Verbum

ГЮ́ЙГЕНСА—ФРЭНЕ́ЛЯ ПРЫ́НЦЫП,

асноўны прынцып хвалевай оптыкі, які дае магчымасць вызначаць амплітуду (інтэнсіўнасць) хвалі ў кожным пункце, калі вядомыя яе амплітуда і фаза на якой-н. адвольнай паверхні. Першапачаткова сфармуляваны К.Гюйгенсам (1690), развіты з улікам інтэрферэнцыі А.Ж.Фрэнелем (1818), строгую матэм. фармулёўку Гюйгенса—Фрэнеля прынцыпу даў Г.Р.Кірхгоф (1882).

Паводле Гюйгенса—Фрэнеля прынцыпу кожны пункт хвалевай паверхні (фронту хвалі), якой у дадзены момант дасягнула светлавая хваля, з’яўляецца цэнтрам другасных (фіктыўных) кагерэнтных хваль, агінальная якіх у кожны наступны момант часу вызначае новую хвалевую паверхню. Інтэнсіўнасць святла ў пункце назірання вызначаецца вынікам інтэрферэнцыі другасных хваль. Пры гэтым амплітуда другасных хваль залежыць ад вугла паміж нармаллю да хвалевай паверхні ў цэнтры другаснай хвалі і напрамкам на пункт назірання. Гюйгенса—Фрэнеля прынцып выкарыстоўваецца пры рашэнні дыфракцыйных задач. Гл. таксама Дыфракцыя святла, Інтэрферэнцыя святла.

А.​І.​Болсун.

т. 5, с. 554

ЛЯ́МПА ЗВЫШВЫСОКАЧАСТО́ТНАЯ,

электравакуумная прылада для ўзмацнення і генерыравання звышвысокачастотных эл.-магн. ваганняў (частата больш за 300 МГц). Выкарыстоўваецца ў электроніцы і радыётэхніцы (гл. Звышвысокачастотная тэхніка).

Паводле прынцыпу работы, фіз. працэсаў у лямпе і механізма пераўтварэння энергіі Л.з. падзяляюцца на 4 класы. Да 1-га адносяць лямпы з сеткавым кіраваннем, якія ад нізкачастотных лямпаў адрозніваюцца спец. канструкцыяй, што забяспечвае малы ўплыў міжэлектродных ёмістасцей і індуктыўнасцей вывадаў. 2-і клас складаюць Л.з. О-тыпу, дзе выкарыстоўваецца мадуляцыя электронаў па скорасці і наступная іх фазавая групоўка ў працяглых лінейных сістэмах. Да іх адносяць клістрон, лямпу адваротнай хвалі О-тыпу, лямпу бягучай хвалі О-тыпу. 3-і клас — лямпы М-тыпу, дзе працэсы фазавай групоўкі і пераўтварэння энергіі адбываюцца ў перакрыжаваных пастаянных эл. і магн. палях. Бываюць лямпы з катодам у прасторы ўзаемадзеяння (напр., магнетрон) і катодам па-за межамі гэтай прасторы (напр., лямпа адваротнай хвалі М-тыпу, лямпа бягучай хвалі М-тыпу). Да 4-га класа адносяць Л.з. з перыядычнымі электроннымі патокамі, дзе выкарыстоўваецца ўзаемадзеянне вінтавых, спіралізаваных, трахаідальных і інш. электронных патокаў з незапаволенымі эл.-магн. хвалямі ў гладкасценных эл.-дынамічных сістэмах, напр., мазер на цыклатронным рэзанансе, лазер на свабодных электронах, гіратрон, пеніятрон.

Літ.:

Кураев А.А. Сверхвысокочастотные приборы с периодическими электронными потоками. Мн., 1971;

Кураев А.А., Байбурин В.Б., Ильин Е.М. Математические модели и методы оптимального проектирования СВЧ приборов. Мн., 1990.

А.​А.​Кураеў.

т. 9, с. 423

ГЕНЕРА́ТАРНАЯ ЛЯ́МПА,

электронная лямпа для пераўтварэння энергіі пастаяннага (радзей пераменнага) току ў энергію эл. ваганняў.

Генератарныя лямпы адрозніваюць паводле дыяпазону частот, колькасці электродаў (трыёд, тэтрод, пентод і інш.), магутнасці, што рассейваецца анодам (малой магутнасці — да 50 Вт, сярэдняй — да 5 кВт, вялікай — больш за 5 кВт), роду работы (неперарыўнага дзеяння і імпульсныя), канструкцыі балона (шкляныя, металашкляныя, металакерамічныя) і інш.; генератарная лямпа для дэцыметровага і больш высокачастотных дыяпазонаў хваль маюць уласную рэзанансную вагальную сістэму (клістрон, лямпа адваротнай хвалі, лямпа бягучай хвалі, магнетрон і інш.). Выкарыстоўваюцца ў радыёперадатчыках рознага прызначэння, вымяральнай тэхніцы, прамысл. устаноўках індукцыйнага нагрэву і інш.

т. 5, с. 155

МІЖЗО́РНАЕ ПАГЛЫНА́ННЕ,

аслабленне святла пры праходжанні ў міжзорным асяроддзі. Абумоўлена рассеяннем і паглынаннем святла пылавымі часцінкамі і ў бачнай вобласці спектра залежыць ад даўжыні хвалі λ прыкладна як ​¹/_λ. Важная ўласцівасць М.п. — яго выбіральнасць (залежнасць паглынання ад даўжыні хвалі святла — паглынанне павялічваецца да сіняй часткі спектра). Таму далёкія зоркі выглядаюць больш чырвонымі. Пылавая матэрыя размеркавана нераўнамерна: канцэнтруецца да плоскасці Галактыкі і асабліва да яе спіральных рукавоў. У галактычнай плоскасці М.п. рознае ў розных напрамках і мяняецца ад некалькіх дзесяткаў да некалькіх зорных велічынь ад адлегласці ў 1 КПС.

А.​А.​Шымбалёў.

т. 10, с. 336

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

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

ДЭТАНА́ЦЫЯ,

1) хуткі працэс хім. ператварэння выбуховага рэчыва (ВР), які суправаджаецца выдзяленнем цеплыні і газападобных прадуктаў і распаўсюджваецца са звышгукавой скорасцю (у цвёрдых і вадкіх ВР да 9 км/с).

Пры Д. ўзнікае ўдарная хваля, што сціскае і награвае ВР і стварае ўмовы для працякання хім. рэакцый, энергія якіх у сваю чаргу падтрымлівае ўдарную хвалю і забяспечвае пастаянства скорасці яе распаўсюджвання. Пры Д. імгненна ўтвараецца значная колькасць газаў з высокім ціскам (для тратылу 20 ГПа). Д. выклікаецца дэтанатарам, эл. разрадам і інш. Пры расшырэнні сціснутых прадуктаў адбываецца выбух.

2) Хуткі, блізкі да выбуху працэс гарэння паліўнай сумесі ў поршневых рухавіках унутр. згарання з іскравым запальваннем. Суправаджаецца ўзнікненнем ударных хваль, няўстойлівай работай рухавіка (метал. стук у цыліндры, дымны выкід, перагрэў, знос дэталей і інш.). Узнікае пры неадпаведнасці паліва канструкцыі або рэжыму работы рухавіка. Устойлівасць бензінаў да Д. павышаюць выкарыстаннем антыдэтанатараў.

т. 6, с. 360

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

КВАЗІСТАЦЫЯНА́РНЫ ТОК,

пераменны эл. ток, які адносна павольна змяняецца так, што для імгненных яго значэнняў з дастатковай дакладнасцю выконваюцца законы пастаяннага току (Ома закон, Кірхгофа правілы і інш.). Мае аднолькавае значэнне ва ўсіх сячэннях неразгалінаванага ланцуга.

Пры разліках неабходна ўлічваць узнікненне (пры зменах току) эрс індукцыі, а індуктыўнасці, ёмістасці і супраціўленні ўчасткаў ланцугоў можна лічыць засяроджанымі параметрамі. Умовы квазістацыянарнасці (гл. Квазістацыянарны працэс) зводзяцца да малых велічынь геам. памераў эл. ланцуга ў параўнанні з даўжынёй хвалі пераменнага току. Напр., токі прамысл. частаты (частаце 50 Гц адпавядае даўжыня эл.-магн. хвалі 6000 км) лічацца К.т., за выключэннем токаў у лініях далёкіх перадач, для якіх гэтыя ўмовы не выконваюцца.

т. 8, с. 206

ГУК,

ваганні часцінак пругкага асяроддзя (газападобнага, вадкага або цвёрдага), якія распаўсюджваюцца ў ім у выглядзе хваль; пругкія хвалі малой інтэнсіўнасці. У залежнасці ад частаты ваганняў адрозніваюць чутныя гукі (частата ад 16 Гц да 20 кГц; выклікаюць гукавыя адчуванні пры ўздзеянні на органы слыху чалавека), інфрагук (умоўна ад 0 да 16 Гц), ультрагук (ад 20 кГц да 1 ГГц) і гіпергук (больш за 1 ГГц; верхняя мяжа вызначаецца атамна-малекулярнай будовай асяроддзя). Гук вывучаецца ў акустыцы.

Гук можа ўзнікаць у выніку розных працэсаў, што выклікаюць узбурэнне асяроддзя (мясц. змена ціску або мех. напружання ад раўнаважнага значэння, лакальныя зрушэнні часцінак ад стану раўнавагі). У газападобных і вадкіх асяроддзях распаўсюджваюцца падоўжныя хвалі, скорасць якіх вызначаецца сціскальнасцю і шчыльнасцю асяроддзя (гл. Скорасць гуку); у цвёрдых целах акрамя падоўжных могуць распаўсюджвацца папярочныя і паверхневыя акустычныя хвалі са скарасцямі, якія вызначаюцца пругкімі канстантамі і шчыльнасцю (гл. Фанон). У некат. выпадках назіраецца дысперсія гуку (гл. Дысперсія хваль), абумоўленая фіз. працэсамі ў рэчыве, а таксама хваляводным характарам распаўсюджвання ў абмежаваных аб’ёмах. Пры распаўсюджванні гуку маюць месца звычайныя для ўсіх тыпаў хваль з’явы інтэрферэнцыі, дыфракцыі, затухання (гл. Паглынанне гуку). Калі памер перашкод ці неаднароднасцей асяроддзя вялікі (у параўнанні з даўжынёй хвалі), распаўсюджванне падпарадкоўваецца законам геаметрычнай акустыкі. Пры распаўсюджванні гукавых хваль вял. амплітуды адбываюцца паступовае скажэнне формы гарманічнай хвалі і набліжэнне яе да ўдарнай і інш. эфекты (гл. Нелінейная акустыка, Кавітацыя). Гук выкарыстоўваецца для сувязі і сігналізацыі (напр., у водным асяроддзі гэта адзіны від сігналаў для сувязі, навігацыі і лакацыі; гл. Гідраакустыка), нізкачастотны гук — пры даследаваннях зямной кары, ультрагук — у кантрольна-вымяральных мэтах (напр., у дэфектаскапіі), для актыўнага ўздзеяння на рэчыва (ультрагукавая ачыстка, мех. апрацоўка, зварка, рэзка і інш.), высокачастотны гук (асабліва гіпергук) — пры даследаваннях у фізіцы цвёрдага цела.

П.​С.​Габец, А.​Р.​Хаткевіч.

т. 5, с. 522