычная адносна перастаноўкі любых 2 ферміёнаў. П.п. вызначае парадак запаўнення электронных абалонак атама, на ім грунтуецца тлумачэнне атамных і малекулярных спектраў. На яго аснове створана статыстыка электроннага газу, якая тлумачыць большасць цеплавых, эл. і магн. уласцівасцей цвёрдага цела.

т. 12, с. 206

ВА́КУУМ у квантавай тэорыі поля,

асноўны (энергетычна найніжэйшы) стан квантавых палёў, узбуджэнні якога супастаўляюцца адпаведным элементарным часціцам. Характарызуецца мінім. энергіяй, нулявымі імпульсамі, момантам імпульсу, эл. зарадам і інш. квантавымі лікамі. Пад вакуумам разумеюць таксама стан поля, дзе адсутнічаюць якія-н. рэальныя часціцы.

Флуктуацыі вакууму тыпу часціца — антычасціца абумоўліваюць спантаннае выпрамяненне атамаў, рассеянне святла па святле, зрух атамных узроўняў, экранаванне эл. зараду і антыэкранаванне каляровага зараду ў квантавай хромадынаміцы (т.зв. асімптатычная свабода). Вакуум можа мець іншую сіметрыю, чым ураўненні зыходнай квантавай тэорыі (напр., В.​Хігса, θ — вакуум). Вакуум нагадвае кандэнсаванае асяроддзе, таму ў ім могуць адбывацца палярызацыя, фазавыя пераходы і інш. эфекты, якія вывучаюцца і ў шэрагу выпадкаў з высокай дакладнасцю пацверджаны эксперыментальна.

Літ.:

Гл. пры арт. Квантавая тэорыя поля.

Я.​А.​Таўкачоў.

т. 3, с. 464

ЗАРА́ДУ ЗАХАВА́ННЯ ЗАКО́Н,

адзін з асн. законаў прыроды, паводле якога алгебраічная сума зарадаў электрычных замкнутай (эл. ізаляванай) сістэмы застаецца нязменнай пры любых працэсах унутры гэтай сістэмы. Устаноўлены ў 18 ст.

Адкрыццё электрона ў канцы 19 ст. і пратона ў пач. 20 ст. даказала, што эл. зарад звязаны з часціцамі (з’яўляецца іх унутранай уласцівасцю) і ёсць цэлы лік, кратны зараду элементарнаму. З.з.з. — вынік захавання колькасці часціц у тых працэсах, дзе няма іх узаемапераўтварэнняў. Напр., пры электрызацыі макраскапічных цел зараджаныя часціцы пераносяцца з аднаго цела на другое. У фізіцы элементарных часціц, для якой характэрна ўзаемапераўтварэнне часціц, нараджэнне «новай» часціцы суправаджаецца знікненнем «старой» з такім жа зарадам або нараджэннем яшчэ адной часціцы з зарадам процілеглага знака (напр., працэс нараджэння пары часціца—антычасціца).

А.​У.​Астапенка.

т. 6, с. 536

ДЭТЭ́КТАРЫ Я́ДЗЕРНЫХ ВЫПРАМЯНЕ́ННЯЎ,

прылады для рэгістрацыі элементарных часціц, рэнтгенаўскага і гама-выпрамянення і інш. Бываюць электронныя і трэкавыя. Выкарыстоўваюцца ў апаратуры для дэфектаскапіі, мед. дыягностыкі, структурных даследаванняў, спектральнага аналізу, мікраскапіі і інш. Канструктыўнае выкананне Д.я.в. і іх параметры вызначаюцца прызначэннем і асаблівасцямі гэтай апаратуры.

Прынцып дзеяння Д.я.в. заснаваны на іанізацыі або ўзбуджэнні зараджанымі часціцамі атамаў рабочага рэчыва дэтэктара; у выпадку рэгістрацыі нейтральных часціц (напр., гамаквантаў, нейтронаў) іанізацыя і ўзбуджэнне адбываюцца за кошт другасных зараджаных часціц. Электронныя Д.я.в. выпрацоўваюць эл. імпульс, калі ў іх аб’ём трапляе часціца ці квант выпрамянення; эл. сігналы звычайна невялікія і патрабуюць узмацнення (гл. Ядзерная электроніка). Да іх адносяць Гейгераўскі лічыльнік, іанізацыйную камеру, крышталічны лічыльнік, сцынтыляцыйны лічыльнік, паўправадніковы дэтэктар і інш. Трэкавыя Д.я.в. дазваляюць узнавіць траекторыю руху часціцы; да іх адносяць Вільсана камеру, іскравую камеру, тэлескоп лічыльнікаў, ядзерныя фатаграфічныя эмульсіі і інш.

А.​В.​Берастаў.

т. 6, с. 361

АНТЫЧАСЦІ́ЦА,

адна з аднолькавых па масе, часе жыцця, значэннях спіна і цотнасці элементарных часціц, якія маюць роўныя па модулі, але процілеглыя па знаку квантавыя лікі (зарады). Напр., электрон (e​⁻) і пазітрон (e​⁺) адрозніваюцца знакам эл. і лептоннага зарадаў і спіральнасці (палярызацыі); нейтрон (n) і антынейтрон ($\stackrel{\_}{\mathrm{n}}$) — барыённага зараду і магн. моманту. У адпаведнасці з квантава-рэлятывісцкай прыродай элементарных часціц кожнай з іх адпавядае свая антычасціца, акрамя сапраўды нейтральных (не маюць ніякіх зарадаў) фатона, π​⁰-мезона, ρ​⁰-мезона, η​⁰-мезона і j/ψ-часціцы. Характэрная асаблівасць пары часціца — антычасціца — здольнасць да анігіляцыі. Кожнаму працэсу эл.-магн. і моцнага ўзаемадзеянняў адпавядае аналагічны працэс, у якім усе часціцы заменены антычасціцамі, і наадварот. Эксперыментальна даказана існаванне антычасціц для ўсіх вядомых часціц. Зарэгістраваны найпрасцейшыя пасля антыпратона антыядры (антыдэйтрон, антытытрытый, антыгелій). Прынцыпова магчыма існаванне антыатамаў, антымалекул і наогул антырэчыва з антыпратонамі, антынейтронамі і пазітронамі.

А.​А.​Богуш.

т. 1, с. 404