Verbum

МА́ТРЫЦА РАССЕ́ЯННЯ, S-матрыца,

сукупнасць велічынь (матрыца), якая апісвае пераходы квантавамех. сістэм з аднаго стану ў другі пры іх узаемадзеянні (рассеянні); квантавамех. аператар. Абазначаецца S_fi; звязвае хвалевыя функцыі Ψ_i пачатковага і Ψ_f канчатковага станаў: Ψ_f= S_fi Ψ_i. Уведзена ням. фізікам В.​Гейзенбергам (1943).

М.р. разглядаецца як аператар эвалюцыі сістэмы ад бясконца аддаленага мінулага да бясконца аддаленага будучага ў базісе фіз. станаў, калі ўзаемадзеянне, што выклікала адпаведны пераход сістэмы, можна не ўлічваць. Дыяганальныя элементы М.р. апісваюць пругкія працэсы (пругкае рассеянне), недыяганальныя — няпругкія працэсы (рэакцыі з ператварэннем і нараджэннем часціц). Квадрат модуля элемента М.р. вызначае імавернасць адпаведнага працэсу, а сума імавернасцей працэсаў па магчымых каналах рэакцыі роўная 1 (умова унітарнасці М.р.). М.р. мае інфармацыю аб паводзінах сістэмы, калі вядомы лікавыя значэнні яе элементаў і іх аналітычныя ўласцівасці. Напр., асаблівыя пункты (полюсы) М.р. адпавядаюць звязаным станам сістэмы з дыскрэтнымі ўзроўнямі энергіі. Вызначэнне М.р. — асн. задача квантавай механікі і квантавай тэорыі поля.

Літ.:

Берестецкий В.Б. Динамические свойства элементарных частиц и теория матрицы рассеяния // Успехи физ. наук. 1962. Т. 76, вып. 1.

А.​А.​Богуш.

т. 10, с. 206

АНІГІЛЯ́ЦЫЯ (ад лац. annihilatio знішчэнне, знікненне),

працэс узаемадзеяння элементарнай часціцы з яе антычасціцай, у выніку якога яны ператвараюцца ў інш. элементарныя часціцы. Адбываецца ў адпаведнасці з захавання законамі. Анігіляцыя электронна-пазітроннай пары (e​⁻ — e​⁺) у 2 або 3 фатоны і адваротны працэс нараджэння яе фатонамі былі прадказаны англ. фізікам П.​Дзіракам (1931), выяўлены эксперыментальна франц. фізікамі І. і Ф.​Жаліо-Кюры (1933) і дакладна апісаны ў квантавай электрадынаміцы. У фізіцы высокіх энергій анігіляцыя — адзін з імаверных каналаў (прамежкавых стадый) працэсаў узаемадзеяння часціцы з антычасціцай, што ажыццяўляецца за кошт электрамагн., слабага і моцнага ўзаемадзеянняў. Напр., пры сутыкненнях высокаэнергет. (e​⁻ — e​⁺) пучкоў акрамя анігіляцыі ў фатоны магчымы пругкае і няпругкае рассеянне, ператварэнне ў інш. пары (μ​⁻ — μ​⁺, ν — ν̃, π — π​⁺ і г.д.), утварэнне звязаных недаўгавечных сістэм (пазітроній, кварконій і інш.) або абсалютна нейтральных часціц (γ, p, η​⁰ → ), а ў канчатковым выніку — множнае нараджэнне часціц, пераважна адронаў. Сучасныя паскаральнікі на сустрэчных пучках даюць магчымасць атрымаць усе вядомыя элементарныя часціцы, у т. л. самыя масіўныя, напр. слабыя базоны w​^(-), w​⁽⁺⁾, z​⁽⁰⁾.

Літ.:

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

А.​А.​Богуш.

т. 1, с. 367

МАНДЭЛЬШТА́М (Леанід Ісаакавіч) (4.5.1879, г. Магілёў — 27.11.1944),

расійскі фізік, адзін з заснавальнікаў навук. школы па радыёфізіцы. Акад. АН СССР (1929; чл.-кар. з 1928). Скончыў Страсбургскі ун-т (1902), дзе працаваў (з 1913 праф.). У 1918—22 у Адэскім політэхн. ін-це, з 1925 у Маскоўскім ун-це, адначасова з 1934 у Фіз. ін-це АН СССР. Навук. працы па оптыцы, радыёфізіцы, квантавай механіцы, гісторыі і метадалогіі фізікі. Разам з Р.С.Ландсбергам (незалежна ад інд. фізікаў Ч.Рамана і К.​С.​Крышнана) адкрыў камбінацыйнае рассеянне святла на крышталях (1928). Сумесна з М.​Дз.​Папалексі стварыў тэорыю нелінейных ваганняў, распрацаваў метад параметрычнага ўзбуджэння эл. ваганняў і прапанаваў радыёінтэрферэнцыйны метад даследавання распаўсюджвання радыёхваль і дакладнага вымярэння адлегласцей, што знайшло выкарыстанне ў геадэзіі. Аўтар вучэбных дапаможнікаў і лекцыйных курсаў па фізіцы. Прэмія імя У.​І.​Леніна 1931. Дзярж. прэмія СССР 1942.

Тв.:

Полн. собр. трудов. Т. 1—5. М., 1947—55;

Лекции по теории колебаний. М., 1972;

Лекции по оптике, теории относительности и квантовой механике. М., 1972.

Літ.:

Академик Л.​И.​Мандельштам: К 100-летию со дня рождения. М., 1979;

Ливанова А.М., Ливанов В.А. «Вторая степень понимания»: Акад. Л.​И.​Мандельштам. М., 1988.

А.​І.​Болсун.

т. 10, с. 77

ПРУ́ГКІЯ ХВА́ЛІ,

механічныя ўзбурэнні, якія распаўсюджваюцца ў пругкім асяроддзі. Узнікаюць пры землетрасеннях, выбухах, ударах. Разнавіднасці П.х. — гукавыя хвалі і ультрагукавыя хвалі.

У вадкасцях і газах існуюць пераважна падоўжныя хвалі разрэджання-сціскання (часцінкі асяроддзя зрушваюцца ў напрамку распаўсюджання). У ізатропных цвёрдых целах, якія маюць пругкасць зруху, існуюць падоўжныя і папярочныя хвалі (часцінкі асяроддзя зрушваюцца ў напрамках, перпендыкулярных да распаўсюджання). У анізатропных асяроддзях (крышталях) П.х. падоўжна-папярочныя (часцінкі зрушваюцца ўздоўж трох узаемна перпендыкулярных напрамкаў, якія не супадаюць з напрамкам распаўсюджання). Паблізу паверхні цвёрдага асяроддзя могуць існаваць паверхневыя акустычныя хвалі. У абмежаваных цвёрдых целах (пласцінках, стрыжнях) узнікаюць т.зв. нармальныя П.х. — камбінацыя падоўжных і Папярочных хваль. На мяжы асяроддзяў П.х. адбіваюцца і пераламляюцца. Пры гэтым у цвёрдым асяроддзі ўзнікаюць і падоўжныя і папярочныя П.х. На перашкодах можа адбывацца дыфракцыя хваль і іх рассеянне. З-за ўнутр. трэння (вязкасці) і цеплаправоднасці асяроддзя П.х. затухаюць з адлегласцю (гл. Паглынанне хваль). Пры вял. амплітудах хваль іх узаемадзеянне з асяроддзем становіцца нелінейным. П.х. ўлічваюцца пры тэхн. разліках падмуркаў, станкоў, турбін, самалётаў, караблёў, пры рашэнні геафіз. задач (распаўсюджанне П.х. ад землетрасенняў, зрухаў зямной кары), пры кантролі ядз. выпрабаванняў.

Літ.:

Федоров Ф.И. Теория упругих волн в кристаллах. М., 1965;

Красильников В.А., Крылов В.В. Введение в физическую акустику. М., 1984.

А.​Р.​Хаткевіч.

т. 13, с. 47

ЛА́ЗЕРНАЕ ЗАНДЗІ́РАВАННЕ атмасферы і гідрасферы,

светлавая лакацыя структуры і саставу асяроддзя на аснове імпульсных лазераў. Характарызуецца высокай прасторавай і часавай раздзяляльнай здольнасцю, экспрэснасцю, бескантактнасцю, магчымасцю атрымання звестак з вял. прасторы.

Заснавана на рассеянні імпульснага лазернага выпрамянення ў паветры ці вадзе і залежнасці ўласцівасцей рассеянага святла ад саставу і інш. характарыстык рассейвальнага асяроддзя (гл. Рассеянне святла). Пры Л.з. вымяраюць інтэнсіўнасць і спектральны састаў рассеянага святла, яго дэпалярызацыю і доплераўскі зрух частаты (гл. Доплера эфект), спазняльнасць адносна моманту, у які лазерны імпульс накіроўваецца ў асяроддзе. Гэта дае магчымасць вызначыць у атмасферы канцэнтрацыю розных газаў і аэразолей, сярэдні памер часцінак, іх дысперснасць і форму, іншы раз і хім. састаў, т-ру паветра, скорасць ветру; для вады — канцэнтрацыю арган. і неарган. завісі, стан воднай паверхні, яе т-ру і інш.; па часе запазнення вызначаюць адлегласць да месца, з якога прыйшло рассеянае святло. Прылады для Л.з. наз. лідарамі. Л.з. дае магчымасць кантраляваць забруджванне атмасферы, «азонныя дзіры» і інш.

На Беларусі работы па Л.з. вядуцца з сярэдзіны 1960-х г. у Ін-це фізікі Нац. АН (у 1966 тут праведзена першае ў СССР Л.з. атмасферы і вады).

Літ.:

Лазерный контроль атмосферы: Пер. с англ. М., 1979;

Зеге Э.П., Иванов А.П., Кацев И.А. Перенос изображения в рассеивающей среде. Мн., 1985;

Иванов В.И., Малевич И.Л., Чайковский А.П. Многофункциональные лидарные системы. Мн., 1986.

А.​П.​Іваноў.

т. 9, с. 100

КАЛО́ІДНАЯ ХІ́МІЯ,

навука, якая вывучае ўласцівасці гетэрагенных высокадысперсных сістэм і працэсы, што ў іх адбываюцца. Асн. раздзелы: малекулярна-кінетычныя з’явы ў дысперсных сістэмах (ДС); тэорыя ўзнікнення і росту зародкаў новай фазы ў метастабільных сістэмах (метады атрымання ДС); паверхневыя з’явы; устойлівасць, стабілізацыя і каагуляцыя ДС; аптычныя ўласцівасці ДС (гал. ч. рассеянне святла ў іх); эл. і электракінетычныя з’явы ў ДС; структурна-мех. ўласцівасці ДС. К.х. вывучае золі, суспензіі, эмульсіі, пены, сітаватыя дысперсныя целы (адсарбенты, каталізатары), аэразолі, лаўкалоіды, структураваныя сістэмы (гелі). Метады даследаванняў у К.х.: дыяліз, ультрафільтрацыя, ультрацэнтрыфугаванне, электроліз, нефеламетрыя, электронаграфія, электронная мікраскапія і інш.

К.х. як самаст. навука ўзнікла ў 1860-я г. пасля з’яўлення прац Т.Грэма. Сістэматычнае вывучэнне калоідных сістэм пачалося ў пач. 20 ст., калі былі распрацаваны новыя метады іх даследаванняў. Сучасная К.х. распрацоўвае навук. асновы тэхналогіі буд. матэрыялаў, сілікатаў, лакаў, фарбаў, палімерных матэрыялаў, новых матэрыялаў для тэхнікі, узбагачэння карысных выкапняў, здрабнення цвёрдых цел, шматлікіх працэсаў (фарбавання, дублення, мыйнага дзеяння, вода- і газаачысткі). Метады К.х. выкарыстоўваюць у многіх галінах харч. прам-сці, для аптымізацыі структуры глебы ў сельскай гаспадарцы.

На Беларусі даследаванні па К.х. пачаліся ў БДУ (1924) пад кіраўніцтвам М.Ф.Ярмоленкі, праводзяцца ў Ін-це агульнай і неарган. хіміі і Ін-це праблем выкарыстання прыродных рэсурсаў і экалогіі Нац. АН Беларусі, БДУ (хім ф-т і НДІ фіз.-хім. праблем) і Бел. тэхнал. ун-це.

Літ.:

Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. 2 изд. М., 1976;

Щукин Е.Д., Перцов А.В., Амелина Е.А. Коллоидная химия. 2 изд. М., 1982;

Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. 3 изд. СПб., 1995.

Ф.​М.​Капуцкі.

т. 7, с. 478

О́ПТЫКА РАССЕ́ЙВАЛЬНЫХ АСЯРО́ДДЗЯЎ,

раздзел фіз. оптыкі, які вывучае распаўсюджванне светлавых хваль у дысперсных сістэмах, аснова метадаў вызначэння структуры рэчыва па характарыстыках рассеяння святла.

Праблемы распаўсюджвання выпрамянення ў рассейвальных асяроддзях праяўляюцца ў касм. маштабах Сусвету і на атамарным узроўні. Рассеянне святла ў дысперсных сістэмах (напр., у атмасферы, акіяне, біял. тканках) абумоўлена аптычнымі неаднастайнасцямі асяроддзя (яго камплексным паказчыкам пераламлення) і ўзнікае за кошт іншародных часцінак у асяроддзі (напр., у аэразолях, дымах, суспензіях, эмульсіях, на пабочных уключэннях крышталяў). У інш. выпадках асяроддзе не мае пабочных украпін, а змены паказчыка пераламлення вынікаюць з флуктуацый шчыльнасці рэчыва. Даследуюцца аб’екты з высокай канцэнтрацыяй цэнтраў рассейвання (напр., снег, біял. тканкі, дысперсійныя фільтры, фотаматэрыялы), якія адрозніваюцца частковай упарадкаванасцю часцінак і праяўленнем хвалевых уласцівасцей святла. На вывучэнні рассеяння святла на неаднастайнасцях у газах, вадкасцях і цвёрдых целах заснаваны метады нефеламетрыі і ультрамікраскапіі (гл. Ультрамікраскоп).

На Беларусі даследаванні па праблемах О.р.а. праводзяцца з сярэдзіны 1950-х г. у Ін-це фізікі, пазней у Ін-це прыкладной оптыкі Нац. АН (г. Магілёў). Створаны цвердацелыя дысперсійныя фільтры, распрацаваны спосабы мадэліравання пераносу святла ў мутных асяроддзях адвольнага паходжання. Створана прыкладная тэорыя пераносу, якая апісвае распаўсюджванне святла ў натуральных асяроддзях ад накіраваных, вузкіх, імпульсных, палярызаваных і інш. крыніц святла. Распрацаваны метады рашэння адваротных задач тэорыі рассеяння, метады вызначэння аптычных і мікраструктурных характарыстык асяроддзяў, у т. л. біял. аб’ектаў, люмінесцэнтных экранаў, фатагр. і вадкакрышталічных слаёў.

Літ.:

Иванов А.П. Оптика рассеивающих сред. Мн., 1969;

Пришивалко А.П., Бабенко В.А., Кузьмин В.Н. Рассеяние и поглощение света неоднородными и анизотропными сферическими частицами. Мн., 1984;

Зеге Э.П., Иванов А.П., Кацев И.Л. Перенос изображения в рассеивающей среде. Мн., 1985;

Иванов А.П., Лойко В.А., Дик В.П. Распространение света в плотноупакованных дисперсных средах. Мн., 1988.

А.​П.​Іваноў.

т. 11, с. 443

КВА́НТАВАЯ ЭЛЕКТРАДЫНА́МІКА,

рэлятывісцкая квантавапалявая тэорыя электрамагнітных узаемадзеянняў элементарных часціц; састаўная частка адзінай калібровачнай палявой тэорыі электраслабых узаемадзеянняў. Дала пачатак агульнай квантавай тэорыі поля і стала найб. распрацаваным і эксперыментальна абгрунтаваным раздзелам гэтай тэорыі.

Пачала афармляцца як самаст. тэорыя (незалежная ад квантавай механікі) на аснове прац П.Дзірака. Грунтуецца на квантава-рэлятывісцкім хвалевым Дзірака ўраўненні для электрона (пазітрона) у эл.-магн. полі і ўраўненні тыпу Максвела—Лорэнца для эл.-магн. поля з крыніцамі. Ураўненні рашаюцца метадам паслядоўных набліжэнняў па канстанце эл.-магн. сувязі a = e​²/4 πε₀c ≈ 1/137. Атрыманыя рашэнні (хвалевыя функцыі дзіракаўскага і эл.-магн. палёў) раскладаюцца ў Фур’е шэрагі па вядомых наборах функцый свабодных станаў электрона (пазітрона) са значэннямі імпульсу, энергіі і праекцыі спіна. Каэфіцыенты такіх шэрагаў пры пэўных умовах вызначаюць амплітуды імавернасці пераходу элементарнай часціцы з аднаго стану ў другі ў выніку ўзаемадзеяння. Пасля працэдуры другаснага квантавання эл.-магн. і дзіракаўскае палі становяцца сістэмамі з пераменным лікам часціц і каэфіцыенты Фур’е-разлажэнняў функцый стану квантаваных палёў набываюць сэнс аператараў нараджэння і знікнення квантаў гэтых палёў (электронаў, пазітронаў, фатонаў). Паводле К.э. эл.-магн. ўзаемадзеянне электронаў адбываецца за кошт абмену паміж імі віртуальнымі фатонамі, якія неперарыўна выпрамяняюцца і паглынаюцца эл. зараджанымі часціцамі. Фундаментальнае значэнне ў К.э. мае матрыца рассеяння (S-матрыца), якая звязвае ў агульнай форме станы квантаваных палёў да і пасля эл.-магн. ўзаемадзеяння. На яе аснове ў межах тэорыі малых узбурэнняў вызначаюцца амплітуды рассеяння для любых магчымых эл.-дынамічных працэсаў. Кожнаму працэсу адпавядае графічная карціна (дыяграма Р.Фейнмана) Канстанта a дазваляе праводзіць разлікі эл.-магн. працэсаў (напр., эфекту Комптана, пераўтварэння электронна-пазітронных пар у фатоны і наадварот) з зададзенай дакладнасцю. Пры гэтым улічваецца працэдура перанарміровак, якая дазваляе пазбавіцца ад бясконцых значэнняў фіз. велічынь, выкліканых узаемадзеяннем квантаў поля (напр., электронаў) з палярызаваным вакуумам. Такое ўзаемадзеянне выявіла шэраг спецыфічных эфектаў (анамальны магн. момант электрона, лэмбаўскі зрух энергет. узроўняў электронаў у атамах, рассеянне святла на святле).

Літ.:

Ахиезер А.И., Берестецкий В.Б. Квантовая электродинамика. 3 изд. М., 1969;

Богуш А.А., Мороз Л.Г. Введение в теорию классических полей. Мн., 1968.

А.​А.​Богуш, Ф.​І.​Фёдараў.

т. 8, с. 209

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

О́ПТЫКА (ад грэч. optike навука аб зрокавым успрыманні),

раздзел фізікі, які вывучае заканамернасці выпрамянення, распаўсюджвання і ўзаемадзеяння з рознымі аб’ектамі эл.-магн. выпрамянення бачнага, ультрафіялетавага і інфрачырвонага дыяпазонаў даўжынь хваль.

О. — адна са старажытнейшых навук, цесна звязаная з патрэбамі практыкі на ўсіх этапах развіцця. Прамалінейнасць распаўсюджвання святла была вядома ў Месапатаміі за 5 тыс. г. да н.э. і выкарыстоўвалася ў Стараж. Егіпце пры буд. работах. Піфагор (6 ст. да н.э.) меў блізкі да сучаснага пункт гледжання, што целы становяцца бачнымі з-за выпрамянення імі пэўных часцінак. Арыстоцель (4 ст. да н.э.) меркаваў, што святло ёсць узбуджэнне асяроддзя паміж аб’ектам і вокам, у школе яго сучасніка Платона сфармуляваны важнейшыя законы геаметрычнай оптыкі. Эўклід (3 ст. да н.э.) разглядаў узнікненне аптычных відарысаў пры адбіцці ад люстэркаў. Хвалевая оптыка пачала развівацца ў 17 ст. пасля прац Р.Гука і К.Гюйгенса, якія далі першыя хвалевыя тлумачэнні (аналагічныя тлумачэнням акустычных хваль) многім законам О. Святло разглядалася як імгненная перадача ціску з дапамогай «эфіру». Аднак прамалінейнае распаўсюджванне і палярызацыя святла не знайшлі тлумачэння з пазіцый хвалевых аналогій святла і гуку, што прывяло І.Ньютана да развіцця карпускулярных уяўленняў. Святло разглядалася ім як паток карпускул — часцінак, падобных да пругкіх шарыкаў. Карпускулярныя і хвалевыя тэорыі святла развіваліся і надалей і напераменна дамінавалі ў навуцы. Развіццё сучаснай О. звязана з працамі Т.Юнга, А.​Ж.​Фрэнеля, Д.Ф.Араго (з’явы інтэрферэнцыі, дыфракцыі і прамалінейнага распаўсюджвання святла растлумачаны з хвалевых пазіцый), М.Фарадэя (выяўлена ўзаемасувязь паміж аптычнымі і эл. з’явамі, 1846), Дж.К.Максвела (устаноўлена эл.-магн. прырода святла, 1865), П.М.Лебедзева (ціск святла, 1899), А.Р.Сталетава (фотаэфект, 1888—90), Х.А.Лорэнца (электронная тэорыя святла і рэчыва, 1896), М.Планка (гіпотэза квантаў, 1900) і інш. Барацьба двух пунктаў гледжання на прыроду святла прывяла да сінтэзу абодвух уяўленняў (гл. Карпускулярна-хвалевы дуалізм). Доследы А.І.​Л.​Фізо і А.А.Майкельсана прывялі да стварэння спец. адноснасці тэорыі.

Тэарэт. аснова апісання аптычных з’яў — Максвела ўраўненні для вектараў эл. і магн. напружанасцей светлавога поля ў матэрыяльным асяроддзі. Пры рашэнні канкрэтных аптычных задач карыстаюцца рознымі мадэлямі і набліжэннямі, а таксама ўяўленнямі і прынцыпамі, многія з якіх устаноўлены да адкрыцця эл.-магн. прыроды святла. На аснове законаў геам. оптыкі вырашаюцца пытанні асвятлення аб’ектаў і памяшканняў (гл. Святлатэхніка), распаўсюджвання святла ў аптычных прыладах, у т. л. ў воку, пераносу энергіі з дапамогай светлавых патокаў і інш. Шэраг задач фотаметрыі вырашаецца з улікам заканамернасцей успрымання чалавечым вокам святла і яго асобных колеравых складальных. Такія заканамернасці вывучае фізіялагічная О., якая цесна змыкаецца з біяфізікай і псіхалогіяй, даследуе зрокавы аналізатар (ад вока да кары галаўнога мозга) і механізмы зроку. Фізічная оптыка вывучае праблемы, звязаныя з прыродай святла і светлавых з’яў. Папярочнасць эл.-магн. хваль вынікае з эксперым. даследаванняў дыфракцыі святла, інтэрферэнцыі святла, палярызацыі святла і распаўсюджвання яго ў анізатропных асяроддзях (гл. Оптыка анізатропных асяроддзяў, Крышталяоптыка). Хвалевая оптыка вывучае сукупнасць з’яў, дзе выяўляецца хвалевая прырода святла. Паводле яе прынцыпаў светлавое поле ў любым пункце ўяўляе сабой суму хваль, якія прыйшлі з інш. пунктаў, і складанне адбываецца з улікам іх амплітуд, фаз і палярызацый. Уплыў асяроддзя на светлавое поле ўлічваецца з дапамогай паказчыка пераламлення, каэфіцыента паглынання (ці ўзмацнення), а таксама тэнзараў дыэл. і магн. пранікальнасцей. Разам з развіццём атамна-малекулярных уяўленняў аб структуры рэчыва развівалася малекулярная оптыка, у межах якой аптычныя параметры асяроддзя вызначаюцца на аснове ўліку рэакцыі (водгуку) элементаў яго мікраструктуры (атамаў, малекул і інш.) на ўздзеянне светлавога поля. У выніку ўстанаўліваецца іх залежнасць ад частот і сіл асцылятараў квантавых пераходаў часцінак асяроддзя, іх шчыльнасці і характарыстык узаемадзеяння паміж імі, часу рэлаксацыі розных працэсаў і інш. Па выніках аптычных вымярэнняў выяўляецца інфармацыя аб мікраструктуры асяроддзяў і працэсах, што працякаюць у іх (гл. Спектраскапія). Пасля стварэння лазераў працэсы распаўсюджвання светлавых патокаў у асяроддзі разглядаюцца з пазіцый нелінейнай оптыкі. Выпрамяненне святла адбываецца пры пераходах часцінак рэчыва (атамаў, малекул, іонаў і інш.) з узроўняў з больш высокай энергіяй на энергетычна больш нізкія ўзроўні (спантанна ці вымушана; гл. Вымушанае выпрамяненне, Лазерная фізіка). Паглынанне наадварот — з больш нізкіх узроўняў на больш высокія. У гэтых працэсах выяўляецца квантавая прырода святла, яго фатонная структура. У нялазерных крыніцах святла выпрамяненне спантаннае і такія пераходы ў розных часцінках адбываюцца незалежна адзін ад аднаго, што выяўляецца ў малых кагерэнтнасці і монахраматычнасці, а таксама ў адсутнасці рэзка выражанай накіраванасці выпрамянення. Аптычнае выпрамяненне цеплавых крыніц (Сонца, зоркі, полымя, лямпы напальвання і інш.) з’яўляецца часткай іх цеплавога выпрамянення. Свячэнне, выкліканае інш. фактарамі (не цеплавымі), наз. люмінесцэнцыяй. Праходжанне святла праз асяроддзі суправаджаецца яго рассеяннем на неаднастайнасцях і флуктуацыях іх структуры (гл. Оптыка рассейвальных асяроддзяў, Рассеянне святла), выклікае розныя фіз. (напр., награванне, фоталюмінесцэнцыю, фотаэфект, іанізацыю атамаў і малекул), хім. (гл. Фотахімія, Фатаграфія, Фотабіялогія), мех. (напр., тармажэнне ці паскарэнне часцінак, іх захоп) і інш. з’явы і працэсы. Аптычныя з’явы і метады даследаванняў выкарыстоўваюцца для рашэння навук. і практычных задач. Напр., з дапамогай вока чалавек атрымлівае асн. аб’ём інфармацыі аб навакольным свеце, у т. л. запісанай на розных носьбітах (кнігі, фотаздымкі, відэадыскі, касеты). Карэкцыя зроку, павелічэнне яго далёкасці і раздзяляльнай здольнасці праводзяцца з дапамогай розных аптычных прылад (акуляры, біноклі, тэлескопы, мікраскопы). Развіццё тэхнікі асвятлення, удасканаленне крыніц святла, сродкаў запісу, счытвання, перадачы і захоўвання інфармацыі, аптычных метадаў даследаванняў, вывучэння будовы і хім. саставу рэчыва, апрацоўкі матэрыялаў, у т. л. з дапамогай лазернай тэхнікі, і інш. абумоўлена паглыбленнем ведаў аб законах распаўсюджвання святла і яго ўзаемадзеяння з рэчывам, а таксама развіццём і ўдасканаленнем аптычных прылад.

На Беларусі даследаванні ў галіне О. пачаты ў канцы 1940-х г. у БДУ, праводзяцца таксама ў Ін-це фізікі, Ін-це малекулярнай і атамнай фізікі, Ін-це прыкладной оптыкі, Аддзеле аптычных праблем інфарматыкі Нац. АН, БПА, Гомельскім і Гродзенскім ун-тах і інш. Асн. кірункі даследаванняў: распрацоўка і стварэнне новых лазерных сістэм, вывучэнне заканамернасцей узаемадзеяння лазернага выпрамянення з рознымі асяроддзямі, выкарыстанне лазераў у біялогіі, медыцыне і прамысл. тэхналогіях, распрацоўка апаратуры для лазернага зандзіравання і авіякасм. спектраметрыравання і інш. У Мінску выдаецца міжнар. часопіс «Журнал прикладной спектроскопии».

Літ.:

Федоров Ф.И. Оптика анизотропных сред. Мн., 1958;

Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. М., 1962;

Иванов А.П. Оптика рассеивающих сред. Мн., 1969;

Борн М., Вольф Э. Основы оптики: Пер. с англ. 2 изд. М., 1973;

Ландсберг Г.С. Оптика. 5 изд. М., 1976;

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

Степанов Б.И. Введение в современную оптику. [Т. 1—4]. Мн., 1989—91.

П.​А.​Апанасевіч.

т. 11, с. 442