Verbum

КУЛО́НА ЗАКО́Н,

адзін з асн. законаў электрастатыкі, які вызначае сілу ўзаемадзеяння паміж двума кропкавымі зарадамі (гл. Зарад электрычны). Устаноўлены ў 1785 Ш.А.Кулонам і незалежна Г.Кавендышам (яго працы апублікаваны ў 1879) і з’яўляецца эксперым. абгрунтаваннем класічнай электрадынамікі.

Паводле К.з. 2 кропкавыя задачы q₁ і q₂ узаемадзейнічаюць у вакууме з сілай $\overrightarrow{F}$, модуль якой прама прапарцыянальны здабытку гэтых зарадаў і адваротна прапарцыянальны квадрату адлегласці г паміж імі: F = kq₁q₂/r​², дзе k = 1/4πε₀, ε₀ — электрычная пастаянная. Сіла накіравана ўздоўж прамой, што злучае зарады, і адпавядае прыцягненню рознаіменных зарадаў і адштурхоўванню аднайменных. Калі ўзаемадзейныя зарады знаходзяцца ў аднародным дыэлектрыку з дыэлектрычнай пранікальнасцю ε, сіла іх узаемадзеяння змяншаецца ў ε разоў. Абагульненне К.з. прыводзіць да Гаўса тэарэмы.

т. 9, с. 8

ГА́ЎСА ТЭАРЭ́МА,

асноўная тэарэма электрастатыкі, якая ўстанаўлівае сувязь паміж патокам напружанасці эл. поля праз адвольную замкнёную паверхню і эл. зарадам, што знаходзіцца ўнутры гэтай паверхні. Вынікае з Кулона закону, устаноўлена К.Ф.Гаўсам (1839).

У інтэгральнай форме Гаўра тэарэма мае выгляд: $\mathrm{\Phi }\overrightarrow{\mathrm{E}}\bullet \mathrm{d}\overrightarrow{\mathrm{S}}=\mathrm{q}/{\mathrm{\epsilon }}_0$ , дзе $\mathrm{\Phi }\overrightarrow{\mathrm{E}}\bullet \mathrm{d}\overrightarrow{\mathrm{S}}$ — паток вектара напружанасці эл. поля $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ праз замкнёную паверхню S, q — зарад, абмежаваны паверхняй S, ε₀ — электрычная пастаянная. Дыферэнцыяльная форма Гаўра тэарэмы: $\mathrm{div}\overrightarrow{\mathrm{E}}=\mathrm{\rho }/\mathrm{\epsilon }0$ , дзе $\mathrm{div}\overrightarrow{\mathrm{E}}$ — дывергенцыя вектара $\overrightarrow{\mathrm{E}}$, ρ — шчыльнасць эл. зараду ў тым пункце прасторы, дзе вызначаецца $\overrightarrow{\mathrm{E}}$. Гаўра тэарэма адно з Максвела ўраўненняў, адлюстроўвае той факт, што эл. зарады з’яўляюцца крыніцамі эл. поля; дазваляе вызначаць вектар $\overrightarrow{\mathrm{E}}$ пры зададзеным зарадзе (шчыльнасці зараду).

А.І.Болсун.

т. 5, с. 92

МАГНІТАМЕХАНІ́ЧНЫЯ АДНО́СІНЫ, гірамагнітныя адносіны,

адносіны магнітнага моманту элементарных часціц і сістэм, што складаюцца з іх (атамных ядраў, атамаў, малекул і інш.), да іх моманту імпульсу (мех. моманту).

М.а. для розных станаў атамных сістэм вызначаюцца формулай: γ = gγ₀, дзе g — Ландэ множнік, γ₀ — адзінка М.а. У выпадку арбітальнага руху электрона ў атаме γ₀ = −e/2m_ec, для спіна электрона γ₀ = −e/m_ec, для атамных ядраў γ₀ = −e/2m_pc, дзе e — элементарны эл. зарад, m_e і m_p — маса электрона і пратона адпаведна, c — скорасць святла ў вакууме. М.а. вызначаюць ўздзеянне знешняга магн. поля на сістэму, якая мае магн. момант, і выкарыстоўваецца, напр., у квантавых магнітометрах з прэцэсіяй намагнічанасці мікрачасціц для вызначэння магн. індукцыі знешняга поля. Гл. таксама Лармара прэцэсія, Магнетон.

т. 9, с. 478

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

МІ́ЛІКЕН ((Millikan) Роберт Эндрус) (22.3.1868, г. Морысан, штат Ілінойс, ЗША — 19.12.1953),

амерыканскі фізік-эксперыментатар. Чл. Нац. АН ЗША (1915). Замежны чл.-кар. АН СССР (1924). Вучыўся ў Калумбійскім і Чыкагскім ун-тах (д-р філасофіі, 1895). З 1896 у Чыкагскім ун-це (з 1910 праф.), у 1921—45 у Каліфарнійскім тэхнал. ін-це. Навук. працы па атамнай фізіцы, спектраскапіі і фізіцы касм. прамянёў. З вял. дакладнасцю вызначыў зарад электрона (1910—13), эксперыментальна праверыў квантавую тэорыю фотаэфекту і ўпершыню вызначыў пастаянную Планка (1914). Выканаў грунтоўныя даследаванні па высвятленні прыроды касм. прамянёў (1921—22). Адкрыў незалежна ад С.М.Вярнова шыротны эфект касм. прамянёў у стратасферы. Нобелеўская прэмія 1923.

Тв.:

Рус. пер. — Электроны (+ и -), протоны, фотоны, нейтроны и космические лучи. М.; Л., 1939.

Літ.:

Кудрявцев П.С. История физики. 2 изд. М., 1971. Т. 3. С. 121—126.

А.І.Болсун.

т. 10, с. 372

БРОЙЛЬ (Broglie),

дэ Бральі, французскія фізікі, браты.

Марыс (27.4.1875, Парыж — 14.7.1960), замежны чл.-кар. АН СССР (1927). Скончыў Марсельскі ун-т (1900). Навук. даследаванні па рэнтгенаўскай спектраскапіі, атамнай і ядз. фізіцы праводзіў у сваёй прыватнай лабараторыі. У 1908 эксперыментальна вызначыў зарад электрона, сканструяваў рэнтгенаўскі спектрограф.

Луі Віктор (15.8.1892, г. Дзьеп, Францыя — 19.3.1987), адзін са стваральнікаў квантавай механікі. Чл. Парыжскай АН (1933), замежны чл. АН СССР (1958) і інш. акадэмій, праф. Парыжскага ун-та ў 1928—62. Вучань Марыса Бройля. Скончыў Парыжскі ун-т (1913). Навук. працы па класічнай і квантавай механіцы, тэорыі поля, квантавай электрадынаміцы, гісторыі і метадалогіі фізікі. Выказаў (1924) гіпотэзу пра хвалевыя ўласцівасці матэрыі (гл. Хвалі дэ Бройля). Аўтар манаграфій (рус. пер.): «Уводзіны ў хвалевую механіку» (1934), «Па сцежках навукі» (1962), «Рэвалюцыя ў фізіцы» (1965). Нобелеўская прэмія 1929.

Літ.:

Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX в.). М., 1989.

т. 3, с. 258

ІЗАТО́ПЫ (ад іза... + грэч. topos месца),

разнавіднасці атамаў пэўнага хім. элемента, ядры якіх маюць аднолькавую колькасць пратонаў і розную — нейтронаў. Тэрмін «І.» прапанаваў англ. фізік Ф.Содзі ў 1910. Выкарыстоўваюць у якасці ізатопных індыкатараў; радыеактыўныя І. — і як крыніцу радыеактыўнага выпрамянення; І. урану і плутонію з’яўляюцца ядзерным палівам.

Маюць аднолькавыя зарад ядраў і будову электронных абалонак, блізкія хім. ўласцівасці і займаюць адно месца ў перыяд. сістэме хім. элементаў (адсюль назва). Існаванне І. даказана эксперыментальна ў 1906—10 пры вывучэнні радыеактыўных элементаў. Кожны хім. элемент можа мець стабільныя і радыеактыўныя І. Большасць прыродных элементаў — сумесь І.; залежнасць іх ізатопнага складу ад узросту ўзораў і ўмоў іх утварэння пакладзена ў аснову вызначэння ўзросту горных парод і рудных радовішчаў. Маюць блізкія фіз.-хім. ўласцівасці, таму іх адноснае ўтрыманне амаль не змяняецца пры розных прыродных працэсах. Невял. адрозненні ўласцівасцей І. прыводзяць да ізатопных эфектаў і выкарыстоўваюцца, напр., для іх раздзялення.

Э.А.Рудак.

т. 7, с. 178

ВІРТУА́ЛЬНЫЯ ЧАСЦІ́ЦЫ,

кароткаіснуючыя прамежкавыя станы, якія ўзнікаюць у працэсах узаемадзеяння ці пры флуктуацыях квантавых палёў.

У квантавай тэорыі поля для віртуальных часціц парушаецца звычайная рэлятывісцкая сувязь паміж энергіяй і імпульсам і таму ім нельга прыпісаць пэўнае значэнне масы. Аднак віртуальныя часціцы пераносяць энергію, імпульс, зарад і інш. квантавыя лікі, што забяспечвае выкананне адпаведных законаў захавання. У нерэлятывісцкай квантавай механіцы ў адпаведнасці з неазначальнасцей суадносінамі энергія прамежкавых станаў вызначаецца з дакладнасцю да $\mathrm{\Delta }E~\mathrm{\Delta }E/\mathrm{\Delta }t$ , дзе $\mathrm{\Delta }E$ — неазначальнасць энергіі, $\hslash =\frac{\hslash }{2\pi }$ , ℏ — Планка пастаянная, $\mathrm{\Delta }t$ — час існавання віртуальных часціц. Таму адпаведныя віртуальныя часціцы захоўваюць імпульс і шэраг іншых квантавых характарыстык, акрамя энергіі.

Віртуальныя часціцы непасрэдна эксперыментальна не назіраюцца, але іх ускосныя праяўленні, напр. палярызацыя вакууму квантавай тэорыі поля, правераны з высокай дакладнасцю. Шэраг рэальных часціц быў прадказаны на аснове іх віртуальных праяўленняў (П-, W​^±-мезоны і інш.). У той жа час віртуальныя часціцы могуць і не мець аналагаў сярод рэальных (напр., т.зв. рэджэон у моцных узаемадзеяннях).

Я.А.Таўкачоў.

т. 4, с. 192

ЛО́РЭНЦ ((Lorentz) Хендрык Антон) (18.7.1853, г. Арнем, Нідэрланды — 4.2.1928),

нідэрландскі фізік-тэарэтык, стваральнік электроннай тэорыі і электрадынамікі рухомых асяроддзяў. Замежны чл.-кар. Пецярб. АН (1910), ганаровы чл. АН СССР (1925). Вучыўся ў Лейдэнскім ун-це (1870—72), з 1878 праф. гэтага ун-та. З 1923 дырэктар ін-та Тэйлара ў Харлеме. Арганізатар і старшыня Сальвееўскіх кангрэсаў фізікаў (1914—27). Навук. працы па электрадынаміцы, тэрмадынаміцы і статыстычнай механіцы, оптыцы і тэорыі выпрамянення. Зыходзячы з эл.-магн. тэорыі Дж.Максвела стварыў класічную электронную тэорыю (1880—1909), на падставе якой растлумачыў шэраг эл.-магн. з’яў, а таксама эл.-магн. і аптычныя ўласцівасці рэчыва, атрымаў формулу для вызначэння сілы, што дзейнічае на рухомы зарад у магн. полі (гл. Лорэнца сіла), растлумачыў Зеемана з’яву. Незалежна ад Дж.Лармара атрымаў рэлятывісцкія пераўтварэнні каардынат і часу (гл. Лорэнца пераўтварэнні). Даследаванні Л. спрыялі стварэнню адноснасці тэорыі. Нобелеўская прэмія 1902 (разам з П.Зееманам).

Літ.:

Кляус Е.М., Франкфурт У.И., Френк А.М. Г.А.Лоренц, 1853—1928. М., 1974.

А.І.Болсун.

т. 9, с. 345

ІАНІЗА́ЦЫІ ПАТЭНЦЫЯ́Л, патэнцыял іанізацыі,

фізічная велічыня, роўная мінім. паскаральнай рознасці патэнцыялаў, якую неабходна прыкласці, каб надаць электрону кінетычную энергію, дастатковую для іанізацыі часціцы (малекулы, атама, іона). Вызначае энергію іанізацыі E — мінім. энергію, неабходную для выдалення электрона з часціцы на бясконцасць, E = eV, дзе V — І.п., е — элементарны эл. зарад. І.п. вымяраюць у вольтах, колькасна ён роўны энергіі іанізацыі ў электрон-вольтах. Разам з роднасцю да электрона вызначае электраадмоўнасць атамаў і малекул.

Адрозніваюць першы, другі і г.д. І.п., якія адпавядаюць выдаленню з часціцы першага, другога і г.д. электронаў. Першыя І.п. вядомы для атамаў усіх хім. элементаў (мінім. І.п. маюць шчолачныя металы: цэзій 2,893 В, літый 5,39 В; макс. — інертныя газы: гелій 24,58 В, радон 10,745 В) і некалькіх тысяч малекул (для якіх І.п. ад 5 да 20 В). Значэнні І.п. выкарыстоўваюць пры разліках тэрмахім. працэсаў у іанізаваных газах і плазме (газаразрадныя прылады, працэсы ў верхніх слаях атмасферы і інш.).

А.П.Чарнякова.

т. 7, с. 138