Verbum

МАХАРО́ВІЧЫЧА ПАВЕ́РХНЯ,

граніца падзелу паміж зямной карой і мантыяй Зямлі. Вызначаецца па скачкападобным павелічэнні скорасці падоўжных сейсмічных хваль (ад 6,7—1,6 да 7,9—8,2 км/с), і папярочных (ад 3,6—4,2 да 4,4—4,7 км/с) пры землетрасеннях і штучных выбухах. Устаноўлена ў 1909 А.Махаровічычам.

т. 10, с. 224

КВА́НТАВАЯ ЭЛЕКТРО́НІКА,

раздзел фізікі, які вывучае працэсы генерацыі і ўзмацнення эл.-магн. хваль на аснове вымушанага выпрамянення квантавых сістэм (атамаў, малекул). Узнікла на мяжы спектраскапіі і радыёфізікі. Частка К.э., звязаная з аптычным дыяпазонам эл.-магн. хваль, наз. лазерная фізіка. На базе К.э. ўзніклі нелінейная оптыка і лазерная спектраскапія, новы імпульс атрымала галаграфія.

Сфарміравалася і развівалася як самаст. галіна навукі і тэхнікі ў 1950-я г. Асн. аб’екты вывучэння: актыўныя асяроддзі, аб’ёмныя рэзанатары, квантавыя генератары і квантавыя ўзмацняльнікі, пераўтваральнікі частаты і метады кіравання характарыстыкамі такіх сістэм. Да К.э. адносяць таксама пытанні нелінейнага ўзаемадзеяння магутнага лазернага выпрамянення з рэчывам і выкарыстання такога ўзаемадзеяння для пераўтварэння частаты лазернага выпрамянення. Працэс вымушанага выпрамянення эл.-магн. хваль адкрыў А.Эйнштэйн (1917); на магчымасць выкарыстання гэтай з’явы для ўзмацнення святла паказаў В.А.Фабрыкант (1939). Першая прылада К.э. — малекулярны генератар на аміяку — створана ў 1954 адначасова ў СССР (М.​Г.​Басаў, А.​М.​Прохараў) і ў ЗША (Ч.​Таўнс і інш.). У 1960 у ЗША створаны першы лазер на рубіне і гелій-неонавы газавы лазер. У 1959 М.Г.Басаў тэарэтычна абгрунтаваў магчымасць стварэння паўправадніковага лазера і першыя такія лазеры створаны ў 1962—63.

На Беларусі сістэматычныя даследаванні па К.э. праводзяцца з 1961 у Ін-це фізікі Нац. АН, БДУ і інш.

Б.​І.​Сцяпанаў, П.​А.​Апанасевіч.

т. 8, с. 210

ГА́ВАНЬ (галанд. haven),

прыбярэжная частка воднай прасторы (акіяна, мора, возера), натуральна або штучна ахаваная ад ветру, хваль, цячэнняў. Звычайна размяшчаецца ў бухтах. Гаванню наз. таксама частку акваторыі порта, дзе праводзяцца грузапасажырскія аперацыі. У залежнасці ад спецыялізацыі бываюць пасажырскія, вугальныя, нафтавыя, кабатажныя, ваенныя, рыбацкія, рамонтныя, зімовачныя і інш.

т. 4, с. 415

ЗАМІРА́ННЕ РАДЫЁСІГНА́ЛУ, федынг,

змяншэнне інтэнсіўнасці радыёсігналу ў пункце яго прыёму. Абумоўлена зменамі эл. уласцівасцей атмасферы, а таксама інтэрферэнцыяй радыёхваль, што прыйшлі ў пункт прыёму па розных напрамках (гл. Інтэрферэнцыя хваль, Распаўсюджванне радыёхваль). З.р. прадухіляюць з дапамогай аўтам. рэгуліроўкі ўзмацнення, прыёму на некалькі разнесеных антэн і інш.

т. 6, с. 523

ГУК,

ваганні часцінак пругкага асяроддзя (газападобнага, вадкага або цвёрдага), якія распаўсюджваюцца ў ім у выглядзе хваль; пругкія хвалі малой інтэнсіўнасці. У залежнасці ад частаты ваганняў адрозніваюць чутныя гукі (частата ад 16 Гц да 20 кГц; выклікаюць гукавыя адчуванні пры ўздзеянні на органы слыху чалавека), інфрагук (умоўна ад 0 да 16 Гц), ультрагук (ад 20 кГц да 1 ГГц) і гіпергук (больш за 1 ГГц; верхняя мяжа вызначаецца атамна-малекулярнай будовай асяроддзя). Гук вывучаецца ў акустыцы.

Гук можа ўзнікаць у выніку розных працэсаў, што выклікаюць узбурэнне асяроддзя (мясц. змена ціску або мех. напружання ад раўнаважнага значэння, лакальныя зрушэнні часцінак ад стану раўнавагі). У газападобных і вадкіх асяроддзях распаўсюджваюцца падоўжныя хвалі, скорасць якіх вызначаецца сціскальнасцю і шчыльнасцю асяроддзя (гл. Скорасць гуку); у цвёрдых целах акрамя падоўжных могуць распаўсюджвацца папярочныя і паверхневыя акустычныя хвалі са скарасцямі, якія вызначаюцца пругкімі канстантамі і шчыльнасцю (гл. Фанон). У некат. выпадках назіраецца дысперсія гуку (гл. Дысперсія хваль), абумоўленая фіз. працэсамі ў рэчыве, а таксама хваляводным характарам распаўсюджвання ў абмежаваных аб’ёмах. Пры распаўсюджванні гуку маюць месца звычайныя для ўсіх тыпаў хваль з’явы інтэрферэнцыі, дыфракцыі, затухання (гл. Паглынанне гуку). Калі памер перашкод ці неаднароднасцей асяроддзя вялікі (у параўнанні з даўжынёй хвалі), распаўсюджванне падпарадкоўваецца законам геаметрычнай акустыкі. Пры распаўсюджванні гукавых хваль вял. амплітуды адбываюцца паступовае скажэнне формы гарманічнай хвалі і набліжэнне яе да ўдарнай і інш. эфекты (гл. Нелінейная акустыка, Кавітацыя). Гук выкарыстоўваецца для сувязі і сігналізацыі (напр., у водным асяроддзі гэта адзіны від сігналаў для сувязі, навігацыі і лакацыі; гл. Гідраакустыка), нізкачастотны гук — пры даследаваннях зямной кары, ультрагук — у кантрольна-вымяральных мэтах (напр., у дэфектаскапіі), для актыўнага ўздзеяння на рэчыва (ультрагукавая ачыстка, мех. апрацоўка, зварка, рэзка і інш.), высокачастотны гук (асабліва гіпергук) — пры даследаваннях у фізіцы цвёрдага цела.

П.​С.​Габец, А.​Р.​Хаткевіч.

т. 5, с. 522

ГЕРЦ ((Hertz) Генрых Рудольф) (22.2.1857, г. Гамбург, Германія — 1.1.1894),

нямецкі фізік, адзін з заснавальнікаў электрадынамікі. Скончыў Берлінскі ун-т (1880) і быў асістэнтам у Г.Гельмгольца. З 1885 праф. Вышэйшай тэхн. школы ў Карлсруэ, з 1889 Бонскага і Берлінскага ун-таў. Навук. працы па механіцы і электрадынаміцы. Прапанаваў поўную тэорыю ўдару пругкіх шароў (1882), даў строга навук. азначэнне паняцця цвёрдасці цел. Сканструяваў эл.-магн. генератар (вібратар Герца) і рэзанатар, з дапамогай якіх эксперыментальна даказаў існаванне эл.-магн. хваль (1886—89). Эксперыментальна пацвердзіў тоеснасць уласцівасцей эл.-магн. і светлавых хваль, адкрыў знешні фотаэфект (1887). Яго імем названа адзінка частаты — герц.

Літ.:

Григорьян А.Т., Вяльцев А.Н. Генрих Герц. М., 1968;

Голин Г.М., Филонович С.Р. Классики физической науки (с древнейших времен до начала XX в.). М., 1989. С. 524—537.

т. 5, с. 200

ПАВЕ́РХНЕВЫЯ ХВА́ЛІ,

хвалі, якія ўзнікаюць і распаўсюджваюцца па свабоднай паверхні вадкасці або па паверхні падзелу дзвюх вадкасцей, што не змешваюцца.

Узнікаюць з прычыны знешняга ўздзеяння, якое выводзіць паверхню вадкасці са стану раўнавагі. Пры гэтым узнікаюць сілы, дзеянне якіх прыводзіць да ўзнаўлення раўнавагі паверхні вадкасці. У залежнасці ад прыроды гэтых сіл адрозніваюць П.х.: капілярныя (абумоўлены сіламі паверхневага нацяжэння, уздзеянне якіх найб. істотнае пры малых даўжынях хваль), гравітацыйныя (абумоўлены сіламі цяжару; істотныя для вял. даўжынь хваль), гравітацыйна-капілярныя. У П.х. адначасова маюць месца падоўжныя і папярочныя ваганні часцінак вадкасці, якія рухаюцца па эліптычных ці больш складаных траекторыях. Прычыны ўзнікнення гравітацыйных П.х.: прыцяжэнне валкасці Сонцам і Месяцам (гл. Прылівы і адлівы), рух цел паблізу ці на паверхні вады (карабельныя хвалі) і інш. Найб. пашыраны ў прыродзе ветравыя хвалі.

т. 11, с. 465

ДЫНАМІ́ЧНАЯ ГАЛАГРА́ФІЯ,

галіна галаграфіі, у якой разглядаюцца заканамернасці пераўтварэння і апрацоўкі хвалевых палёў на аснове нелінейнага ўзаемадзеяння з рэчывам некалькіх кагерэнтных хваль. Выкарыстоўваецца для стварэння аптычных, оптаэлектронных і інтэгральна-аптычных элементаў з вял. хуткадзеяннем, лазераў з размеркаванай адваротнай сувяззю і інш.

Д.г. сфарміравалася як навук. кірунак у выніку сінтэзу ідэй класічнай галаграфіі і нелінейнай оптыкі; заснавана на ўзаемадзеянні некалькіх кагерэнтных хваль, якое ўзнікае пры праходжанні іх праз нелінейнае асяроддзе (крышталь, паўправаднік, вадкасць, пара металаў і інш.). Напр., 2 (ці больш) кагерэнтныя пучкі святла падаюць на паверхню нелінейнага асяроддзя пад аднолькавымі вугламі да яе і перасякаюцца ў ім. Створаная інтэрферэнцыйная карціна запісваецца ў асяроддзі ў выглядзе перыяд. структуры (рашоткі), на якой гэтыя ж пучкі дыфрагуюць (самадыфракцыя), што змяняе параметры пучкоў, і таму запісаная рашотка таксама змяняецца па глыбіні асяроддзя. Галаграмы запісваюцца ў асяроддзях з рознымі тыпамі нелінейнасці (рэзананснай, стрыкцыйнай, камбінацыйнай і інш.). Д.г. пашырае магчымасці кіравання светлавымі пучкамі, рэалізуе новыя прынцыпы рэгістрацыі і ўзнаўлення эл.-магн. хваль.

На Беларусі даследаванні па Д.г. распачаты ў 1968 у Ін-це фізікі Нац. АН пад кіраўніцтвам А.​С.​Рубанава і Б.​І.​Сцяпанава. Адкрыта новая фіз. з’ява — абарачэнне хвалевага фронту (1970, пры 4-хвалевым узаемадзеянні; 1978, пры суперлюмінесцэнцыі). Работы ў галіне Д.г. і яе дастасаваннях вядуцца ў Ін-тах фізікі, электронікі, фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац. АН, БДУ і інш.

А.​С.​Рубанаў.

т. 6, с. 285

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 ${\displaystyle \overrightarrow{k}=\frac{1}{\mathrm{\lambda }}\overrightarrow{n}}$ , 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 ${\displaystyle \overrightarrow{\mathrm{p}}=\mathrm{h}\overrightarrow{\mathrm{k}}}$ , 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 ${\displaystyle \mathrm{\rho }=\frac{1}{\mathrm{8\pi }}({\mathrm{E}}^2+{\mathrm{H}}^2)}$ . 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 ${\displaystyle \mathrm{N}=\frac{\mathrm{\rho }}{h\mathrm{\nu }}}$ , 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

ВЫ́МУШАНАЕ ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ,

вылучэнне электрамагнітных хваль квантавымі сістэмамі (напр., атамамі) пад уздзеяннем знешняга (вымушанага) выпрамянення і тоеснымі з ім частатой, фазай, палярызацыяй і напрамкам распаўсюджвання. Паняцце вымушанага выпрамянення ўведзена з агульных тэрмадынамічных меркаванняў А.Эйнштэйнам (1917) для сістэмы многіх часціц. Вымушанае выпрамяненне актыўнага асяроддзя выкарыстоўваецца для ўзмацнення і генерацыі эл.-магн. хваль (гл. Квантавы ўзмацняльнік, Квантавы генератар).

Поўная магутнасць вымушанага выпрамянення пры ўзаемадзеянні актыўнага асяроддзя са знешнім эл.-магн выпрамяненнем выражаецца формулай ${\displaystyle \mathrm{P}=\mathrm{\epsilon }{\mathrm{\omega }}_{\mathrm{mn}}({\mathrm{N}}_{\mathrm{m}}-{\mathrm{N}}_{\mathrm{n}})}$ , дзе ${\displaystyle \mathrm{\epsilon }=({\mathrm{E}}_{\mathrm{m}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{n}})}$ — энергія выпрамененага (паглынутага) фатона; E_m і E_n — энергія электрона на больш высокім і больш нізкім узроўнях; ω_mn — імавернасць выпрамянення (паглынання); N_m і N_n — заселенасць больш высокага і больш нізкага ўзроўняў. Актыўнае асяроддзе мае інверсную заселенасць узроўняў N_m>N_n і P>0; у раўнаважных сістэмах N_m<N_n, і таму сістэма паглынае знешняе выпрамяненне (P<0).

Л.​М.​Арлоў.

т. 4, с. 314