Verbum

БО́ЛЬЦМАНА СТАТЫ́СТЫКА,

раздзел статыстычнай фізікі, які вывучае ўласцівасці сістэм неўзаемадзейных часціц (электронаў, атамаў, малекул), што рухаюцца паводле законаў класічнай механікі.

Распрацавана ў 2-й пал. 19 ст. Дж.К.Максвелам і Л.Больцманам. Ва ўмовах цеплавой раўнавагі стан ідэальнага газу апісваецца функцыяй размеркавання 𝑓 = C_exp(-E/kT), дзе C — нарміровачная канстанта, E — поўная мех. энергія (сума кінетычнай і патэнцыяльнай энергія часціцы), k — Больцмана пастаянная, T — абс. тэмпература. Функцыя 𝑓 наз. размеркаваннем Максвела—Больцмана, з якога вынікае закон раўнамернага размеркавання кінетычнай энергіі па ступенях свабоды малекул: на кожную ступень свабоды прыпадае ў сярэднім энергія 1/2 kT. Больцмана статыстыкай карыстаюцца ў тых выпадках, калі квантавыя эфекты ў руху часціц можна не ўлічваць. Крытэрый яе дастасавальнасці (2ΠmkT)​^3/2/nh>1, дзе m — маса часціцы, n — канцэнтрацыя часціц, h — Планка пастаянная. Гэты крытэрый практычна выконваецца для малекул звычайных газаў і электронаў праводнасці ў паўправадніках. Для мікрачасціц Больцмана статыстыка недакладная і заменьваецца статыстыкай Бозе—Эйнштэйна або Фермі—Дзірака (гл. Квантавая статыстыка).

Больцмана статыстыка шырока карыстаецца ў кінетычнай тэорыі газаў, фізіцы паўправаднікоў, фізіцы плазмы, тэорыі эл. і магн. з’яў у рэчыве і інш. галінах фізікі.

В.​І.​Кузьміч.

т. 3, с. 210

КВАНТАВА́ННЕ,

вылучэнне дыскрэтнай сукупнасці з мноства неперарыўных значэнняў фіз. велічыні. Адпавядае заканамернасцям мікрасвету, дзе для некаторых фіз. характарыстык існуе толькі пэўны шэраг асобных магчымых значэнняў (гл. Момант імпульсу, Узроўні энергіі).

К. ўведзена ў фізіку М.Планкам (1900), які выказаў меркаванне, што энергія асцылятара з частатой ваганняў ν можа мець толькі дыскрэтны шэраг значэнняў E = nhν, дзе h — Планка пастаянная. Дастасаванне гэтых суадносін да планетарнай мадэлі атама прывяло да К. энергіі атама вадароду (Н.​Бор, 1913; гл. Бора тэорыя). А.​Зомерфельд (1915) абагульніў умовы К. на больш складаныя выпадкі, што дазволіла распрацаваць метады разліку атамных спектраў. Да стварэння квантавай механікі К. мела характар некат. спец. правіл. У квантавай механіцы К. ўзнікае як вынік агульных матэм. патрабаванняў, якім падпарадкоўваюцца яе ўраўненні. З Шродынгера ўраўнення для электрона ў атаме вадароду вынікае, што для электрона магчымыя толькі некат. дыскрэтныя ўзроўні энергіі. Пад К. разумеюць таксама працэдуру замены суадносін паміж класічнымі фіз. велічынямі на суадносіны паміж адпаведнымі аператарамі.

Літ..: Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1. М., 1984; Борн М. Атомная физика: Пер. с англ. 3 изд. М., 1970; Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М., 1988.

Л.​М.​Тамільчык.

т. 8, с. 207

БО́РА ТЭО́РЫЯ,

першая тэорыя атама і яго спектраў. Прапанавана Н.Борам у 1913 як аб’яднанне ідэі М.Планка аб квантаванні энергіі і планетарнай мадэлі атама Э.Рэзерфарда. Грунтуецца на двух пастулатах. Атамы могуць доўга знаходзіцца, не выпраменьваючы святла, ва ўстойлівых (стацыянарных) станах, адпаведных пэўным дыскрэтным (перарыўным) значэнням энергіі E₁, E₂, E₃... (1-ы пастулат Бора). Выпрамяненне ці паглынанне святла адбываецца пры скачкападобных пераходах з аднаго стану ў другі паводле формулы ${\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\mathrm{h\nu }$, дзе hν — энергія святла частаты ν, што выпрамяняецца ці паглынаецца, h — Планка пастаянная (2-і пастулат Бора, ці ўмова частот).

Пастулаты Бора пацверджаны эксперыментальна і выконваюцца для ўсіх мікрасістэм (атамных ядраў, атамаў, малекул і інш.). Каб знайсці магчымыя значэнні энергіі і інш. характарыстыкі стацыянарных станаў атама, Бор разглядаў рух электронаў вакол ядра паводле законаў механікі Ньютана (класічнай механікі), пры дапаўняльных, т.зв. квантавых, умовах. Пры гэтым электрон у найпрасцейшым выпадку атама вадароду можа рухацца вакол ядра па кругавых ці эліптычных арбітах пэўных памераў, якія павялічваюцца з павелічэннем энергіі атама ў адпаведных стацыянарных станах. Канкрэтныя мадэльныя ўяўленні пра рух электрона ў атаме па строга вызначаных арбітах заменены ўяўленнямі квантавай механікі.

Літ.:

Ельяшевич М.А. Развитие Нильсом Бором квантовой теории атома и принципа соответствия // Успехи физ. наук. 1985. Т. 147, вып. 2.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 3, с. 215

ГА́МА-ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ (γ-выпрамяненне),

караткахвалевае эл.-магн. выпрамяненне з даўжынёй хвалі, меншай за 2∙10​⁻¹⁰ м. Узнікае пры распадзе радыеактыўных ядраў (гл. Радыеактыўнасць), тармажэнні хуткіх зараджаных часціц у рэчыве (гл. Тармазное выпрамяненне), сінхратронным выпрамяненні, а таксама пры анігіляцыі электронна-пазітронных пар і ў інш. ядз. рэакцыях. З прычыны кароткай даўжыні хвалі ў гама-выпрамяненні выразныя карпускулярныя ўласцівасці (гл. Комптана эфект, Фотаэфект), хвалевыя (дыфракцыя, інтэрферэнцыя) выражаны слаба.

Асн. характарыстыка гама-выпрамянення — энергія асобнага γ-кванта E_γ = hν, дзе h — Планка пастаянная, ν — частата выпрамянення. Пры пераходзе ядра атама з узбуджанага стану з энергіяй E_i у больш нізкі энергет. стан E_k выпрамяняецца γ-квант з энергіяй E_γ = E_i = E_k E_γ = E_i — E_k. У выніку гэтага гама-выпрамянення ядраў мае лінейчасты спектр. Натуральныя радыеактыўныя крыніцы даюць гама-выпрамяненню з энергіяй да некалькіх мегаэлектронвольтаў (МэВ), у ядз. рэакцыях атрымліваюцца γ-кванты з энергіяй да дзесяткаў МэВ, а пры тармазным выпрамяненні — да соцень МэВ і больш. Гама-выпрамяненне — адно з найбольш пранікальных выпрамяненняў (пранікальнасць залежыць ад энергіі γ-квантаў і шчыльнасці рэчыва).

Гама-выпрамяненне выкарыстоўваецца для выяўлення дэфектаў у вырабах і дэталях (гл. Дэфектаскапія), экспрэснага колькаснага вызначэння волава ў рудах, стэрылізацыі харч. прадуктаў, гаматэрапіі злаякасных пухлін і інш.

А.​І.​Болсун.

т. 5, с. 8

НАТУРА́ЛЬНАЯ СІСТЭ́МА АДЗІ́НАК,

сістэма адзінак фіз. велічынь, дзе за асн. адзінкі прыняты фундаментальныя фіз. пастаянныя (зарад і маса спакою электрона, скорасць святла ў вакууме і інш.). Памер асн. адзінак у Н.с.а. вызначаецца з’явамі прыроды, што адрознівае яе ад інш. сістэм адзінак, у якіх выбар адзінак абумоўлены патрабаваннямі практыкі (як, напр., у Міжнароднай сістэме адзінак). П.Дзірак, М.Планк, англ. вучоны Д.​Хартры і інш. прапанавалі некалькі Н.с.а., якія, на думку стваральнікаў, незалежныя ад фіз. працэсаў і прыдатныя для любых момантаў часу і месцаў у Сусвеце.

У Н.с.а. Планка (1906) у якасці асн. адзінак выбраны Больцмана пастаянная, гравітацыйная пастаянная і скорасць святла ў вакууме, лікавыя значэнні якіх прыняты роўнымі 1. У гэтай сістэме адзінка даўжыні роўная 4,03∙10​⁻³⁵м, масы — 5,42∙10​⁻⁸ кг, часу — 1,34∙10​⁻⁴³с, т-ры — 3,63∙10​³² К. Характэрная асаблівасць усіх Н.с.а — вельмі малыя адзінкі даўжыні, масы і часу і агромністыя адзінкі т-ры, у выніку чаго гэтыя сістэмы нязручныя для практычных вымярэнняў, аднак знаходзяць выкарыстанне ў атамнай фізіцы, квантавай механіцы і інш. раздзелах тэарэт. фізікі.

Літ.:

Сена Л.А. Единицы физических величин и их размерности. 3 изд. М., 1988. С. 335—338;

Чертов А.Г. Физические величины. М., 1990. С. 31—33.

А.​І.​Болсун.

т. 11, с. 208

НЕЙТРО́ННАЯ О́ПТЫКА,

раздзел нейтроннай фізікі, які вывучае хвалевыя ўласцівасці нейтронаў і працэсы распаўсюджвання нейтронных хваль у рэчывах і палях.

У адпаведнасці з карпускулярна-хвалевым дуалізмам нейтрон можа паводзіць сябе як часціца з энергіяй E і імпульсам $\overrightarrow{w}$ або як хваля з частатой ${\displaystyle \mathrm{\omega }=\frac{2\mathrm{\pi }}{h}E}$ , даўжынёй хвалі λ = 2πh/p і хвалевым вектарам ${\displaystyle \overrightarrow{k}=\frac{2\mathrm{\pi }}{h}\overrightarrow{p}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Хвалевыя ўласцівасці найб. выяўлены ў нейтронаў з малымі кінетычнымі энергіямі (гл. Павольныя нейтроны). Гэтымі ўласцівасцямі тлумачыцца пераламленне і адбіццё нейтронных пучкоў на мяжы падзелу двух асяроддзяў, поўнае адбіццё (пры пэўных умовах) ад мяжы падзелу, дыфракцыя на неаднароднасцях асяроддзя і на яго перыядычнай структуры. Для некаторых рэчываў пры адбіцці і пераламленні назіраецца палярызацыя нейтронаў, што вельмі падобна на ўзнікненне кругавой палярызацыі святла ў аптычна актыўных асяроддзях. У рэчывах, дзе спіны ядраў арыентаваны (палярызаваны) у адным напрамку, назіраецца ядз. прэцэсія нейтронаў, абумоўленая ядз. псеўдамагн. полем (гл. Ядзерная оптыка). Калі даўжыня хвалі нейтрона параўнальная з адлегласцю паміж атамамі (ядрамі) крышталёў, назіраецца дыфракцыя нейтронаў, аналагічная дыфракцыі рэнтгенаўскіх прамянёў.

На Беларусі даследаванні па асобных пытаннях Н.о. праводзяцца ў НДІ ядз. даследаванняў пры БДУ.

Літ.:

Крупчицкий П.А. Фундаментальные исследования с поляризованными медленными нейтронами. М., 1985;

Барышевский В.Г. Ядерная оптика поляризованных сред. М., 1995.

У.​Р.​Барышэўскі.

т. 11, с. 276

ПІРАМЕ́ТРЫЯ (ад піра... + метрыя),

сукупнасць аптычных (бескантактных) метадаў вымярэння тэмпературы. Метады П. заснаваны на законах цеплавога выпрамянення або законах тэрмічнай раўнавагі; яны не патрабуюць непасрэднага кантакту з даследуемым целам (дазваляе вымяраць т-ры аддаленых цел) і не маюць абмежавання вымярэння.

Вымярэнне т-р па інтэнсіўнасці суцэльнага спектра выпрамянення праводзіцца на падставе Кірхгофа закону выпрамянення і Планка закону выпрамянення. У залежнасці ад спектральнага складу выпрамянення існуюць метады П.: радыяцыйныя або сумарнага выпрамянення, яркасныя і па спектральным размеркаванні выпрамянення, у т. л. т.зв. каляровы метад. Гэтыя метады выкарыстоўваюць для вызначэння т-ры цвёрдых цел і вадкасцей. Метады П. газаў і плазмы заснаваны на вымярэнні інтэнсіўнасці спектральных ліній. Яны забяспечваюць макс. дакладнасць, калі вядомы абс. імавернасць адпаведнага энергет. пераходу і канцэнтрацыя атамаў. Калі канцэнтрацыя атамаў невядомая, выкарыстоўваюць метад адносных інтэнсіўнасцей, у якім т-ру вызначаюць па адносінах інтэнсіўнасцей 2 спектральных ліній або па спектральным размеркаванні інтэнсіўнасцей шэрагу ліній Т-ра плазмы вызначаецца па форме ці шырыні спектральных ліній, якія залежаць ад т-ры непасрэдна (Доплера эфект) або ўскосна (Штарка з’ява).

На Беларусі даследаванні ў галіне П. вядуцца з 1961 у Ін-це фізікі, Ін-це цепла- і масаабмену, Фізіка-тэхн. ін-це Нац. АН Беларусі.

Літ.:

Свет Д.Я. Оптические методы измерения истинных температур М., 1982;

Гордов АН., Жагулло О.М., Иванова А.Г. Основы температурных измерений. М., 1992;

Снопко В.Н. Основы методов пирометрии по спектру теплового излучения. Мн., 1999.

В.​М.​Снапко.

т. 12, с. 379

ЛІ́ШТВА ў архітэктуры,

накладная, часам фігурная планка вакол аконнага ці дзвярнога праёма. У драўляным дойлідстве — адзін з элементаў аздаблення знадворнай часткі жылля і грамадскіх пабудоў. Найб. пашыраная форма Л. — прамавугольная з трохвугольным, лучковым або складанай канфігурацыі завяршэннем. Асн. сродкі аздобы: краявая і скразная разьба геам., расл. ці зааморфнага характару, прафіляваныя накладныя элементы, паліхромная афарбоўка.

На Беларусі Л. адметныя шматслойнай ажурнай разьбой расл. характару, шматпланавасцю кампазіцый завяршэнняў. Разьбяныя Л. вядомы з 11 ст. (фрагмент знойдзены пры раскопках Полацка). Па-мастацку дэкарыраваныя Л. рабілі пераважна ў гарадах і мястэчках. У 2-й пал. 19 ст. разнастайны дэкор Л. паявіўся і ў сял. жыллёвым буд-ве. Упрыгожаныя разьбой і пафарбаваныя Л. выкарыстоўваюць у сучасным нар. жыллёвым буд-ве. На Міншчыне, Гродзеншчыне, З Віцебшчыны пашыраны Л. з гладкімі прафіляванымі фігурна выпілаванымі з адной дошкі завяршэннямі, з дэкорам геам., зааморфнага ці расл. характару. У цэнтр. Палессі (Пінскі, Столінскі р-ны) завяршэнні аздабляюцца шматслойнымі прафіляванымі планкамі, точанымі элементамі. Разнастайнасцю і багаццем дэкору вызначаюцца Л. на У Гомельшчыны (гл. Веткаўская разьба). Іл. гл. таксама ў арт. Дэкор.

Літ.:

Беларуская народная архітэктурная разьба. Мн., 1958;

Беларускае народнае жыллё. Мн., 1973. С. 61—70;

Сахута Я.М. Народная разьба па дрэву. Мн., 1978;

Яго ж. Народное искусство и художественные промыслы Белоруссии. Мн., 1982;

Локотко А.И. Белорусское народное зодчество. Мн., 1991. С. 174—195.

Я.​М.​Сахута.

т. 9, с. 330

ПРЫЦЭ́Л,

прылада і прыстасаванне для наводкі зброі ў цэль. Выкарыстоўваюцца таксама для назірання за полем бою і выбару цэлі. Бываюць: артыл. (мінамётныя, зенітныя), авіяц., стралковыя, танк., ракетных комплексаў (прыцэльныя сістэмы) і інш.; мех., оптыка-электронныя (аптычныя, інфрачырвоныя, лазерныя, тэлевізійныя), радыёлакацыйныя; аўтам., паўаўтам. і неаўтаматычныя.

Артыл. П. (мех. і аптычныя) забяспечваюць прыцэльванне гарматы ў гарыз. і верт. плоскасцях непасрэдным візіраваннем па цэлі, па мясц. аб’екце ці адлікам ад гарызонту гарматы; авіяц. П. — прыцэльванне пры бомба- і тарпедакіданні, выкарыстанне стралкова-гарматнай і ракетнай зброі па наземных, марскіх і паветраных цэлях; танкавыя (П.-дальнамеры, перыскапічныя і тэлескапічныя аптычныя П., вылічальныя прыстасаванні) — устанаўліваюць вугал прыцэльвання і робяць наводку танк. гарматы; прыцэльныя сістэмы ракетных комплексаў забяспечваюць прасторавую арыентацыю корпуса ракеты або вымяральных элементаў сістэмы кіравання перад пускам. Начныя (інфрачырвоныя) П. выкарыстоўваюцца для стральбы ноччу са стралк. зброі, процітанк. і танк. гармат; бываюць тэлескапічнай ці перыскапічнай канструкцыі; актыўныя (са спец. крыніцамі інфрачырвонага выпрамянення) і пасіўныя (успрымаюць інфрачырвонае выпрамяненне цэляў). Разнавіднасць актыўных начных П. — лазерныя П. (выкарыстоўваецца інфрачырвонае выпрамяненне лазера). Радыёлакацыйныя П. маюць візірнае прыстасаванне на базе радыёлакацыйнай станцыі; выкарыстоўваюцца ў любое надвор’е і любы час сутак (самалётныя ўваходзяць у прыцэльна-навігацыйную сістэму самалёта).

т. 13, с. 86

А́ТАМНЫЯ СПЕ́КТРЫ,

спектры, якія ўзнікаюць пры выпрамяненні і паглынанні фатонаў свабоднымі ці слаба ўзаемадзейнымі атамамі (атамнымі газамі, парай невял. шчыльнасці). Лінейчастыя, складаюцца з асобных спектральных ліній, кожная з якіх адпавядае пераходу электрона паміж двума адпаведнымі ўзроўнямі энергіі атама.

Спектральныя лініі характарызуюцца пэўнымі значэннямі частаты ваганняў святла ν, хвалевага ліку ν/c і даўжыні хвалі $\mathrm{\lambda }=\mathrm{c/\nu }$, дзе c — скорасць святла ў вакууме. Для найбольш простых атамных спектраў, якімі з’яўляюцца спектры атама вадароду і вадародападобных іонаў, месцазнаходжанне спектральных ліній вызначаецца па формуле: ${\displaystyle \frac{1}{\mathrm{\lambda }}=\frac{\mathrm{\nu }}{\mathrm{c}}=\frac{{\mathrm{En}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{En}}_{\mathrm{k}}}{\mathrm{hc}}={\mathrm{RZ}}^2(\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{k}}}-\frac{1}{{{\mathrm{n}}^2}_{\mathrm{i}}})}$ , дзе En — энергія ўзроўню, h — Планка пастаянная, R — Рыдберга пастаянная, Z — атамны нумар, n — галоўны квантавы лік. Спектральныя лініі аб’ядноўваюцца ў спектральныя серыі, адна з якіх (пры ${\mathrm{n}}_{\mathrm{k}}=2$, ${\mathrm{n}}_{\mathrm{i}}=\mathrm{3,\; 4,\; 5}$) наз. серыяй Бальмера; адкрыццё яе ў 1885 дало пачатак выяўленню заканамернасцяў у атамных спектрах. Спектры атамаў шчолачных металаў, якія маюць адзін знешні электрон, падобны да спектра атама вадароду, але зрушаны ў бок меншых частот, колькасць спектральных серый павялічана, заканамернасці ў спектрах апісваюцца больш складанымі формуламі. Атамы, у якіх дабудоўваюцца dw- і f-абалонкі (гл. ў арт. Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева), маюць найб. складаныя спектры (многа соцень і тысяч ліній).

Тэорыя атамных спектраў заснавана на характарыстыцы электронаў у атаме квантавымі лікамі n і 1 і дазваляе вызначыць магчымыя ўзроўні энергіі. Вывучаны спектры вял. колькасці нейтральных і іанізаваных атамаў, расшчапленне спектральных ліній атамаў у магнітным (Зеемана з’ява) і ў электрычным (Штарка з’ява) палях. З дапамогай атамных спектраў вызначаецца састаў рэчыва (спектральны аналіз).

Літ.:

Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскоп я. М., 1962;

Фриш С.Э. Оптические спектры атомов М.; Л., 1963;

Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М., 1977.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 68