Verbum

МЕЗАА́ТАМ,

атам, у якім адзін з электронаў абалонкі заменены адмоўнымі мюонам (μ​^–) ці адронам (π​^–-, K​⁻-мезонамі ці інш.). Існаванне М. прадказаў амер. фізік Дж.​Уілер у 1949 (эксперыментальна даказана ў 1970).

Утвараюцца пры тармажэнні пучкоў зараджаных часціц у рэчыве і захопе іх кулонаўскім полем ядра на мезаатамныя ўзроўні энергіі. Пры гэтым М. знаходзіцца ў высокаўзбуджаным стане, з якога ён пераходзіць у асн. стан з выпрамяненнем гама-квантаў або электронаў. У М. мезоны знаходзяцца ў сотні разоў бліжэй да ядра, чым электроны, напр., радыус бліжэйшай да ядра арбіты μ​^– у М. свінцу амаль удвая меншы за радыус ядра, г. зн., што ў такім М. μ асн. частку часу праводзіць унутры ядра атама. Найб. вывучаны М., якія складаюцца з пратона і μ-, π​^–- ці K​⁻-мезона. Такія М. могуць пранікаць унутр электронных абалонак атамаў, набліжацца да іх ядраў і выклікаць шматлікія працэсы: утварэнне мезамалекул, каталіз ядз. рэакцый, перахоп мезонаў ядрамі інш. атамаў. Спецыфіка захопу і выпрамянення мезонаў дазваляе вывучаць хім. структуру малекул, памеры і форму ядраў, размеркаванне пратонаў і нейтронаў у ядрах.

Літ.:

Ким Е.М. Мезонные атомы и ядерная структура: Пер. с англ. М., 1975.

С.​Сацункевіч.

т. 10, с. 257

БАРЫСЕ́НКА (Віктар Яўгенавіч) (н. 14.1.1951, г. Запарожжа, Украіна),

бел. фізік. Д-р фізіка-матэм. н. (1988), праф. (1990). Скончыў Мінскі радыётэхн. ін-т (1973; цяпер Бел. дзярж. ун-т інфарматыкі і радыёэлектронікі), дзе і працуе. Навук. працы па фізіцы цвёрдага цела і паўправаднікоў. Устанавіў шэраг заканамернасцяў цвердафазных працэсаў у матэрыялах мікраэлектронікі пры ўздзеянні інтэнсіўных патокаў іонаў, электронаў, фатонаў; прапанаваў прынцыпы мадэліравання электронных уласцівасцяў цвердацельных нанаразмерных структур.

Тв.:

Твердофазные процессы в полупроводниках при импульсном нагреве. Мн., 1992.

т. 2, с. 334

КЕ́НДАЛ ((Kendall) Генры Уэй) (9.12.1926, г. Бостан, ЗША — 15.2.1999),

амерыканскі фізік і грамадскі дзеяч. Чл. Нац. АН ЗША (1992). З 1961 у Масачусецкім тэхнал. ун-це. Навук. працы па фізіцы элементарных часціц і высокіх энергій. Даследаваў глыбоканяпругкае рассеянне электронаў на пратонах, дэйтронах і цяжкіх ядрах. Эксперыментальна пацвердзіў існаванне кваркаў (1968). Зрабіў значны уклад у развіццё сістэм кантролю за распаўсюджваннем узбраенняў і тэхнагенным уздзеяннем на прыроду і здароўе чалавека. Нобелеўская прэмія 1990 (разам з Дж.Фрыдманам, Р.Тэйларам).

М.​М.​Касцюковіч.

т. 8, с. 228

ЛЭМБ, Лэм (Lamb) Уіліс Юджын (н. 12.7.1913, г. Лос-Анджэлес, ЗША), амерыканскі фізік. Чл. Нац. АН ЗША (1954). Скончыў Каліфарнійскі ун-т (1934). З 1948 праф. Калумбійскага і інш. ун-таў ЗША. Навук. працы па квантавай і статыстычнай механіцы, атамнай і ядз. фізіцы, радыёспектраскапіі, квантавай электроніцы і паскаральнай тэхніцы. Эксперыментальна выявіў зрух узроўняў энергіі ў атаме вадароду (гл. Лэмбаўскі зрух). Разам з інш. пабудаваў індукцыйны паскаральнік рэлятывісцкіх электронаў (1962), прапанаваў тэорыю газавага лазера (1964). Нобелеўская прэмія 1955.

т. 9, с. 391

МАДУЛЯ́ЦЫЯ у фізіцы,

змена ў часе па зададзеным законе параметраў, якія характарызуюць пэўны стацыянарны фіз. працэс. Выклікаецца знешнімі ўздзеяннямі, напр., М. гарманічнага вагання з мэтай унясення ў вагальны працэс пэўнай інфармацыі (гл. Мадуляцыя ваганняў). М. інтэнсіўнасці электроннага пучка ў кінескопе ў адпаведнасці з пададзеным на кіравальны электрод (мадулятар) відэасігналам дазваляе ўзнавіць на экране перададзены відарыс. М. электронных патокаў па скарасцях у клістроне прыводзіць да групавання электронаў у згусткі з наступным пераўтварэннем іх кінетычнай энергіі ў энергію ЗВЧ-ваганняў.

т. 9, с. 492

А́ТАМ (ад грэч. atomos непадзельны),

часціца рэчыва, найменшая частка хім. элемента, якая з’яўляецца носьбітам яго ўласцівасцяў. Кожнаму элементу адпавядае пэўны род атама, якія абазначаюцца сімвалам хім. элемента і існуюць у свабодным стане або ў злучэнні з інш. атамамі, у складзе малекул. Разнастайнасць хім. злучэнняў абумоўлена рознымі спалучэннямі атамаў у малекулах. Фіз. і хім. ўласцівасці свабоднага атама вызначаюцца яго будовай. Атам мае дадатна зараджанае цэнтр. атамнае ядро і адмоўна зараджаныя электроны і падпарадкоўваецца законам квантавай механікі.

Асн. характарыстыка атама, што абумоўлівае яго прыналежнасць да пэўнага элемента, — зарад ядра, роўны +Ze, дзе Z = 1, 2, 3, ... — атамны нумар элемента, e — элементарны эл. зарад. Ядро з зарадам +Ze утрымлівае вакол сябе Z электронаў з агульным зарадам -Ze. У цэлым атам электранейтральны. Пры страце электронаў ён ператвараецца ў дадатна зараджаны іон. Маса атама ў асноўным вызначаецца масай ядра і прапарцыянальная яго атамнай масе, якая прыблізна роўная масаваму ліку. Пры яго павелічэнні ад 1 (для атама вадароду, Z = 1) да 250 (для атама трансуранавых элементаў, Z>92) маса атама мяняецца ад 1,67∙10​⁻²⁷ да 4∙10​⁻²⁵ кг. Памеры ядра (парадку 10​⁻¹⁴—10​⁻¹⁵ м) вельмі малыя ў параўнанні з памерамі ўсяго атама (10​⁻¹⁰ м). Паводле квантавай тэорыі, для электронаў у атаме магчымы толькі пэўныя (дыскрэтныя) значэнні энергіі, якія для атама вадароду і вадародападобных іонаў вызначаюцца формулай ${\displaystyle {\mathrm{E}}_{\mathrm{n}}=-\mathrm{h}\mathrm{c}\mathrm{R}\frac{{\mathrm{Z}}^2}{{\mathrm{n}}^2}}$ , дзе h — Планка пастаянная, c — скорасць святла, R — Рыдберга пастаянная, n = 1, 2, 3 ... цэлы лік, які вызначае магчымае значэнне энергіі і наз. галоўным квантавым лікам. Велічыня hcR=13,60 эВ ёсць энергія іанізацыі атама вадароду, г. зн. энергія, неабходная на тое, каб перавесці электрон з асн. ўзроўню (n=1) на ўзровень n=∞, што адпавядае адрыву электрона ад ядра. Электроны ў атаме пераходзяць з аднаго ўзроўню энергіі на другі паводле квантавага закону ${\mathrm{E}}_{\mathrm{i}}-{\mathrm{E}}_{\mathrm{k}}=\mathrm{h\nu }$. Кожнаму значэнню энергіі адпавядае 2n​² розных квантавых станаў, што адрозніваюцца значэннямі трох дыскрэтных фізічных велічыняў: арбітальнага моманту імпульсу M_e, яго праекцыі M_ez на некаторы напрамак z і праекцыі (на той жа напрамак) спінавага моманту імпульсу M_sz. M_e вызначаецца азімутальным квантавым лікам 1, які прымае n значэнняў (1=0, 1, 2 ..., n-1); M_ez — арбітальным магнітным квантавым лікам m_e, які прымае 21+1 значэнняў (m₁ = 1, 1-1, ..., -1); Msz спінавым магнітным квантавым лікам ms, які мае значэнні ½ і −½ (гл. Спін, Квантавыя лікі). Агульны лік станаў з аднолькавай энергіяй (зададзена n) наз. ступенню выраджэння ці статыстычнай вагой. Для атама вадароду і вадародападобных іонаў ступень выраджэння ўзроўняў энергіі ${\mathrm{g}}_{\mathrm{n}}=2{\mathrm{n}}^2$. Зададзенаму набору квантавых лікаў n, 1, m_e адпавядае пэўнае размеркаванне электроннай шчыльнасці (імавернасці знаходжання электрона ў розных месцах атама). Паводле Паўлі прынцыпу, у атаме не можа быць двух (або больш) электронаў у аднолькавым стане, таму максімальны лік электронаў у атаме з зададзенымі n і 1 роўны 2 (21 + 1). Электроны ўтвараюць электронную абалонку атама і цалкам яе запаўняюць. На аснове ўяўлення пра паступовае запаўненне, з павелічэннем Z, усё больш аддаленых ад ядра электронных абалонак можна растлумачыць перыядычнасць хім. і фіз. уласцівасцяў элементаў. Гл. таксама Перыядычная сістэма элементаў Мендзялеева.

Літ.:

Шпольский Э.В. Атомная физика. Т. 1—2. М., 1984;

Борн М. Атомная физика. М., 1970;

Гольдин Л.Л., Новикова Г.И. Введение в квантовую физику. М., 1988;

Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. 3. Квантовая механика;

Нерелятивистская теория. 4 изд. М., 1989.

М.​А.​Ельяшэвіч.

т. 2, с. 66

АЭРАНО́МІЯ (ад аэра... + грэч. nomos закон),

раздзел фізікі атмасферы, які вывучае верхнія слаі атмасферы (вышэй за 30 км), дзе адбываюцца значная дысацыяцыя і іанізацыя атм. газаў. Узнікла ў 1950-я г. ў Англіі і Францыі (працы Д.​Р.​Бейтса і М.​Нікале). Развіццё аэраноміі звязана з ракетнымі і спадарожнікавымі даследаваннямі фіз.-хім. працэсаў у верхняй атмасферы. Даследуе размеркаванне т-ры, шчыльнасці і нейтральных часцінак паветра на вышыні, канцэнтрацыю электронаў у іанасферы, серабрыстыя воблакі, свячэнне начнога неба, палярныя ззянні, радыяцыйныя паясы Зямлі і інш.

т. 2, с. 173

КРЫШТАЛЕФАСФО́РЫ (ад крышталі + фосфар),

неарганічныя крышт. люмінафоры. Люмінесцыруюць пад уздзеяннем святла, патоку электронаў, пранікальнай радыяцыі, эл. току. Люмінесцэнцыя К. абумоўлена наяўнасцю актыватараў ці дэфектаў у крышталях.

Найб. пашыраныя К. — сульфіды, селеніды, тэлурыды цынку і кадмію, аксіды кальцыю і магнію, галагеніды шчолачных металаў, оксісульфіды індыю і лантану (In₂O₂S, La₂O₂S). Актыватарамі з’яўляюцца іоны металаў (медзь, кобальт, марганец і інш.). К. даюць яркае свячэнне (працягласць паслясвячэння ад 10​⁻⁹ с да некалькіх гадзін). Выкарыстоўваюць у люмінесцэнтных лямпах, экранах тэлевізараў і асцылографаў, сцынтыляцыйных лічыльніках, паўправадніковых лазерах.

т. 8, с. 528

КРЫШТАЛІ́ЧНЫ ЛІЧЫ́ЛЬНІК,

прылада для рэгістрацыі іанізавальных выпрамяненняў; цвердацелая іанізацыйная камера. Прынцып дзеяння К.л. заснаваны на ўзнікненні пад уздзеяннем выпрамяненняў прыкметнай электраправоднасці дыэлектрыкаў. Пры праходжанні праз крышталь (напр., сульфіду кадмію) іанізавальныя часціцы выклікаюць у ім утварэнне носьбітаў зараду (электронаў і дзірак), якія пад уздзеяннем знешняга эл. поля рухаюцца да адпаведных электродаў. Асобная іанізавальная часціца выклікае ў ланцугу К.л. кароткачасовы імпульс, які пасля ўзмацнення рэгіструецца лічыльнай прыладай. Гл. таксама Паўправадніковы дэтэктар.

т. 8, с. 529

БЭ́ТА-РАСПА́Д, β-распад,

самаадвольнае ператварэнне ўнутры атамнага ядра аднаго з нейтронаў у пратон (ці наадварот), а таксама свабоднага нейтрона ў пратон, абумоўленае слабым узаемадзеяннем. Адзін з асн. тыпаў радыеактыўнасці. Ператварэнне нейтрона ў пратон суправаджаецца выпусканнем электрона e​⁻ і электроннага антынейтрына ν̃_e, а пратона ў нейтрон — выпусканнем пазітрона e​⁺ і электроннага нейтрына ν_e (гл. Бэта-выпрамяненне).

Пры электронным бэта-распадзе (β​⁻) утвараецца ядро з колькасцю пратонаў, большай на 1 за іх колькасць у зыходным ядры, напр.: ${\displaystyle \genfrac{}{}{0ex}{}{14}{6}c\to \genfrac{}{}{0ex}{}{14}{7}\mathrm{N}+e+{\mathrm{\nu ̃}}_{\mathrm{e}}}$ . Пры пазітронным бэта-распадзе (β​⁺) колькасць пратонаў у ядры памяншаецца на 1: ${\displaystyle \genfrac{}{}{0ex}{}{11}{6}c\to \genfrac{}{}{0ex}{}{11}{5}\mathrm{\beta }+e^{\mathrm{+}}+{\nu }_{\mathrm{e}}}$ . Да бэта-распаду адносяць таксама электронны захоп. Энергія, якая вылучаецца пры бэта-распадзе, размяркоўваецца пераважна паміж e​⁻ і ν̃_e (ці e​⁺ і ν_e). Перыяды паўраспадаў β-актыўных ядраў ад 10​⁻² с да 10​¹⁸ гадоў. Пры бэта-распадзе не захоўваецца прасторавая цотнасць, што выяўляецца ў асіметрыі прасторавых напрамкаў у руху электронаў, якія выпраменьваюцца ядрамі: у напрамку спіна ядраў вылятае менш электронаў, чым у адваротным. Асновы тэорыі бэта-распаду закладзены Э.Фермі (1934). Далейшае развіццё тэорыі бэта-распаду прывяло да стварэння адзінай тэорыі слабых і эл.-магн. узаемадзеянняў (гл. Электраслабае ўзаемадзеянне).

М.​А.​Паклонскі.

т. 3, с. 386