Verbum

П’ЕЗАЭЛЕКТРЫ́ЧНАСЦЬ (ад грэч. piezō цісну, + электрычнасць),

сукупнасць з’яў у некаторых дыэлектрычных крышталях, абумоўленых узаемасувяззю паміж іх палярызацыяй (гл. Палярызацыя дыэлектрыкаў) і мех. дэфармацыяй. Пры дэфармацыі прамавугольнай пласцінкі з п’езаэл. крышталя на яе процілеглых гранях узнікаюць эл. зарады рознага знака (прамы п’езаэл. эфект — ПЭЭ) і наадварот — пад уздзеяннем знешняга эл. поля ў пласцінцы ўзнікаюць дэфармацыі расцяжэння, сціскання ці зруху (адваротны ПЭЭ). П. адкрыў у 1817 франц. вучоны Р.​Ж.​Гаюі, даследавалі ў 1880 на крышталях кварцу браты Ж. і П. Кюры.

П. характэрна для анізатропных дыэлектрыкаў з дакладнай крышталічнай структурай, якая не мае цэнтра сіметрыі. Дыэлектрыкі, якім уласціва П., наз. п’езаэлектрыкамі. З іх найб. пашыраны: монакрышталічныя — кварц (п’езакварц), сегнетава соль, п’езакерамічныя — палярызаваныя сегнетаэлектрыкі і інш. п’езаэлектрычныя матэрыялы. ПЭЭ выяўляюцца і ў некаторых высакаомных паўправадніках, якія наз. п’езапаўправаднікамі. Эфекты пераўтварэння эл. энергіі ў пругкую мех. энергію і наадварот выкарыстоўваюць для генерацыі, стабілізацыі частаты і фільтрацыі эл. сігналаў, выпрамянення і прыёму акустычных хваль у розных п’езаэлектронных, акустаэлектронных і інш. прыстасаваннях.

Літ.:

Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики: Основные свойства и применения в электронике. М., 1989;

Современная кристаллография. Т. 4. М., 1981.

П.​А.​Пупкевіч.

т. 12, с. 255

АГРАФІ́ЗІКА (ад агра... + фізіка),

агранамічная фізіка, навука пра фіз. працэсы ў глебе і раслінах, выкарыстанне метадаў і сродкаў рэгулявання фіз. умоў жыцця с.-г. культур для павышэння іх прадукцыйнасці. Сфарміравалася ў пач. 20 ст. Станаўленне аграфізікі звязана з імёнамі Э.​Расела, А.​Ф.​Іофе, Дз.​М.​Пранішнікава, М.​А.​Качынскага і інш. Развіваецца на аснове аграноміі і фізікі. Уключае: фізіку глебы і прыземнага слоя паветра, святлокультуру раслін, спосабы і сродкі рэгулявання вонкавых умоў жыцця раслін. На Беларусі праблемы аграфізікі вывучаюцца ў н.-д. ін-тах глебазнаўства і аграхіміі, меліярацыі і лугаводства, Бел. тэхнал. ун-це, Ін-це эксперым. батанікі АН Беларусі. Даследуюцца водна-фіз. і цеплавыя ўласцівасці, водна-паветраны рэжым, водны і цеплавы балансы глебаў, вільгацезабяспечанасць с.-г. і лясных культур, змена фактараў урадлівасці глебы пад уплывам меліярацыі і інтэнсіўнага земляробства, спосабы аптымізацыі фіз. умоў вырошчвання с.-г. культур, уздзеянне ўмоў навакольнага асяроддзя на працэс фотасінтэзу (С.​Г.​Скарапанаў, В.​Ф.​Шабека, К.​П.​Лундзін, Р.​І.​Афанасік, Л.​П.​Смаляк, У.​Л.​Калер, М.​І.​Афанасьеў). Вынікі даследаванняў з’яўляюцца тэарэт. асновай гідратэхн. меліярацыі і апрацоўкі глебаў, павышэння прадукцыйнасці раслін, выкарыстоўваюцца ў агратэхніцы.

Літ.:

Растворова О.Г. Физика почв. Л., 1983;

Агрофизические свойства почв и их регулирование в условиях интенсивного земледелия. Саранск, 1989.

М.​І.​Афанасьеў.

т. 1, с. 85

ГУ́МА (ад лац. gummi камедзь),

рызіна, вулканізат, эластычны матэрыял, які атрымліваюць вулканізацыяй каўчуку. Найважнейшая ўласцівасць гумы — высокаэластычнасць: здольнасць без значных астаткавых дэфармацый вытрымліваць шматразовыя расцяжэнні на 500—1000% у шырокім інтэрвале тэмператур.

Атрымліваюць гуму пераважна вулканізацыяй кампазітаў (гумавых сумесей), аснову якіх (звычайна 20—60% па масе) складаюць каўчукі (гл. Каўчук натуральны, Каўчукі сінтэтычныя). У састаў сумесей уваходзяць таксама вулканізуючыя агенты, напаўняльнікі, пластыфікатары, стабілізатары і інш. інгрэдыенты мэтавага прызначэння, агульная колькасць якіх можа дасягаць 15—20. Выбар каўчуку і склад гумавай сумесі абумоўлены прызначэннем, умовамі эксплуатацыі і тэхн. патрабаваннямі да вырабаў, тэхналогіяй вытв-сці. Паводле прызначэння і ўмоў эксплуатацыі адрозніваюць наступныя асн. групы: агульнага прызначэння (выкарыстоўваюць пры т-рах ад -50 да 150 °C); цеплаўстойлівую (для працяглай эксплуатацыі пры 150 — 200 °C); марозаўстойлівую (выкарыстоўваюць пры т-рах ніжэй за -50 °C); маслабензаўстойлівую; устойлівую да ўздзеяння агрэсіўных хім. рэчываў (кіслот, шчолачаў, азону); дыэлектрычную; электраправодную; магнітную; вогнеўстойлівую; радыяцыйнаўстойлівую; вакуумную; фрыкцыйную, харч. і мед. прызначэння і інш. Атрымліваюць таксама сітаватую гуму, гуму каляровую і празрыстую. Выкарыстоўваюць у тэхніцы, сельскай гаспадарцы, буд-ве, медыцыне, побыце. Асартымент гумавых вырабаў налічвае больш за 70 тыс. найменняў. Больш за палавіну аб’ёму вырабленай гумы выкарыстоўваюць у вытв-сці шын.

Літ.:

Федюкин Д.Л., Махлис Ф.А. Технические и технологические свойства резин. М., 1985.

Я.​І.​Шчарбіна.

т. 5, с. 529

МО́ДУЛІ ПРУ́ГКАСЦІ,

велічыні, якія характарызуюць пругкія ўласцівасці (пругкасць) цвёрдых цел. Вызначаюць каэф. залежнасці паміж дэфармацыяй і прыкладзенымі мех. напружаннямі. Пры малых дэфармацыях, калі справядлівы Гука закон, гэтая залежнасць лінейная, а М.п. з’яўляюцца каэф. прапарцыянальнасці. Пры расцяжэнні-сцісканні нармальнаму напружанню адпавядае модуль падоўжанай пругкасці E (Юнга модуль), роўны адносінам нармальнага напружання σ да адноснага падаўжэння ε : ${\displaystyle E=\frac{\mathrm{\sigma }}{\mathrm{\epsilon }}}$ .

Напружанаму стану чыстага зруху адпавядае модуль зруху G, роўны адносінам датычнага напружання τ да вугла зруху γ : ${\displaystyle G=\frac{\mathrm{\tau }}{\mathrm{\gamma }}}$ ; вызначае здольнасць матэрыялу супраціўляцца зменам формы пры захаванні аб’ёму. Модуль аб’ёмнага сціскання (аб’ёмны М.п.) — адносіны ўсебаковага нармальнага напружання σ да адноснага аб’ёмнага сціскання Δ : ${\displaystyle k=\frac{\mathrm{\sigma }}{\mathrm{\Delta }}}$ ; характарызуе здольнасць матэрыялу супраціўляцца зменам яго аб’ёму, які не суправаджаецца зменамі формы. Пругкія ўласцівасці цвёрдых цел характарызуе і каэфіцыент Пуасона γ, роўны адносінам адноснага папярочнага сціскання сячэння ε′ (пры аднабаковым расцяжэнні) да адноснага падоўжнага падаўжэння ε : ${\displaystyle \gamma =\frac{\mathrm{\epsilon \prime }}{\mathrm{\epsilon }}}$ . Для аднароднага ізатропнага цела М.п. аднолькавы па ўсіх напрамках, для анізатропнага — пастаянныя E, G, γ, маюць розныя значэнні ў розных напрамках. Значэнні М.п. залежаць ад хім. саставу матэрыялаў, іх апрацоўкі, т-ры. М.п. выкарыстоўваюцца пры разліках на трываласць, жорсткасць, устойлівасць і інш.

Літ.:

Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. Ч. 1—2. 3 изд. М., 1974.

В.​К.​Грыбоўскі.

т. 10, с. 511

О́ПТЫКА АНІЗАТРО́ПНЫХ АСЯРО́ДДЗЯЎ,

раздзел фіз. оптыкі, які вывучае заканамернасці распаўсюджвання аптычнага выпрамянення (святла) у суцэльных асяроддзях з упарадкаванай структурай.

Характэрныя асаблівасці О.а.а. (падвойнае праменепераламленне, дыхраізм, вярчэнне плоскасці палярызацыі і інш.) выяўляюцца пры нелінейных узаемадзеяннях светлавых хваль з рэчывам, а таксама пры распаўсюджванні эл.-магн. хваль ЗВЧ дыяпазону. У О.а.а. тэарэт. апісанне распаўсюджвання святла грунтуецца на Максвела ўраўненнях, дзе ўласцівасці анізатропных асяроддзяў (гл. Анізатрапія ў фізіцы) улічваюцца тэнзарамі дыэл. і магн. пранікальнасцей. Да такіх асяроддзяў адносяць крышталі, асяроддзі з штучнай анізатрапіяй (гл. Палярызацыйна-аптычны метад даследаванняў) і рэчывы, якія маюць прасторавую дысперсію (напр., растворы). Даследуюцца таксама тэкстуры, штучныя дыэлектрыкі з рознымі відамі анізатрапіі, фатонныя крышталі.

На Беларусі даследаванні па праблемах О.а.а. вядуцца з 1950-х г. у БДУ і Ін-це фізікі Нац. АН, з 1970-х г. у Гомельскім ун-це, Ін-це прыкладной оптыкі Нац. АН (г. Магілёў). На аснове каварыянтных метадаў Ф.І.Фёдаравым пабудаваны агульная несупярэчлівая тэорыя О.а.а. і класіфікацыя паглынальных і гіратропных асяроддзяў, даследаваны асаблівасці распаўсюджвання святла ў такіх асяроддзях.

Літ.:

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

Яго ж. Теория гиротропии. Мн., 1976;

Федоров Ф.И., Филиппов В.В. Отражение и преломление света прозрачными кристаллами. Мн., 1976;

Оптические свойства кристаллов. Мн., 1995.

В.​В.​Філіпаў.

т. 11, с. 442

ПАВЕ́РХНЕВА-АКТЫ́ЎНЫЯ РЭ́ЧЫВЫ,

рэчывы, адсорбцыя якіх на паверхні падзелу фаз значна зніжае паверхневае нацяжэнне. П.-а.р. з’яўляюцца арган. злучэнні, малекулы якіх маюць дыфільную будову, уключаюць палярныя (гідрафільныя) групы (OH, COOH, NH₂ і інш.), Што забяспечвае растваральнасць П.-а.р. у вадзе, і непалярныя вуглевадародныя радыкалы C_nH_2n+1, дзе n = 6—20 (гл. Гідрафільнасць і гідрафобнасць).

Паводле стану ў растворы П.-а.р. падзяляюць на сапраўды растваральныя (малекулярна-дыспергаваныя) і калоідныя (мылы, алкілфасфаты, аліфатычныя аміны, алкілсульфаты), якія акрамя паверхневай актыўнасці (гл. Актыўнасць у хіміі) праяўляюць аб’ёмныя ўласцівасці, абумоўленыя ўтварэннем калоіднай (міцэлярнай) фазы. Адрозніваюць П.-а.р. іанагенныя, якія ў растворы дысацыіруюць на іоны і паводле віду іонаў, што вызначаюць паверхневую актыўнасць, падзяляюцца на аніёна- і катыёнаактыўныя; неіанагенныя, якія на іоны не дысацыіруюць; амфатэрныя, якія з’яўляюцца катыёна- ці аніёнаактыўнымі ў залежнасці ад pH раствору. Выкарыстанне П.-а.р. заснавана на іх здольнасці мяняць змочванне паверхні цвёрдых цел і ўстойлівасць дысперсных сістэм. Выкарыстоўваюць у вытв-сці мыйных сродкаў і касметыкі (каля 50% вырабленых П.-а.р.), як дыспергатары пры драбненні цвёрдых цел і бурэнні цвёрдых парод, у вытв-сці тканін і хім. валокнаў, пры флатацыйным абагачэнні руды (для рэгулявання змочвання мінералаў), атрыманні змазак, фарміраванні пен і эмульсій, перапрацоўцы палімерных матэрыялаў, для рэгулявання ўласцівасцей бетонных сумесей і інш.

Літ.:

Абрамзон А.А. Поверхностноактивные вещества: Свойства и применение. 2 изд. Л., 1981;

Русанов А.И. Мицеллообразование в растворах поверхностно-активных веществ. СПб., 1992.

Х.​М.​Александровіч.

т. 11, с. 464

МЕТАЛАО́ПТЫКА,

раздзел фізікі, у якім вывучаецца ўзаемадзеянне металаў з эл.-магн. хвалямі аптычнага дыяпазону. Аптычныя характарыстыкі металаў выкарыстоўваюцца ў вытв-сці метал. люстэркаў, святлодзялільных паверхняў, дыфракцыйных рашотак і інш.; метадамі М. выяўляюцца вокісныя плёнкі на паверхні металаў, вызначаюцца іх аптычныя ўласцівасці і інш.

Узаемадзеянне эл.-магн. хвалі з металам звязана з наяўнасцю ў ім электронаў праводнасці і валентных электронаў. Аптычныя ўласцівасці металаў апісваюцца камплексным паказчыкам пераламлення, які ўстанаўлівае сувязь паміж падаючай і пераломленай хвалямі праз каэфіцыент паглынання і характарызуе затуханне хвалі ўнутры металу. Значэнні каэфіцыентаў адбіцця і паглынання залежаць ад электроннай будовы металу і даўжыні падаючай хвалі. Вял. каэфіцыент адбіцця (напр., у серабра да 99%) у шырокім дыяпазоне частот абумоўлены вял. канцэнтрацыяй электронаў праводнасці. Токі праводнасці экраніруюць знешняе эл.-магн. поле і вядуць да затухання хвалі ўнутры металу (хваля затухае ў слоі металу таўшчынёй да 1 мкм). Электроны праводнасці могуць паглынаць надзвычай малыя кванты энергіі, што істотна ў радыёчастотнай і інфрачырвонай абласцях спектра. Валентныя электроны ўдзельнічаюць ва ўнутр. фотаэфекце, што вядзе да ўтварэння палос паглынання, якія назіраюцца ў бачнай і бліжэйшай ультрафіялетавай абласцях спектра. З павелічэннем частаты каэфіцыент паглынання металаў змяншаецца і, напр., у рэнтгенаўскай вобласці, дзе аптычныя ўласцівасці металаў вызначаюцца электронамі ўнутр. абалонак атамаў, металы амаль не адрозніваюцца па аптычных уласцівасцях ад дыэлектрыкаў.

Літ.:

Соколов А.В. Оптические свойства металлов. М., 1961;

Металлооптика и сверхпроводимость. М., 1988;

Степанов Б.И. Введение в современную оптику. Мн., 1989.

В.​Л.​Рззнікаў.

т. 10, с. 304

ДЫЭЛЕ́КТРЫКІ (ад дыя... + англ. electric электрычны),

рэчывы, якія практычна не праводзяць электрычны ток і могуць палярызавацца ў знешнім эл. полі (гл. Палярызацыя дыэлектрыкаў). Бываюць цвёрдыя (напр., бурштын, слюда, шкло, эбаніт), вадкія (вада, трансфарматарнае масла) або газападобныя (усе газы). Падзяляюцца на непалярныя (малекулы маюць сіметрычную будову і цэнтры «цяжару» дадатных і адмоўных зарадаў супадаюць), палярныя (малекулы пры адсутнасці знешняга эл. поля маюць адрозны ад 0 дыпольны момант) і іонныя крышталі (крышталічная рашотка з правільным чаргаваннем іонаў розных знакаў і ўтварэннем 2 іонных падрашотак). Адпаведна адрозніваюць электронную (дэфармацыйную), арыентацыйную (дыпольную) і іонную палярызацыю. Механізмы палярызацыі Д. розныя і залежаць ад характару хім. сувязей. Асн. характарыстыкі Д.: дыэлектрычная пранікальнасць, дыэлектрычная ўспрыімлівасць і эл. трываласць (гл. Прабой дыэлектрыкаў). У тэхніцы выкарыстоўваюцца як электраізаляцыйныя матэрыялы, у кандэнсатарах служаць для павелічэння ёмістасці; у паўправадніковай электроніцы (у т. л. мікраэлектроніцы) выкарыстоўваюцца дыэл. плёнкі (аморфныя, шклопадобныя, палімерныя) для ўтварэння структур метал—Д.—метал, метал—Д.—паўправаднік і інш. На аснове кантактаў у выглядзе тонкага слоя Д., які раздзяляе 2 звышправаднікі (кантакты Джозефсана; гл. Джозефсана эфект) створаны маламагутныя ЗВЧ генератары, хуткадзейныя элементы памяці ЭВМ, квантавыя інтэрферометры і інш.

На Беларусі даследаванні па фізіцы Д. пачаліся ў 1935 у БПІ (М.А.Безбародаў). З 1959 вядуцца ў Ін-це фізікі цвёрдага цела і паўправаднікоў Нац. АН, Бел. політэхн. акадэміі і інш.

Літ.:

Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область слабых полей). М.; Л., 1949;

Яго ж. Физика диэлектриков (область сильных полей). М., 1958;

Рез И.С., Поплавко Ю.М. Диэлектрики: Основные свойства и применения в электронике. М., 1989.

А.​У.​Шэлег.

т. 6, с. 305

КІСЛАРО́Д (лац. Oxygenium),

O, хімічны элемент VI групы перыяд. сістэмы, ат. н. 8, ат. м. 15,9994. Прыродны К. складаецца з 3 стабільных ізатопаў: ​¹⁶O (99,759% па масе), ​¹⁷O (0,037%) і ​¹⁸O (0,204%). Найб. пашыраны на Зямлі элемент. У паветры 23,1% па масе свабоднага К., у вадзе 85,82%, у зямной кары 47% звязанага. Уваходзіць у састаў усіх рэчываў, з якіх пабудаваны жывыя арганізмы (у арганізме чалавека каля 65%К.). У чыстым выглядзе атрыманы швед. вучоным К.​Шэеле ў 1771 і незалежна англ. хімікам Дж.​Прыстлі ў 1774.

К. — газ без колеру і паху, шчыльн. 1,42897 кг/м³ (0 °C), t_пл-218,35 °C, t_кіп-182,97 °C. Існуюць 2 алатропныя мадыфікацыі К.: «звычайны» К., малекулы якога двухатамныя O₂, і азон O₃. Пры т-ры каля 1500 °C малекулы О₂ распадаюцца на атамы. Непасрэдна ўзаемадзейнічае амаль з усімі элементамі, утварае аксіды. У рэакцыях з простымі рэчывамі (акрамя фтору) з’яўляецца акісляльнікам. Пры нізкіх т-рах акісленне ідзе павольна, пры павышэнні т-ры яго скорасць узрастае і акісленне можа суправаджацца гарэннем. Узаемадзеянне К. з металамі ў прысутнасці вільгаці выклікае атм. карозію металаў. Змяншэнне К. ў атмасферы ў выніку працэсаў акіслення, у т. л. акіслення біялагічнага, кампенсуецца выдзяленнем яго раслінамі пры фотасінтэзе. У прам-сці К. атрымліваюць звадкаваннем і рэктыфікацыяй паветра. Газападобны К. выкарыстоўваюць у тэхніцы для атрымання высокіх т-р, інтэнсіфікацыі металург. працэсаў, у медыцыне; вадкі — як акісляльнік для ракетнага паліва, холадагент, а таксама ў вырабе выбуховых рэчываў (аксіліквітаў).

Літ.:

Глизманенко Д.Л. Получение кислорода. 5 изд. М., 1972;

Разумовский С.Д. Кислород — элементарные формы и свойства. М., 1979.

В.​В.​Свірыдаў.

т. 8, с. 291

МЕХАНІ́ЧНЫЯ ЎЛАСЦІ́ВАСЦІ МАТЭРЫЯ́ЛАЎ,

сукупнасць паказчыкаў, якія характарызуюць супраціўленне матэрыялаў прыкладзеным нагрузкам, асаблівасці іх дэфармавання і разбурэння. Вызначаюцца пры механічных выпрабаваннях: статычных (на расцяжэнне, сцісканне, выгін, кручэнне, цвёрдасць), дынамічных, або ударных (на ударную вязкасць), стомленасных (пры шматразовым прыкладанні нагрузкі), а таксама працяглых высокатэмпературных (на паўзучасць, працяглую трываласць, рэлаксацыю).

Дэфармацыя цела пад уздзеяннем нагрузкі вызначаецца дыяграмай дэфармацыі, якая запісваецца на выпрабавальнай машыне пры расцяжэнні (сцісканні) узору. Напружанне, пры якім парушаецца прапарцыянальны нагрузцы рост дэфармацыі, наз. мяжой прапарцыянальнасці; найб. напружанне, якое вытрымлівае матэрыял без праяўлення астаткавай пластычнай дэфармацыі, наз. мяжой пругкасці; напружанне, пры якім астаткавая адносная дэфармацыя дасягае 0,2% (паводле Дзяржстандарту), наз. ўмоўнай мяжой цякучасці; адносіны максімальнай нагрузкі, якую вытрымлівае матэрыял, да плошчы папярочнага сячэння наз. мяжой трываласці матэрыялу (характарызуе яго часовае супраціўленне пластычнай дэфармацыі); тангенс вугла нахілу прамой, што апісвае суадносіны паміж напружаннем і дэфармацыяй, лікава роўны модулю пругкасці матэрыялу. Для ацэнкі супраціўлення пластычнай дэфармацыі праводзяць таксама выпрабаванні на цвёрдасць уцісканнем шарыка, конуса або піраміды (гл. Брынеля метад, Роквела метад, Вікерса метад). Пластычнасць канструкцыйных матэрыялаў пры расцяжэнні ацэньваюць падаўжэннем або звужэннем, пры сцісканні — укарачэннем, пры кручэнні — найбольшым вуглом закручвання рабочай ч. ўзору.

Літ.:

Фридман Я.Б. Механические свойства металлов. 3 изд. М., 1974.

В.​К.​Грыбоўскі.

т. 10, с. 323