Verbum

ВЫПРАМЯНЕ́ННЕ ЗЯМЛІ́,

уласнае выпрамяненне зямной паверхні, зямная радыяцыя, электрамагнітнае выпрамяненне зямной паверхні, састаўная частка радыяцыйнага балансу паверхні Зямлі. Колькасная характарыстыка выпрамянення Зямлі залежыць ад абс. т-ры паверхні Зямлі, якая знаходзіцца прыблізна ў межах ад -83 °C да +77 °C. Пры гэтых т-рах выпрамяненне Зямлі ідзе практычна ў дыяпазоне даўжыні хваль 4—120 мкм (макс. пры 10—15 мкм), накіравана ўгару, і амаль цалкам паглынаецца атмасферай. Зямная паверхня выпраменьвае як шэрае цела з адносным каэф. выпрамянення 0,95. Пры т-ры 15 °C выпрамяненне Зямлі складае 0,38 кВт/м², што магло б прывесці да моцнага ахалоджвання Зямлі, чаго не адбываецца дзякуючы існаванню сустрэчнага атмасфернага выпрамянення, а ўдзень і сонечнай радыяцыі. Розніца паміж выпрамяненнем Зямлі і атм. выпрамяненнем наз. эфектыўным выпрамяненнем, яно і абумоўлівае радыяцыйнае ахалоджванне зямной паверхні ноччу, асабліва пры ясным небе, калі могуць узнікаць туман, раса або шэрань пры замаразках. У цёплую пару года ва ўмераных шыротах выпрамяненне Зямлі за суткі меншае, чым кампенсуючыя яго сустрэчныя патокі выпрамянення, і зямная паверхня награваецца, зімой — наадварот. На Беларусі сярэднямесячныя значэнні выпрамянення Зямлі складаюць (Мінск): студз. 730, люты 675, сак. 775, крас. 870, май 1020, чэрв. 1075, ліп. 1110, жн. 1080, вер. 960, кастр. 900, ліст. 800, снеж. 775 Мдж/м.

М.А.Гольберг.

т. 4, с. 318

ЛІТАСФЕ́РА (ад літа... + сфера),

знешняя абалонка «цвёрдай» Зямлі, якая ўключае зямную кару і верхнія ўчасткі мантыі да паверхні астэнасферы. Тэрмін «Л» прапанаваў амер. геолаг Дж.Барэл у 1916. Магутнасць Л. ад 5—100 км пад акіянамі (мінім. пад сярэдзінна-акіянічнымі хрыбтамі) да 25—200 км пад кантынентамі (макс. пад шчытамі стараж. платформаў). Падзяляецца на верхні пругкі (магутнасць некалькі дзесяткаў кіламетраў) і ніжні пластычны слаі. На розных узроўнях у тэктанічна актыўных абласцях назіраецца расслоенасць Л. па гарызонтах паніжанай вязкасці (паніжанай скорасці сейсмічных хваль). Найб. буйныя структурныя адзінкі Л. — літасферныя пліты (памерамі ў папярочніку 1—10 тыс. км). У сучасную эпоху Л. падзелена на 7 галоўных (2 амерыканскія, еўраазіяцкую, афр., аўстрал., антарктычную і ціхаакіянскую) і некалькі больш дробных пліт. Граніцы пліт з’яўляюцца зонамі макс. тэктанічнай, сейсмічнай і вулканічнай актыўнасці. Паводле тэорыі тэктонікі пліт (гл. Вегенера гіпотэза, Дрэйф кантынентаў, Мабілізм, Тэктанічныя гіпотэзы) літасферныя пліты рухаюцца па астэнасферы са скорасцю да дзесяткаў сантыметраў за год. Вертыкальныя рухі (са скорасцю ад 1 см да некалькіх дзесяткаў сантыметраў за год) адбываюцца па сістэме субвертыкальных глыбінных разломаў, якія разбіваюць літасферныя пліты на блокі памерамі ад дзесяткаў да соцень кіламетраў. Блокі знаходзяцца ў стане, блізкім да ізастатычнай раўнавагі (гл. Ізастазія). Структуру і рухі літасферных пліт і блокаў вывучаюць геадынаміка, геафізіка, тэктоніка.

А.М.Каўхута, Р.Р.Паўлавец.

т. 9, с. 299

НЕЙТРО́ННАЯ О́ПТЫКА,

раздзел нейтроннай фізікі, які вывучае хвалевыя ўласцівасці нейтронаў і працэсы распаўсюджвання нейтронных хваль у рэчывах і палях.

У адпаведнасці з карпускулярна-хвалевым дуалізмам нейтрон можа паводзіць сябе як часціца з энергіяй E і імпульсам $\overrightarrow{w}$ або як хваля з частатой $\mathrm{\omega }=\frac{2\mathrm{\pi }}{h}E$ , даўжынёй хвалі λ = 2πh/p і хвалевым вектарам $\overrightarrow{k}=\frac{2\mathrm{\pi }}{h}\overrightarrow{p}$ , дзе h — Планка пастаянная. Хвалевыя ўласцівасці найб. выяўлены ў нейтронаў з малымі кінетычнымі энергіямі (гл. Павольныя нейтроны). Гэтымі ўласцівасцямі тлумачыцца пераламленне і адбіццё нейтронных пучкоў на мяжы падзелу двух асяроддзяў, поўнае адбіццё (пры пэўных умовах) ад мяжы падзелу, дыфракцыя на неаднароднасцях асяроддзя і на яго перыядычнай структуры. Для некаторых рэчываў пры адбіцці і пераламленні назіраецца палярызацыя нейтронаў, што вельмі падобна на ўзнікненне кругавой палярызацыі святла ў аптычна актыўных асяроддзях. У рэчывах, дзе спіны ядраў арыентаваны (палярызаваны) у адным напрамку, назіраецца ядз. прэцэсія нейтронаў, абумоўленая ядз. псеўдамагн. полем (гл. Ядзерная оптыка). Калі даўжыня хвалі нейтрона параўнальная з адлегласцю паміж атамамі (ядрамі) крышталёў, назіраецца дыфракцыя нейтронаў, аналагічная дыфракцыі рэнтгенаўскіх прамянёў.

На Беларусі даследаванні па асобных пытаннях Н.о. праводзяцца ў НДІ ядз. даследаванняў пры БДУ.

Літ.:

Крупчицкий П.А Фундаментальные исследования с поляризованными медленными нейтронами. М., 1985;

Барышевский В.Г. Ядерная оптика поляризованных сред. М., 1995.

У.Р.Барышэўскі.

т. 11, с. 276

ПАВЕ́РХНЕВЫЯ АКУСТЫ́ЧНЫЯ ХВА́ЛІ пругкія хвалі, якія распаўсюджваюцца ўздоўж мяжы цвёрдага цела з інш. асяроддзем і затухаюць пры аддаленні ад мяжы.

П.а.х. бываюць з верт. палярызацыяй — вектар вагальнага зрушэння часцінак асяроддзя ляжыць у плоскасці, перпендыкулярнай да мяжы падзелу, і з гарызантальнай — вектар зрушэння паралельны мяжы падзелу і перпендыкулярны да напрамку распаўсюджвання хвалі. Прыкладам першых служаць хвалі Рэлея, маюць 2 кампаненты мех. зрушэння часцінак: адну ўздоўж напрамку распаўсюджвання хвалі, другую перпендыкулярна да мяжы так, што часцінкі рухаюцца па эліпсе; распаўсюджваюцца ўздоўж мяжы цвёрдага цела з вакуумам, разрэджаным газам ці вадкасцю. Уздоўж мяжы 2 цвёрдых цел могуць распаўсюджвацца хвалі Стоўнлі, якія складаюцца як бы з 2 рэлееўскіх хваль (па адной у кожным асяроддзі). П.а.х. з гарыз. палярызацыяй, — зрухавыя хвалі Гуляева—Блюштэйна (на мяжы з п’езаэлектрычнымі матэрыяламі), хвалі Лява (на мяжы цвёрдай паўпрасторы з цвёрдым слоем).

П.а.х. выкарыстоўваюцца ў прыладах апрацоўкі радыёсігналаў, для неразбуральнага кантролю паверхні цвёрдых цел і інш.

Літ.:

Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М., 1981;

Поверхностные акустические волны: Пер. с англ. М., 1981.

В.М.Дашанкоў.

т. 11, с. 465

ПАГЛЫНА́ННЕ СВЯТЛА́,

змяншэнне інтэнсіўнасці аптычнага выпрамянення (святла) пры праходжанні яго праз рэчыва.

Апісваецца Бугера-Ламберта-Бэра законам, які выконваецца пры адносна невял. інтэнсіўнасцях святла. Залежнасць каэфіцыента паглынання рэчыва ад даўжыні хвалі святла наз. спектрам паглынання (гл. Спектры аптычныя). Спектр паглынання адасобленых атамаў (напр., разрэджаных газаў) складаецца з вузкіх ліній, якія адпавядаюць частотам уласных ваганняў электронаў у атамах. Малекулярны спектр вызначаецца ваганнямі атамаў у малекулах і складаецца са значна больш шырокіх абласцей даўжынь хваль з істотным П.с. (палос паглынання). П.с. ў цвёрдых целах характарызуецца шырокімі абласцямі паглынання і вял. значэннем каэфіцыента паглынання. У светлавых пучках вял. інтэнсіўнасці закон Бугера—Ламберта—Бэра П.с. парушаецца (нелінейнае П.с.), што абумоўлена вял. доляй паглынальных часціц ва ўзбуджаным стане, не здольных паглынаць святло. Калі ў паглынальным асяроддзі створана інверсія заселенасці (гл. Актыўнае асяроддзе), то кожны фатон зыходнага патоку святла мае большую імавернасць выклікаць выпрамяненне такога ж фатона, чым быць паглынутым самому (гл. Вымушанае выпрамяненне). На гэтым заснаваны прынцып работы квантавых генератараў і квантавых узмацняльнікаў. Працэс П.с. выкарыстоўваецца ў розных галінах навукі і тэхнікі, на ім заснаваны многія метады колькаснага і якаснага хім. аналізу, напр., абсарбцыйны спектральны аналіз, спектрафотаметрыя, колераметрыя.

Літ.:

Степанов Б.И. Введение в современную оптику: Квантовая теория взаимодействия света и вещества. Мн., 1990.

А.Б.Гаўрыловіч.

т. 11, с. 477

МА́КСВЕЛ ((Maxwell) Джэймс Клерк) (13.6.1831, г. Эдынбург, Вялікабрытанія — 5.11.1879),

англійскі фізік, стваральнік класічнай электрадынамікі, адзін з заснавальнікаў статыстычнай фізікі. Чл. Эдынбургскага (1855) і Лонданскага (1860) каралеўскіх т-ваў. Вучыўся ў Эдынбургскім (1847—50) і Кембрыджскім (1850—54) ун-тах. Праф. Абердзінскага (1856—60), Лонданскага (1860—65), Кембрыджскага (з 1871) ун-таў. Арганізатар і першы дырэктар (з 1871) Кавендышскай лабараторыі. Навук. працы па электрадынаміцы, малекулярнай фізіцы, оптыцы, механіцы і тэорыі пругкасці, гісторыі фізікі і інш. Устанавіў статыстычны закон размеркавання малекул ідэальнага газу па скарасцях (1859; гл. Максвела размеркаванне), развіў тэорыю пераносу ў дастасаванні да працэсаў дыфузіі, цеплаправоднасці і ўнутр. трэння, увёў паняцце часу рэлаксацыі. Выявіў статыстычны характар другога закону тэрмадынамікі (1867) і ўвёў тэрмін «статыстычная механіка» (1868). Развіваючы ідэі М.Фарадэя, стварыў тэорыю эл.-магн. поля (гл. Максвела ўраўненні), увёў паняцце току зрушэння, прадказаў існаванне эл.-магн. хваль, выказаў ідэю аб эл.-магн. прыродзе святла, што дало магчымасць выявіць сувязь паміж аптычнымі і эл. з’явамі. Тэарэтычна вызначыў ціск святла (1873), устанавіў сувязь паміж асн. тэрмадынамічнымі параметрамі (суадносіны М.), развіў ідэю каляровага зроку, даследаваў устойлівасць кольцаў Сатурна. Апублікаваў рукапісы Г.Кавендыша па электрычнасці (1879).

Тв.:

Рус. пер. — Избр. соч. по теории алектромагнитного поля. М., 1954;

Статьи и речи. М., 1968.

Літ.:

Кудрявцев П.С. Максвелл. М., 1976;

Максвелл и развитие физики XIX—XX вв.: [Сб. ст.]. М., 1985.

А.І.Балсун.

т. 9, с. 543

НЕЛІНЕ́ЙНАЯ О́ПТЫКА,

раздзел оптыкі, які вывучае распаўсюджванне магутных светлавых пучкоў у рэчыве з улікам нелінейнай залежнасці аптычных характарыстык асяроддзя ад напружанасці эл. і магн. палёў светлавых хваль. З’явы Н.о. выкарыстоўваюцца для змены частаты, накіраванасці і інш. параметраў светлавых патокаў, а таксама для вывучэння многіх характарыстык рэчываў і працэсаў.

Існаванне нелінейных аптычных з’яў адзначыў С.І.Вавілаў (1923); у 1926 ім (разам з В.Л.Лёўшыным) выяўлена змяншэнне паглынання святла уранавым шклом пры павелічэнні інтэнсіўнасці святла. Інтэнсіўнае развіццё Н.о. пачалося пасля стварэння лазераў. Да з’яў Н.о. належаць: генерацыя святла з кратнымі, сумарнымі і рознаснымі частотамі; вымушаныя камбінацыйнае, цеплавое і інш. рассеянні; многафатонныя пераходы; прасвятленне ці зацямненне асяроддзя; самафакусіроўка або самадэфакусіроўка патокаў святла, уздзеянне адных светлавых патокаў у рэчыве на другія і інш. Генерацыя гармонік і святла з сумарнымі (ці рознаснымі) частотамі, а таксама вымушаныя рассеянні выкарыстоўваюцца для змены частаты лазернага выпрамянення; прасвятленне асяроддзя — для кіравання працягласцю лазерных імпульсаў шляхам змен страт рэзанатара і фазавай сінхранізацыі яго ўласных ваганняў; двух- (ці больш) фатоннае паглынанне і генерацыя гармонік — у прыладах для вымярэння працягласці імпульсаў і карэляцыйных функцый лазерных патокаў святла.

На Беларусі даследаванні па Н.о. распачаты ў 1956 у Ін-це фізікі Нац. АН пад кіраўніцтвам Б.І.Сцяпанава і праводзяцца ў розных ін-тах Нац. АН і ун-тах.

Літ.:

Бломберген Н. Нелинейная оптика: Пер. с англ. М., 1966;

Апанасевич П.А. Основы теории взаимодействия света с веществом. Мн., 1977.

П.А.Апанасевіч.

т. 11, с. 280

ЗЯМНА́Я КАРА́,

верхняя абалонка «цвёрдай» Зямлі, якая складае верхнюю частку літасферы; адна з геасфер. Аддзяляецца ад мантыі Зямлі Махаровічыча паверхняй. Адрозніваюць мацерыковую кару (таўшчыня на платформах 25—45 км, на Беларусі 34—40 км, у абласцях гораўтварэння 45—75 км), акіянічную кару (2—10 км) і пераходныя яе тыпы: субмацерыковую і субакіянічную. Дасягальная для вывучэння верхняя ч. кары ў агаленнях і свідравінамі да глыб. 10—15 км. Больш глыбокія зоны даследуюцца геафіз. метадамі. Мацерыковая кара складаецца з асадкавага (скорасць пашырэння падоўжных сейсмічных хваль Vp да 4,5 км/с), «гранітнага» (Vp 5,1—6,4 км/с) і «базальтавага» (Vp 6,1—7,4 км/с) слаёў. На Беларусі асадкавы слой мае магутнасць ад 80 да 620 м на Бел. антэклізе, да 6000 м у Прыпяцкім прагіне. «Гранітны» і «базальтавы» слаі ўмоўныя і гістарычна звязаныя з вылучэннем Конрада паверхні (Vp 6,2 км/с), якая раздзяляе іх. Звышглыбіннае свідраванне сведчыць, што гэтая мяжа мае умоўны характар, таму «гранітны» і «базальтавы» слаі аб’ядноўваюць паняццем кансалідаванай кары. «Гранітны» слой па складзе парод больш адпавядае гранітна-гнейсаваму (сярэдняя шчыльнасць 2,6—2,7 т/м³), «базальтавы» — гранулітава-базітаваму (2,7—3 т/м³). Акіянічная кара адрозніваецца ад мацерыковай адсутнасцю «гранітнага» слоя, меншай магутнасцю і больш маладым узростам (юра, мел, кайназой). Суцэльнасць З.к. перарываецца шматлікімі разломамі. Некат. з іх дасягаюць мантыі і ўтвараюць корава-мантыйныя блокі. З.к. знаходзіцца ў стане ізастатычнай раўнавагі. Зонай яе выраўноўвання з’яўляецца астэнасфера.

У.І.Шкуратаў.

т. 7, с. 133

МІКРАСКО́П (ад мікра... + ...скоп),

аптычная прылада для атрымання павялічанай выявы дробных аб’ектаў або дэталей іх структуры, не бачных простым вокам. Павелічэнне М. дасягае 1500—2000 (яно абмежавана дыфракцыйнымі з’явамі); раздзяляльная здольнасць 0,25 мкм (чалавечае вока не адрознівае дэталей аб’екта, размешчаных бліжэй за 0,08 мм). Большага павелічэння дасягаюць у М., дзе выкарыстоўваецца святло з меншай (<390 нм) даўжынёй хвалі ці імерсійная сістэма (мяжа раздзялення электронных мікраскопаў 0,01—0,1 нм).

М. з’яўляецца камбінацыяй 2 аптычных сістэм — аб’ектыва і акуляра, кожная з якіх складаецца з адной ці некалькіх лінзаў. М. бываюць: палярызацыйныя (для назірання аб’ектаў у палярызаваным святле), люмінесцэнтныя (для аб’ектаў, якія выпраменьваюць люмінесцэнтнае святло), інтэрферэнцыйныя і фазава-кантрастныя (выкарыстоўваюць метады, заснаваныя на інтэрферэнцыі святла), акустычныя (выяву аб’екта даюць у працэсе сканіравання яго пучком акустычных хваль сінхронна з растравай разгорткай праменя электронна-прамянёвай прылады), галаграфічныя (прызначаны для запісу інфармацыі пра дынамічныя аб’екты з выкарыстаннем лазера з паўтаральным імпульсным выпрамяненнем), тэрмахвалевыя (дзеянне заснавана на розных тэрмааптычных эфектах), інфрачырвоныя, металаграфічныя, стэрэаскапічныя, праекцыйныя, рэнтгенаўскія, тэлевізійныя і інш. Першы двухлінзавы М. пабудаваў З.Янсен (Нідэрланды, каля 1590), больш дасканалы, падобны на сучасны, сканструяваў Р.Гук (Вялікабрытанія, 1665). У 1673—77 А.Левенгук (Нідэрланды) з дапамогай М. адкрыў свет мікраарганізмаў. Тэарэт. разлік складаных М. даў ням. фізік Э.Абе ў 1872. У пач. 1930-х г. пабудаваны першы электронны М.

Літ.:

Микроскопы. Л., 1969.

У.М.Сацута.

т. 10, с. 361

ЛА́ЗЕР (англ. laser, скарачэнне ад Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation узмацненне святла вымушаным выпрамяненнем),

аптычны квантавы генератар эл.-магн. выпрамянення ў бачным, інфрачырвоным ці ультрафіялетавым дыяпазонах даўжынь хваль. Прынцып работы Л. заснаваны на ўзмацненні святла пры наяўнасці адваротнай сувязі. Выкарыстоўваецца ў навук. фіз., хім., біял. даследаваннях, прам-сці, медыцыне, экалогіі, лініях валаконна-аптычнай сувязі, для запісу, апрацоўкі, перадачы і захоўвання інфармацыі і інш., а таксама ў ваен. справе (прамянёвая зброя).

Л. мае актыўнае асяроддзе, прылады напампоўкі для ўзбуджэння рэчыва ва ўзмацняльны стан і адваротнай сувязі, якая забяспечвае шматразовае праходжанне выпрамянення праз актыўнае рэчыва. Адваротная сувязь ствараецца люстэркамі (гл. Аптычны рэзанатар) або перыядычнымі неаднастайнасцямі актыўнага рэчыва (Л. з размеркаванай адваротнай сувяззю). Паводле актыўнага рэчыва адрозніваюць газавы лазер, паўправадніковы лазер, цвердацелы лазер, вадкасны на арган. фарбавальніках, эксімерны Л. (на малекулах галагенаў з высакароднымі газамі), Л. на свабодных электронах і інш.; паводле рэжыму работы — неперарыўны і імпульсны (выпрамяняюцца адзінкавыя імпульсы ці перыядычная паслядоўнасць імпульсаў з частатой паўтарэння да 10​⁷ с​⁻¹.

На Беларусі даследаванні і распрацоўкі Л. праводзяцца ў ін-тах фізікі, электронікі, малекулярнай і атамнай фізікі Нац. АН, БДУ, БПА і інш. Бел. вучонымі і інжынерамі створаны лазеры на арган. фарбавальніках, рэалізаваны розныя метады кіравання параметрамі лазернага выпрамянення і выкарыстання Л. ў навук. даследаваннях, медыцыне, апрацоўцы інфармацыі.

Літ.:

Степанов Б.И. Лазеры на красителях. М., 1979;

Яго ж. Лазеры сегодня и завтра. Мн., 1987;

Качмарек Ф. Введение в физику лазеров: Пер. с пол. М., 1981;

Тарасов Л.В. Лазеры действительности и надежды. М., 1985;

Войтович А.П., Севериков В.Н. Лазеры с анизотропными резонаторами. Мн., 1988.

П.А.Апанасевіч.

т. 9, с. 100