Verbum

ПЕРАЛАМЛЕ́ННЕ ХВАЛЬ, рэфракцыя хваль,

змена напрамку распаўсюджвання хвалі ў неаднародным асяроддзі, абумоўленая залежнасцю фазавай скорасці хвалі ад каардынат. Разглядаецца як асобная (незалежная ад дыфракцыі хваль) з’ява толькі ў межах прамянёвага апісання хвалевых працэсаў (гл. Геаметрычная оптыка, Геаметрычная акустыка). Адрозніваюць П.х. на плоскай ці плаўна выгнутай мяжы падзелу аднародных асяроддзяў і П.х. у плаўна неаднародным асяроддзі.

Пры пераламленні плоскай монахраматычнай хвалі на плоскай мяжы падзелу аднародных асяроддзяў напрамкі распаўсюджвання падаючай і пераломленай хваль падпарадкоўваюцца закону Снэля (гл. Пераламлення паказчык). На мяжы падзелу анізантропных асяроддзяў, дзе фазавая скорасць хвалі залежыць ад напрамку яе распаўсюджвання, адной падаючай хвалі могуць адпавядаць некалькі пераломленых хваль (гл. Падвойнае праменепераламленне). Пры рэзкіх межах падзелу асяроддзяў П.х. суправаджаецца адбіццём хваль. Суадносіны амплітуд падаючай, адбітай і пераломленай хваль залежаць ад прыроды і палярызацыі хваль і вызначаюцца Фрэнеля формуламі. Рэфракцыяй хваль тлумачацца многія з’явы прыроды: міражы, гукавыя каналы ў атмасферы і ў акіяне, звышдалёкая радыёсувязь і інш. Гл. таксама Пераламленне святла, Сейсмічныя хвалі.

В.​В.​Валяўка.

т. 12, с. 279

СВЯТЛАВО́Д,

святлапровад, хвалявод аптычны, закрытае ўстройства для накіраванай перадачы светлавой энергіі.

У адкрытай прасторы перадача светлавой энергіі магчыма толькі ў межах прамой бачнасці і звязана са стратамі, абумоўленымі пач. разыходнасцю выпрамянення, яго паглынаннем і рассеяннем у атмасферы. Выкарыстанне С. дае магчымасць значна зменшыць страты светлавой энергіі, а таксама перадаваць яе па крывалінейных трасах. Паводле канструкцыі адрозніваюць С. лінзавыя, валаконныя, планарныя, палоскавыя і інш. Лінзавыя С. — сістэма размешчаных у трубе лінзаў, якія служаць для перыядычнай карэкцыі хвалевага фронту светлавога пучка. Найб. распаўсюджаны валаконныя С. (гл. Валаконная оптыка). Для патрэб інтэгральнай оптыкі распрацаваны планарныя і палоскавыя С. — тонкая (парадку даўжыні светлавой хвалі) празрыстая святловядучая плёнка, нанесеная на аднародную падложку. Паказчык пераламлення плёнкі большы, чым паказчык пераламлення падложкі і асяроддзя над С. Светлавая хваля ў такім С. распаўсюджваецца ў працэсе шматкратнага поўнага адбіцця ад яго сценак. Палоскавыя С. адрозніваюцца ад планарных шырынёй (сувымерная з даўжынёй светлавой хвалі).

Літ.:

Унгер Х.-Г. Планарные и волоконные оптические волноводы: Пер. с англ. М., 1980;

Волоконно-оптические системы передачи.М., 1992.

Я.​В.​Алішаў.

т. 14, с. 276

КІЛЬ (Kiel),

горад на Пн Германіі. Адм. ц. зямлі Шлезвіг-Гольштэйн. 247 тыс. ж. (1992). Вузел чыгунак і аўтадарог. Гандлёвы і рыбалавецкі порт каля выхаду з Кільскага канала ў Кільскую бухту Балтыйскага м. Прам-сць: суднабуд. і дапаможныя галіны (дызелебудаўніцтва і інш.), вытв-сць лакаматываў і тэкст. машын, хім., оптыка-мех., тэкст., рыбаперапрацоўчая. Ун-т (з 1665). Оперны т-р, музеі, у т. л. марскі, акіянаграфіі, Кунстгале. База ВМФ. Месца правядзення алімп. рэгат 1936, 1972. Арх. помнікі: касцёл св. Мікалая (13 ст.), руіны ратушы і замка (16 ст.).

Засн. ў 1-й пал. 13 ст. У 1242 атрымаў гар. правы. У 1284—1518 уваходзіў у саюз ням. гарадоў Ганза. У 14 ст. гал. гандл. цэнтр графства Шлезвіг-Гольштэйн. У 1460—1864 К. пад уладай каралёў Даніі. Месца заключэння Кільскіх мірных дагавораў 1814. Эканам. развіццё горада паскорылася пасля ўключэння яго ў склад Прусіі (1866) і буд-ва Кільскага канала (1887—95). Тут адбылося паўстанне матросаў герм. флоту, якое дало пачатак Лістападаўскай рэвалюцыі 1918 у Германіі. У час 2-й сусв. вайны горад значна разбураны. З 1946 адм. ц. зямлі Шлезвіг-Гольштэйн.

т. 8, с. 259

АНАЛІТЫ́ЧНАЯ МЕХА́НІКА,

раздзел механікі, у якім рух сістэм матэрыяльных пунктаў (цел) даследуецца пераважна метадамі матэм. аналізу. Вывучае складаныя мех. сістэмы (машыны, механізмы, сістэмы часціц і інш.), рух якіх абмежаваны пэўнымі ўмовамі (гл. Сувязі механічныя).

Галаномная сістэма (мех. сувязі залежаць толькі ад каардынат і часу) у патэнцыяльным полі характарызуецца функцыяй Лагранжа $\mathrm{L}=\mathrm{T}-\mathrm{U}$ , дзе T — кінетычная і U — патэнцыяльная энергія сістэмы. Калі вядома канкрэтная залежнасць L=L(q,q́,t), дзе q — абагульненыя каардынаты, $\mathrm{<span\; class="accent">q́</span>}=\frac{\mathrm{d}\mathrm{q}}{\mathrm{d}\mathrm{t}}$ — абагульненыя скорасці, t — час, то пры дапамозе прынцыпу найменшага дзеяння можна знайсці дыферэнцыяльныя ўраўненні руху мех. сістэмы. Іх інтэграванне пры зададзеных пачатковых умовах дазваляе вызначыць закон руху сістэмы, г.зн. залежнасці q_i=q_i(t), дзе i=1, 2, ..., S, S — лік ступеняў свабоды.

Асн. Палажэнні аналітычнай механікі распрацаваў Ж.​Лагранж (1788), значны ўклад зрабілі У.​Гамільтан, М.​В.​Астраградскі, П.​Л.​Чабышоў, А.​М.​Ляпуноў, М.​М.​Багалюбаў, А.​Ю.​Ішлінскі і інш. Метады аналітычнай механікі далі магчымасць выявіць сувязь паміж асн. паняццямі механікі, оптыкі і квантавай механікі (оптыка-мех. аналогіі). Абагульненне варыяцыйных прынцыпаў механікі на неперарыўныя квантава-рэлятывісцкія сістэмы склала матэм. аснову тэорыі поля. Дасягненні аналітычнай механікі садзейнічалі развіццю балістыкі, нябеснай механікі, тэорыі ўстойлівасці, тэорыі аўтам. кіравання і інш.

Літ.:

Кильчевский Н.А. Курс теоретической механики. Т. 2. М., 1977.

А.​І.​Болсун.

т. 1, с. 334

ГІДРАО́ПТЫКА (ад гідра... + оптыка),

раздзел оптыкі, які вывучае распаўсюджванне святла ў водным асяроддзі і звязаныя з імі з’явы. Значнае развіццё гідраоптыка як навука набыла з 1960-х г. пры выкарыстанні дасягненняў і метадаў оптыкі рассейвальных асяроддзяў. Матэматычныя даследаванні заснаваны на тэорыі пераносу выпрамянення і тэорыі рассеяння на асобных часцінках; доследныя — на эксперыментальных даных, атрыманых пры дапамозе касм. спектральных апаратаў, гідрафатометраў, лідараў у натурных умовах, лабараторных эксперыментаў (метады мадэлявання і падабенства).

На падставе тэарэт. і эксперым. даследаванняў складзена дакладная характарыстыка структуры светлавога і цеплавога палёў у акіяне, прапанаваны разнастайныя аптычныя метады кантролю саставу вады і працэсаў, што адбываюцца ў морах, азёрах, вадасховішчах. Даследаванне празрыстасці вады, яе здольнасці да паглынання і рассеяння ў розных раёнах Сусветнага ак. дае магчымасць вызначаць паходжанне цячэнняў, вывучаць жыццядзейнасць планктону, састаў вады і інш. пытанні фізікі, хіміі, геалогіі, біялогіі мора. Веданне заканамернасцей пераносу выпрамянення прыродных і штучных крыніц у акіяне дапамагае вырашаць пытанні кліматалогіі, экалогіі; ацэньваць фітаактыўны пласт, рыбалоўныя раёны, далёкасць дзеяння аптычных сістэм бачання, лакацыі, сувязі пад вадой.

На Беларусі даследаванні па гідраоптыцы вядуцца з 1960-х г. у Ін-це фізікі АН Беларусі.

Літ.:

Иванов А.П. Физические основы гидрооптики. Мн., 1975;

Иванов А.А. Введение в океанографию: Пер. с фр. М., 1978;

Шифрин К.С. Введение в оптику океана. Л., 1983.

А.​М.​Іваноў.

т. 5, с. 230

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

НАПРУ́ЖАННЕ МЕХАНІ́ЧНАЕ,

мера ўнутраных сіл, што ўзнікаюць у цвёрдым целе (элементах збудаванняў, машын) пад уплывам знешніх уздзеянняў (нагрузак, змены т-ры і інш.). Значэнні Н.м. знаходзяць аналітычна метадамі супраціўлення матэрыялаў, тэорыі пругкасці і пластычнасці, а таксама з дапамогай тэнзометраў, оптыка-палярызацыйнымі і інш. метадамі. Адзінка Н.м. ў сістэме СІ — паскаль (Па).

Пры вывучэнні Н.м. ў адвольным пункце цела праз яго праводзяць уяўнае сячэнне, адкідаюць адну ч. цела і дзеянне яе замяняюць унутр. сіламі. Калі на элемент плошчы dS каля пункта A дзейнічае ўнутр. сіла $\overrightarrow{dF}$, то адносіны $\overrightarrow{dF}/dS$ наз. вектарам Н.м. ў пункце A па пляцоўцы dS. Складальныя вектара Н.м. па нармалі да сячэння /σ/ і па датычнай да яго /$\overrightarrow{\mathrm{\tau }}$/ наз. адпаведна нармальным і датычным Н.м. ў пункце A па пляцоўцы dS. Напружаны стан цела ў пункце A характарызуецца сукупнасцю вектараў Н.м. для ўсіх магчымых сячэнняў, што праходзяць праз гэты пункт. Н.м. бываюць часовыя (існуюць пэўны прамежак часу, напр., пры выкананні тэхнал. аперацый) і астаткавыя (на працягу значнага перыяду); гранічныя (вызначаюцца эксперыментальна пры мех. выпрабаваннях матэрыялаў), дапушчальныя (прызначаюць як пэўную ч. ад гранічных) і рабочыя (разліковыя, залежаць ад нагрузак на канструкцыю і яе памераў).

І.​І.​Леановіч.

т. 11, с. 144

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

АСТРАНАМІ́ЧНЫЯ ІНСТРУМЕ́НТЫ І ПРЫЛА́ДЫ,

оптыка-механічная і электронная апаратура для астранамічных назіранняў і апрацоўкі іх даных. Дапамагаюць вызначаць становішча касм. целаў на нябеснай сферы, іх памеры, скорасць, напрамак руху ў прасторы, хім. састаў і фіз. стан. Складаюць асн. тэхнічную базу астранамічных абсерваторый, выкарыстоўваюцца ў навуч. і пазнавальных мэтах. Падзяляюцца на назіральныя прылады (тэлескопы), святлопрыёмную і аналізоўную апаратуру, прылады для рэгістрацыі часу, спектраў і гэтак далей Каб пазбегнуць шкодных і скажальных уздзеянняў атмасферы Зямлі, астр. інструменты падымаюць на розныя вышыні з дапамогай аэрастатаў, самалётаў, геафіз. ракет, штучных спадарожнікаў Зямлі і аўтам. міжпланетных станцый.

Найбольш стараж. астр. інструменты — вугламерныя, складаюцца з адліковага круга (або яго часткі) і візірнага прыстасавання без аптычнай сістэмы (гноман, армілярная сфера і інш.). Для большай дакладнасці вымярэнняў павялічваліся памеры адліковых кругоў, напрыклад, у пач. 15 ст. Улугбек пабудаваў пад Самаркандам секстант з радыусам круга 40 м. З 17 ст. ў вугламерных інструментах пры візіраванні карыстаюцца зрокавымі трубамі, вуглы павароту якіх вызначаюцца па дакладна падзеленых кругах (універсальны інструмент, вертыкальны круг, мерыдыянальны круг і інш.). Пачатак тэлескапічнай астраноміі звязаны з імем Г.Галілея, які з дапамогай падзорнай трубы зрабіў важныя астр. адкрыцці і растлумачыў іх. Выпрамяненне касм. целаў у радыёдыяпазоне даследуецца радыётэлескопамі. Захаванне дакладнага часу і выдача неабходных сігналаў часу ажыццяўляюцца з дапамогай астр. гадзіннікаў, хранометраў і хранографаў. Для апрацоўкі вынікаў назірання выкарыстоўваюцца ЭВМ. Да дэманстрацыйных прылад адносяць тэлурыі (мадэлі Сонечнай сістэмы) і планетарыі, якія даюць магчымасць на ўнутр. паверхні сферычнага купала наглядна дэманстраваць астр. з’явы.

Літ.:

Курс астрофизики и звездной астрономии. Т. 1. М., 1973;

Мартынов Д.Я. Курс практической астрофизики. М., 1967.

М.​М.​Міхельсон.

т. 2, с. 52

ГЕАДЭЗІ́ЧНЫЯ ПРЫЛА́ДЫ І ІНСТРУМЕ́НТЫ,

прыстасаванні для вымярэння даўжынь ліній, вуглоў, перавышэнняў, азімутаў пры нівеліраванні, тапагр. здымцы, маркшэйдэрскіх работах, вышуканнях, будаўніцтве, мантажы і эксплуатацыі розных інж. збудаванняў. Паводле прынцыпу работы і будовы адрозніваюць мех., оптыка-мех., электрааптычныя і радыёэлектронныя геад. прылады. Стальныя або інварныя мерныя стужкі выкарыстоўваюць для вымярэння даўжынь ліній, базісныя прылады з падвесным інварным дротам — для вызначэння базісаў і трыянгуляцыі, дальнамерамі (святлодальнамер, радыёвышынямер, радыёдальнамер) вызначаюць даўжыню ліній без непасрэдных вымярэнняў з дакладнасцю да 0,1 мм на 100 м. Вуглы вымяраюць тэадалітамі (высокадасканальныя аптычныя, фотатэадаліты, гідратэадаліты) і бусоллю. Дакладнасць вымярэння вуглоў ад 15′—10′ у бусолі да 0,5″ у аптычнага тэадаліта. Нівеліры выкарыстоўваюць пераважна для вымярэння перавышэнняў, стварэння нівелірнай сеткі, вышыннага абгрунтавання тапагр. здымак. Паводле дакладнасці яны падзяляюцца на высокадакладныя, дакладныя і тэхнічныя. Гідрастатычнымі нівелірамі карыстаюцца зрэдку, прынцып дзеяння іх заснаваны на вымярэнні ўзроўняў вадкасці ў сасудах, злучаных гнуткім шлангам. З камбінаваных геадэзічных прылад найчасцей выкарыстоўваюць тахеометр (для вымярэння гарыз. і верт. вуглоў, даўжынь ліній і перавышэнняў) і кіпрэгель (для вымярэння верт. вуглоў, адлегласцей, перавышэнняў і графічнай пабудовы напрамкаў пры выкананні спец. мензульнай здымкі). Экліметр выкарыстоўваюць у геад. здымцы для вымярэння вуглоў нахілу ліній з дакладнасцю да 0,1°; экер — для адкладання на мясцовасці фіксаванага вугла; мензула (дошка-планшэт і падстаўкі з установачнымі прыстасаваннямі) — асн. ч. камплекта для тапагр. мензульнай здымкі; ватэрпас вадкасны або электрамеханічны — для вызначэння становішча геад. прылад і іх асобных вузлоў адносна верт. ліній; рэйка геадэзічная (брусок даўж. 1,5—4 м з нанесенай шкалой) — для вымярэння адлегласцей або перавышэнняў пры тапагр. здымцы. Пры складанні планаў, картаў і пры карыстанні імі ўжываюцца каардынатографы, маштабныя лінейкі і вымяральнікі, транспарціры, планіметры і курвіметры.

Р.​А.​Жмойдзяк.

т. 5, с. 116