Verbum

ДЫФРА́КЦЫЯ ЧАСЦІ́Ц,

рассеянне электронаў, нейтронаў, атамаў і інш. мікрачасціц крышталямі або малекуламі вадкасцей і газаў з утварэннем чаргаваных максімумаў і мінімумаў у інтэнсіўнасці рассеяных мікрачасціц.

Максімумы і мінімумы ў дыфракцыйнай карціне размяркоўваюцца ў адпаведнасці з унутр. будовай рассейвальнага асяроддзя. Д.ч. аналагічная дыфракцыя святла і пацвярджае квантавую прыроду мікрачасціц (гл. Карпускулярна-хвалевы дуалізм). Паводле квантавай механікі свабодны рух часціцы з масай m і скорасцю v (энергіяй $E=\frac{m{v}^2}{2}$ ; пры ўмове v≪c, дзе c — скорасць святла ў вакууме) можна разглядаць як плоскую хвалю (гл. Хвалі дэ Бройля) з даўжынёй хвалі $\mathrm{\lambda }=\frac{h}{mv}=\frac{h}{\sqrt{2mE}}$ , дзе h — Планка пастаянная. Пры ўзаемадзеянні часціцы з атамамі ці малекуламі рассейвальнага асяроддзя мяняецца яе энергія і характар распаўсюджання звязанай з ёй хвалі, што адбываецца ў адпаведнасці з агульнымі прынцыпамі дыфракцыі хваль. Д.ч. выкарыстоўваецца пры даследаванні паверхні цвёрдых цел, будовы крышталёў і складаных малекул.

А.​І.​Болсун.

т. 6, с. 303

ВЫ́БУХ,

працэс вызвалення вял. колькасці энергіі ў абмежаваным аб’ёме за кароткі прамежак часу. У выніку выбуху выбуховае рэчыва ператвараецца ў газ з высокім ціскам і т-рай, які з вял. сілай уздзейнічае на навакольнае асяроддзе і прыводзіць яго ў рух (гл. Ударная хваля).

Бывае выбух хім. выбуховых рэчываў у выніку ланцуговай хімічнай рэакцыі, ядзерны выбух у выніку рэакцый дзялення або сінтэзу атамных ядраў (гл. Ланцуговыя ядзерныя рэакцыі, Тэрмаядзерныя рэакцыі). Выбух можа адбывацца таксама за кошт энергіі вонкавых крыніц, калі яе дастаткова для выпарэння рэчыва: праходжанне магутных эл. токаў праз рэчыва; імпульснае ўздзеянне лазернага выпрамянення (гл. Лазер), многія прыродныя з’явы (напр., маланка, раптоўнае вывяржэнне вулкана, падзенне буйных метэарытаў). У космасе адбываюцца выбухі каласальных маштабаў: храмасферныя ўспышкі на Сонцы, успышкі новых і звышновых зорак, выбухі ядраў галактык.

Выбух выкарыстоўваецца ў навук. даследаваннях, даследаваннях атмасферы і ўнутранай будовы Зямлі, у тэхніцы, нар. гаспадарцы і ваен. тэхніцы. Гл. таксама Вакуумная зброя.

Літ.:

Физика взрыва. 2 изд. М., 1975;

Математическая теория горения и взрыва. М., 1980.

А.​І.​Болсун.

т. 4, с. 300

ІНТЭРФЕРЭ́НЦЫЯ ХВА́ЛЬ,

з’ява ўзмацнення ў адных і аслаблення ў другіх пунктах прасторы амплітуды выніковай хвалі, атрыманай пры складанні дзвюх (ці больш) хваль. Назіраецца для хваль любой прыроды. Прыводзіць да пераразмеркавання энергіі ваганняў паміж суседнімі ўчасткамі асяроддзя, аднак у сярэднім выніковая энергія роўная суме энергій зыходных хваль.

І.х. адбываецца, калі рознасць іх фаз не мяняецца з цягам часу (гл. Кагерэнтнасць) або змяняецца настолькі павольна, што атрыманая інтэрферэнцыйная карціна за час назірання не паспявае зрушыцца на адметную велічыню; для назірання інтэрферэнцыі папярочных хваль неабходна таксама супадзенне плоскасцей іх ваганняў. Амплітуда выніковага вагання мае найб. значэнне, калі φ = 2πn, дзе п — цэлы лік, і найменшае, калі φ = 2πn+1. Размеркаванне максімумаў і мінімумаў у прасторы залежыць ад даўжыні хвалі, памераў, формы і ўзаемнага размяшчэння крыніц зыходных хваль. Асобны выпадак І.х. — інтэрферэнцыя сустрэчных хваль (напр., прамой і адбітай), што вядзе да ўтварэння стаячай хвалі. І.х. выкарыстоўваецца ў оптыцы (гл. Інтэрферэнцыя святла), астрафізіцы, акустыцы, радыётэхніцы, галаграфіі і інш. Гл. таксама Інтэрферометр.

А.​І.​Болсун.

т. 7, с. 290

ЛАПЛА́С ((Laplace) П’ер Сімон дэ) (23.3.1749, Бамон-ан-Ож, Францыя — 5.3.1827),

французскі астраном, матэматык і фізік, адзін са стваральнікаў нябеснай механікі і тэорыі імавернасці. Чл. Парыжскай АН (1785), Замежны ганаровы чл. Пецярбургскай АН (1802). З 1818 маркіз і пэр Францыі. Вучыўся ў школе бенедыкцінцаў. З 1771 праф. Ваен. школы ў Парыжы, з 1790 — старшыня Палаты мер і вагі. У 1799 міністр унутр. спраў. Навук. працы па нябеснай механіцы, касмагоніі, тэорыі імавернасцей (Лапласа тэарэма), тэорыі дыферэнцыяльных ураўненняў (Лапласа пераўтварэнне, Лапласа ўраўненне), матэм. фізіцы (Лапласа аператар), малекулярнай фізіцы (Лапласа закон), акустыцы, электрычнасці і магнетызме, оптыцы, філасофіі прыродазнаўства і інш. Распрацаваў тэорыю ўзбурэнняў нябесных цел, прапанаваў новы спосаб вызначэння іх арбіт, даказаў устойлівасць Сонечнай сістэмы ў межах вельмі працяглага часу. Выказаў гіпотэзу паходжання Сонечнай сістэмы (гіпотэза Л.), сфармуляваў прынцып мех. дэтэрмінізму, які стаў асновай метадалогіі класічнай фізікі. Актыўна садзейнічаў рэарганізацыі сістэмы вышэйшай адукацыі ў Францыі і ўкараненню ў практыку метрычнай сістэмы мер.

Тв.:

Рус. пер — Изложение системы мира. Л., 1982.

Літ.:

Воронцов-Вельяминов Б.А. Лаплас. 2 изд. М., 1985.

А.​І.​Болсун.

т. 9, с. 133

КІНЕМА́ТЫКА,

раздзел механікі, у якім вывучаюцца геам. ўласцівасці руху цел без уліку іх масы і сіл, што на іх дзейнічаюць. Звычайна падзяляецца на К. часціцы (матэрыяльнага пункта) і К. цвёрдага цела Асн. задачы К. — знаходжанне траекторый, скарасцей, паскарэнняў часціц і цел.

Становішча пункта (ці цела) адносна пэўнай сістэмы адліку вызначаецца ўраўненнямі, якія выражаюць залежнасць каардынат g_i ад часу t[g_i=g_i(t)] і наз. законамі руху, дзе i — колькасць ступеней свабоды. Звычайна гэтыя законы задаюцца ў каардынатнай [x=x(t), y=y(t), z=z(t)] або вектарнай $\text{[}\overrightarrow{r}=\overrightarrow{r}\text{(}\mathrm{t}\text{)}\text{]}$ формах, дзе x, y, z — каардынаты пункта, $\overrightarrow{r}$ — яго радыус-вектар. Функцыі, якія вызначаюць законы руху, адназначныя (аб’ект не можа займаць розныя становішчы ў адзін і той жа момант часу) і двойчы дыферэнцавальныя (паколькі ў кожны момант існуюць скорасці v_i = dg_i/dt і паскарэнні w = d​²g_i/dt​². У агульным выпадку рух часціцы апісваецца 3 ураўненнямі, а рух цвёрдага цела — 6. Заканамернасці К. выкарыстоўваюць пры разліках перадачы рухаў у кінематыцы механізмаў і пры рашэнні задач дынамікі.

Літ.:

Гл. пры арт. Механіка.

А.​І.​Болсун.

т. 8, с. 269

КІПЕ́ННЕ,

пераход вадкасці ў пару, які адбываецца з утварэннем у аб’ёме вадкасці бурбалак пары; адзін з фазавых пераходаў I роду. Пры К. бурбалкі павялічваюцца ў аб’ёме ў выніку выпарэння вадкасці ў поласць бурбалак, усплываюць на паверхню вадкасці, а насычаная пара, што ў іх знаходзіцца, пераходзіць у паравую фазу над паверхняй вадкасці. К. пачынаецца, калі ціск насычанай пары ў бурбалках дасягае значэння знешняга ціску, і можа адбывацца ва ўсім тэмпературным інтэрвале раўнавагі вадкасці і пары (паміж трайным пунктам і крытычным станам).

Для падтрымання К. да вадкасці неабходна падводзіць некаторую колькасць цеплаты, якая ідзе на параўтварэнне і на работу пары супраць знешняга ціску. Значэнне тэмпературы кіпення вадкасці залежыць ад яе хім. прыроды і знешняга ціску, з павелічэннем якога т-ра К. павялічваецца. К. можна выклікаць таксама памяншэннем знешняга ціску пры пастаяннай т-ры, што тлумачыцца з’явай кавітацыі. Залежнасць т-ры К. ад знешняга ціску ляжыць у аснове вызначэння бараметрычнага ціску. Выкарыстоўваецца ў розных тэхн. і тэхнал. працэсах (атрыманне вадзяной пары ў паравых катлах, выпарванне, рэктыфікацыя, кансерваванне, атрыманне нізкіх т-р і інш.).

А.​І.​Болсун.

т. 8, с. 272

ЗАТУХА́ННЕ ВАГА́ННЯЎ,

памяншэнне амплітуды ваганняў з цягам часу, абумоўленае стратамі энергіі вагальнай сістэмай. Ператварэнне энергіі вагальнай сістэмы ў цеплавую (унутраную) энергію адбываецца ў выніку прысутнасці трэння ў мех. сістэмах (напр., маятнік) і наяўнасці амічнага супраціўлення ў эл. сістэмах (напр., вагальны контур). З.в. можа адбывацца таксама за кошт страт энергіі, звязаных з выпрамяненнем гукавых і эл.-магн. хваль.

Найбольш вывучана З.в. у лінейных сістэмах, дзе памяншэнне энергіі прапарцыянальнае квадрату скорасці руху (мех. сістэма) або квадрату сілы току (эл. сістэма). У гэтым выпадку З.в. мае экспаненцыяльны характар: амплітуда ваганняў памяншаецца паводле залежнасці ${\displaystyle \mathrm{A(t)}={\mathrm{A}}_0{\mathrm{e}}^{\mathrm{-\gamma t}}}$ , дзе A₀ — першапачатковая амплітуда, γ — каэфіцыент затухання, t — час. З.в. парушае іх перыядычнасць, пры вялікіх каэфіцыентах затухання амплітуда хутка памяншаецца да нуля і ваганні спыняюцца (гл. Аперыядычны працэс). Пры малых затуханнях умоўна карыстаюцца паняццем перыяду як прамежку часу паміж двума паслядоўнымі максімумамі вагальнай фіз. велічыні (сілы эл. току, напружання або размаху ваганняў маятніка і інш.). Гл. таксама Дэкрэмент затухання.

А.​І.​Болсун.

т. 7, с. 8

НЕРНСТ ((Nernst) Вальтэр Фрыдрых Герман) (25.6.1864, г. Вамбжэзьна Куяўска-Паморскага ваяв., Польшча — 18.11.1941),

нямецкі фізік і фізікахімік, адзін са стваральнікаў фізічнай хіміі. Чл. Берлінскай АН (1905), Лонданскага каралеўскага т-ва (1932). Замежны ганаровы чл. АН СССР (1926). Скончыў Вюрцбургскі ун-т (1887). З 1891 праф. Гётынгенскага ун-та, у 1902—33 праф. і адначасова дырэктар Ін-та хіміі (1905—22), Ін-та фізікі (1924—33) Берлінскага ун-та. Навук. працы па фізіцы нізкіх тэмператур, тэрмадынаміцы, тэорыі раствораў, хім. кінетыцы, электрахіміі. Сфармуляваў трэці закон тэрмадынамікі (гл. Нернста тэарэма), адкрыў адну з тэрмамагн. з’яў (гл. Нернста—Этынгсгаўзена эфект). Распрацаваў дыфузійную тэорыю гетэрагенных хім. рэакцый на мяжы падзелу фаз (1904). Атрымаў ураўненне залежнасці электроднага патэнцыялу ад тэрмадынамічнай актыўнасці ўдзельнікаў электрахім. рэакцыі (ураўненне Н., 1888). Нобелеўская прэмія 1920.

Тв.:

Рус. пер. — Теоретическая химия с точки зрения закона Авогадро и термодинамики. СПб., 1904.

Літ.:

Гельфер Я.М. История и методология термодинамики и статистической физики. 2 изд. М., 1981;

Льоцци М. История физики: Пер. с итал. М., 1970.

А.​І.​Болсун.

т. 11, с. 293

ПАТЭНЦЫЯ́ЛЬНАЯ ЭНЕ́РГІЯ,

частка энергіі мех. сістэмы, залежная ад узаемнага размяшчэння матэрыяльных пунктаў (часціц) сістэмы і іх становішча ў знешнім сілавым полі (гл. Поле фізічнае).

П.э. сістэмы ў вызначаным стане роўная рабоце, якую выконваюць сілы, што дзейнічаюць на яе, пры перамяшчэнні сістэмы з гэтага стану ў той, дзе П.э. ўмоўна прынята роўнай нулю. З гэтага вызначэння вынікае, што тэрмін «П.э.» выкарыстоўваецца толькі для кансерватыўных сістэм, а сама П.э. вызначаецца з дакладнасцю да адвольнай пастаяннай (дакладнае значэнне мае змена П.э.). Напр., для часціц з масамі m₁ i m₂, якія знаходзяцца на адлегласці r і ўзаемадзейнічаюць паводле сусветнага прыцягнення закону, П.э. $U\text{(}r\text{)}=-G\frac{m_1{m}_2}{r}$ , дзе G — гравітацыйная пастаянная (U(r) = 0 пры r→∞). Для цела з масай m, паднятага на вышыню h (h < R, R — радыус Зямлі), U(h) = mgh, дзе g — паскарэнне свабоднага падзення (U(h) = 0 пры h = 0). Пры адсутнасці дысіпацыі энергіі сума кінетычнай энергіі і П.э. (поўная мех. энергія сістэмы) застаецца пастаяннай (гл. Энергіі захавання закон). Адзінка П.э. ў СІ — джоуль.

А.​Л.​Болсун.

т. 12, с. 187

МА́ЯТНІК,

цвёрдае цела, здольнае пад уздзеяннем прыкладзеных сіл вагацца вакол нерухомага пункта ці восі. Ваганні могуць адбывацца пад дзеяннем сілы цяжару, калі вось М. не супадае з цэнтрам цяжару цела, або пад дзеяннем сіл пругкасці, што ўзнікаюць пры дэфармацыях сціскання-расцяжэння і кручэння.

Адрозніваюць матэматычны маятнік (напр., невял. масіўны груз на доўгім нерасцяжным падвесе), фізічны маятнік (маса цела размеркавана па ўсёй даўжыні падвеса), а таксама спружынны М. (груз, падвешаны на спружыне, здольнай да дэфармацыі сціскання-расцяжэння) і круцільны М. (дыск, падвешаны на лёгкім стрыжні, здольным да дэфармацыі кручэння). Пры гарманічных ваганнях цыклічная частата ω і перыяд Τ = 2π / ω ваганняў М. вызначаюцца інертнымі і пругкімі ўласцівасцямі сістэмы. Напр., для спружыннага М. ω​² = k/m, дзе k — каэфіцыент жорсткасці спружыны, m — маса грузу; для круцільнага М. ω​² = D/I, дзе D — модуль кручэння падвеса (гл. Модулі пругкасці), I — момант інерцыі дыска. Уласцівасці М. выкарыстоўваюцца ў розных прыладах для вызначэння часу, момантаў інерцыі, паскарэння свабоднага падзення і інш. дынамічных характарыстык мех. сістэм.

А.​І.​Болсун.

т. 10, с. 243