Приглашаем посетить сайт

Физический энциклопедический словарь
Статьи на букву "А" (часть 3, "АНТ"-"АЭР")

Статьи на букву "А" (часть 3, "АНТ"-"АЭР")

АНТИСЕГНЕТОЭЛЕКТРИК

АНТИСЕГНЕТОЭЛЕКТРИК - термин, часто применяемый к кристаллам, к-рые, не являясь сегнетоэлектриками, обладают фазовым переходом, сопровождающимся заметной аномальной температурной зависимостью диэлектрической проницаемости и неоднозначной зависимостью электрич. поляризации (см. ДИЭЛЕКТРИКИ) от напряжённости электрич. поля в области достаточно больших полей (двойные петли гистерезиса). Первоначально понятие А. было введено (по аналогии с понятием антиферромагнетика) для обозначения кристаллов, имеющих в отсутствии поля упорядоч. расположение электрич. диполей, но нулевую поляризацию. Однако такая аналогия оказалась неплодотворной, т. к. электрич. структурой, в отличие от магнитной, обладают все кристаллы, и в этом смысле любой кристалл, не обладающий спонтанной поляризацией (т. е. не являющийся пироэлектриком или сегнетоэлектриком), может быть отнесён к А.

АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

АНТИФЕРРОМАГНЕТИК

АНТИФЕРРОМАГНЕТИК - вещество, в к-ром установился антпферромагн. порядок магн. моментов атомов или ионов (см. АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ). Обычно в-во становится А. ниже определ. темп-ры ТN (см. НЕЕЛЯ ТОЧКА) и остаётся А. вплоть до T=0К. Из элементов к А. относятся: тв. кислород {a-модификация при T<24 К), хром - А. с геликоидальной структурой (TN=310К), a-марганец (TN=100К), а также ряд редкозем. металлов (с TN от 60К у Tu до 230К у Tb). В последних обычно наблюдаются сложные антиферромагн. структуры в температурной области между TN и Табл. 1. СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ- АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ Табл. 2. ТЕМПЕРАТУРА НЕЕЛЯ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ПРОСТЫХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ нек-рой темп-рой T1 (0KЧисло известных хим. соединений, к-рые становятся А. при определ. темп-pax, приближается к тысяче. Большая часть А. обладает низкими значениями TN. Для всех гидратиров. солей TN?10К, напр. TN=4,31 К у CuCl2 2Н2O. Кроме электронных А. существует по крайней мере один яд. А.- твёрдый 3Не (TN=0,001К).

АНТИФЕРРОМАГНИТНАЯ ТОЧКА КЮРИ

АНТИФЕРРОМАГНИТНАЯ ТОЧКА КЮРИ (см. НЕЕЛЯ ТОЧКА).

АНТИФЕРРОМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

АНТИФЕРРОМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС - избирательное поглощение энергии зл.-магн. волн, проходящих через антиферромагнетик, при определённых (резонансных) значениях частоты w и напряжённости Н0 приложенного магн. поля. А. р.- разновидность электронного магнитного резонанса. При А. р. возбуждаются резонансные взаимно связанные колебания векторов намагниченности магн. подрешёток антиферромагнетика как относительно друг друга, так и относительно направления Н (см. АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ). Частота этих колебаний определяется величиной эфф. магн. полей, действующих на магн. моменты подрешёток: НE - эфф. поля обменного вз-ствия подрешёток, НА - поля магнитной анизотропии, а также Н0 - внеш. статич. магн. поля. Вид зависимости со от эфф. магн. полей в антиферромагнетиках сложен и различается для кристаллов разной структуры. Как правило, одному значению Н0 соответствуют две частоты А. р., к-рые лежат в интервале 10-1000 ГГц. Изучение А. р. позволяет определить значения эфф. магн. полей в антиферромагнетике. А. С. Боровик-Романов.

АНТИЧАСТИЦЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

АПЕРТУРА

АПЕРТУРА (от лат. apertura - отверстие), действующее отверстие оптич. системы, определяемое размерами линз, зеркал или диафрагмами. Угловая А.- угол a между крайними лучами конич. светового пучка, входящего в систему (рис.). Числовая А. равна n sin (a/2), где n - показатель преломления среды, в к-рой находится объект. Освещённость изображения пропорц. квадрату числовой А. Разрешающая способность прибора пропорц. А. Т. к. числовая А. пропорц. n, то для её увеличения рассматриваемые предметы часто помещают в жидкость с большим n (т. н. иммерсионную жидкость, (см. ИММЕРСИОННАЯ СИСТЕМА).

АПЕРТУРНАЯ ДИАФРАГМА

АПЕРТУРНАЯ ДИАФРАГМА (см. ДИАФРАГМА В ОПТИКЕ).

АПЛАНАТ

АПЛАНАТ (от греч. aplanetos - не отклоняющийся, безошибочный), фотогр. объектив с оптич. системой из двух симметрично расположенных относительно диафрагмы ахроматич. линз (рис.). А. исправлен в отношении сферической аберрации, хроматической аберрации и дисторсии, но в нём не устранён, хотя и значительно ослаблен, астигматизм. Принципиальная оптич. схема апланата. Вследствие простоты конструкции, нетребовательности к точности сборки А. широко применялись как универс. объективы с относит. отверстием от 1 : 8 (для портретных и групповых снимков) до 1 : 16. С появлением анастигматов А. утратили своё значение и выпускаются в небольшом кол-ве.

АПОДИЗАЦИЯ

АПОДИЗАЦИЯ - действие над оптич. системой, приводящее к изменению распределения интенсивности в дифракц. изображении светящейся точки. Свободная от аберраций оптич. система даёт изображение точки в виде ряда концентрических тёмных и светлых колец. Создавая с помощью фильтра соответствующее распределение амплитуд и фаз на зрачке оптич. системы, искусственно ослабляют волну на периферийных участках, устраняя ближайшие к центру один-два светлых кольца. В спектроскопии А. облегчает обнаружение сателлитов спектр. линий, в астрономии - разрешение двойных звёзд с сильно различающейся видимой яркостью.

АПОСТИЛЬБ

АПОСТИЛЬБ (от греч. apostilbo - сверкаю, сияю) (асб, asb), устаревшая ед. яркости освещённой поверхности; 1 асб=0,318 кд/м2=10-4 ламберт=(1/p) 10-4 стильб.

АПОХРОМАТ

АПОХРОМАТ (от греч. аро- приставка, означающая здесь уменьшение, и chroma - цвет), объектив, в к-ром исправлены сферическая аберрация и сферохроматич. аберрация, а остаточная хроматическая аберрация меньше, чем у ахроматов. Это уменьшение достигается применением спец. сортов стекла и нек-рых кристаллов (напр., флюорита), а также введением в оптич. систему зеркал. Различные конструкции линзовых и зеркально-линзовых А. применяются как астр., микроскопич. и фотогр. объективы.

АППАРАТНАЯ ФУНКЦИЯ

АППАРАТНАЯ ФУНКЦИЯ - хар-ка линейного измерит. устройства, к-рая устанавливает связь измеренной величины на выходе устройства с истинным значением этой величины на его входе. Наиболее часто с помощью А. ф. характеризуют спектрометр. Математически А. ф. определяется из ур-ния: где f(x) - измеренное распределение физ. величины, jf(x) - истинное распределение, а(х) - А. ф. С помощью этого интегр. ур-ния во всех реально встречающихся на практике случаях может быть решена обратная задача, т. е. по известному измеренному распределению f(х) и известной А. ф. а (х) может быть найдено истинное распределение j(х). А. ф. может быть рассчитана теоретически по известным параметрам измерит, устройства, напр. для оптич. спектрометра А. ф. рассчитывается по оптич. параметрам диспергирующего элемента, коллиматорного зеркала и щели. А. ф. для оптич. спектрометра может быть определена и экспериментально, путём освещения входной щели строго монохроматич. светом частоты v. При перестройке спектрометра по частоте в окрестности этого значения частоты на выходе спектрометра измеряют распределение светового потока по частотам, к-рое и будет А. ф. (Подробнее об А. ф. спектрометров (см. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ). А. <ф. оптического прибора, создающего изображение (фотоаппарат, телескоп, микроскоп и др.), описывает распределение освещённости в создаваемом прибором изображении бесконечно малого (точечного) источника излучения. Идеальный оптич. прибор, по определению, изображает точечный источник излучения в виде точки j(х, у); его А. ф. везде, кроме этой точки, равна нулю. Реальные оптич. приборы изображают точку в виде пятна рассеянной энергии; А. <ф. таких приборов не. равна нулю в области кон. размеров f(х, у). Величина этой области и вид А. ф. для разл. приборов различны. В безаберрац. приборах величина А. ф. определяется дифракцией света и может быть рассчитана для разных форм апертурной диафрагмы. Угл. размеры области, в к-рой А. ф. отлична от нуля, по порядку величины равны l/D, где l - длина волны, D - размер входного зрачка. Аберрации и дефекты изготовления оптич. деталей приводят к дополнит. расширению области, в к-рой А. <ф. отлична от нуля. Площадь кон. размеров f(x, у), к-рую занимает изображение точечного источника реальным прибором, и явл. в этом случае А. ф. этого оптич. прибора а(х, у). Расчёт А. <ф. при наличии аберраций очень сложен и практически не всегда возможен. Поэтому А. ф. часто определяют эксперим. путём. А. ф. позволяет оценить разрешающую способность оптич. приборов: чем шире А. ф., тем хуже разрешение (меньше разрешающая способность).

АРЕОМЕТР

АРЕОМЕТР (от греч. araios - неплотный, жидкий и metreo- измеряю), прибор для измерений плотности жидкостей и тв. тел, основанный на Архимеда законе. По объёму вытесненной жидкости и массе плавающего в ней А. можно определить плотность исследуемой жидкости. Применяются А. пост. массы (более распространённые) и А. пост. объёма. К А. пост. массы относятся денсиметры (рис. 1), шкалы к-рых градуируются в ед. плотности. При измерениях плотности А. пост. объёма (рис. 2), изменяя массу А., достигают его погружения до определ. метки. Рис. 1. Денсиметр: 1 - балласт; 2 - связующее в-во; 3 - шкала плотности; 4 - встроенный термометр. Плотность определяется по массе гирь и А. и объёму вытесненной им жидкости. Принципиальная оптич. схема апланата. Рис. 2. Ареометр пост. объёма: 1 - балласт; 2 - связующее в-во; 3 - тарелка для гирь; 4 - метка, указывающая необходимую глубину погружения. А. пост. объёма можно использовать для измерения плотности тв. тел.

АРОМАТ

АРОМАТ - кварка, характеристика типа кварка (d, u, s, с, b), включающая всю совокупность квант. чисел - злектрич. заряд, странность, «очарование» и т. д. (за исключением «цвета»), отличающих один тип кварка от другого. Часто «А.» рассматривают как спец. квант. число, определяющее тип кварка.

АРСЕНИД ГАЛЛИЯ

АРСЕНИД ГАЛЛИЯ - синтетич. монокристалл, GaAs, прямозонный полупроводник. Точечная группа симметрии 43m, плотн. 5,31 г/см3, Тпл=1238°С, в вакууме диссоциирует при 850°С, мол. м. 144,63, тв. по шкале Мооса 4,5. Прозрачен в ИК области (l от 1 до 12 мкм). Оптически анизотропен для l=8 мкм, коэфф. преломления n=3,34; обладает высокой теплопроводностью, пьезоэлектрич., магнитооптич. и электрооптич. св-вами. Применяется как материал для полупроводниковых лазеров, диодов Гана, туннельных диодов и др. полупроводниковых приборов.

АРХИМЕДА ЗАКОН

АРХИМЕДА ЗАКОН - закон статики жидкостей и газов, согласно к-рому на всякое тело, погружённое в жидкость (или газ), действует со стороны этой жидкости (газа) выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости (газа), направленная по вертикали вверх и приложенная к центру тяжести вытесненного объёма. Открыт др.-греч. учёным Архимедом (Archimedes; 3 в. до н. э.). Выталкивающую силу наз. также архимедовой или гидростатической подъёмной силой. Давление, действующее на погружённое в жидкость тело, увеличивается с глубиной погружения, поэтому сила давления жидкости на ниж. элементы поверхности тела больше, чем на верхние. В результате сложения всех сил, действующих на каждый элемент поверхности, получается равнодействующая F, направленная по вертикали вверх (рис.). Если же тело плотно лежит на дне, то давление жидкости только сильнее прижимает его ко дну. Если вес тела Р меньше выталкивающей силы, тело всплывает на поверхность жидкости до тех пор, пока вес вытесненной погружённой частью тела жидкости не станет равным весу тела. Если вес тела больше выталкивающей силы, тело тонет; если же вес тела равен ей, тело плавает внутри жидкости. А. з.- основа теории плавания тел в жидкостях и газах.

АРХИМЕДА ЧИСЛО

АРХИМЕДА ЧИСЛО - подобия критерий двух гидродинамич. или тепловых явлений, при к-рых определяющими явл. выталкивающая (архимедова) сила (см. АРХИМЕДА ЗАКОН) и сила вязкости. где l - характерный линейный размер, v - коэфф. кинематич. вязкости, r и r1 - плотность среды в двух точках, g - ускорение силы тяжести. Если изменение плотности вызвано изменением темп-ры DT, то (r-r1)/r1= bDT, где b - коэфф. объёмного расширения, и А. ч. превращается в Грасгофа число.

АРХИТЕКТУРНАЯ АКУСТИКА

АРХИТЕКТУРНАЯ АКУСТИКА (акустика помещений) раздел акустики, в к-ром изучается распространение звук. волн в помещении, отражение и поглощение их поверхностями, влияние отражённых волн на слышимость речи и музыки. Цель исследований - создание методов проектирования залов (театральных, концертных, лекционных, радиостудий и т. п.) с хорошими условиями слышимости. В закрытых помещениях слушатель воспринимает, кроме прямого звука, ещё и слитный ряд быстро следующих друг за другом его повторений, обусловленных многократными постепенно затухающими отражениями,- т. н. реверберацию. Длительность послезвучания (т. н. время реверберации) - главный признак акустич. кач-ва помещения. При чрезмерно медленном затухании речь и быстрая последовательность звуков в музыке смазываются, при короткой реверберации голос звучит глухо, а музыкальное звучание теряет слитность и объёмность. Оптим. условия различны не только для речи и музыки, но и для музыкальных произведений разного хар-ра. Неодинаковая слышимость в разных местах зала объясняется тем, что самые ранние сильные отражения приходят к ним с разл. запаздыванием. Акустич. св-ва помещения определяются его архитектурой - размерами, формой, положением отражающих поверхностей, их обработкой поглотителями. Слышимость в залах может быть улучшена с помощью электро-акустич. систем усиления и искусств. реверберации. В А. а. пользуются как методами волн. теории, так и методами геометрической акустики. Акустич. испытания помещений состоят в определении равномерности распространения звука в пр-ве и в исследовании затухания послезвучания во времени. Наряду с испытаниями залов в натуре всё большее распространение приобретает изучение их св-в на малых моделях.

АСИМПТОТИЧЕСКАЯ СВОБОДА

АСИМПТОТИЧЕСКАЯ СВОБОДА - в квантовой теории поля - св-во нек-рых моделей вз-ствия полей, выражающееся в том, что эффективный заряд (параметр, характеризующий силу вз-ствия полей) с уменьшением расстояния до него стремится к нулю. Наиболее важным примером теории с А. с. явл. квантовая хромодинамика, описывающая сильное вз-ствие кварков и глюонов; в процессах с большой передачей импульса эти ч-цы можно приближённо рассматривать как свободные ч-цы (см. ПАРТОНЫ) и использовать при расчётах теорию возмущений.

АСТЕРИЗМ

АСТЕРИЗМ (от греч. aster - звезда), размытие в определ. направлениях днфракц. пятен на лауэграммах. Вследствие А. на лауэграммах появляются штрихи или «хвосты» разл. длины, расходящиеся от центра, что придаёт дифракц. картине звездообразный вид (рис.). А.- следствие деформации кристалла, в процессе которой он разбивается на отд. участки (фрагменты) размером 1-0,1 мкм, слегка повёрнутые друг относительно друга вокруг нек-рых определ. кристаллографич. направлений. С увеличением деформаций «хвосты» удлиняются, по их направлению и величине растяжения можно судить о кол-ве, форме и размерах фрагментов и исследовать хар-р протекания деформаций (см. РЕНТГЕНОГРАФИЯ МАТЕРИАЛОВ). А. наз. также явление, наблюдаемое при рассматривании удалённого источника света через нек-рые кристаллы: вокруг источника света образуются звездообразно расположенные светлые полосы, обусловленные рассеянием света тончайшими иглообразными кристалликами др. в-ва, напр. рутила (TiO2), врастающего в определ. направлениях в кристалл (рубин, сапфир и т. д.).

АСТИГМАТИЗМ

АСТИГМАТИЗМ (от греч. а - отрицат. ч-ца и stigme - точка), одна из аберраций оптических систем: А. проявляется в том, что сферич. волн. поверхность при прохождении оптич. систем может деформироваться, и тогда изображение точки, не лежащей на гл. оптич. оси системы, представляет собой уже не точку, а две взаимно перпендикулярные линии, расположенные в разных плоскостях на нек-ром расстоянии друг от друга. Изображения точки в промежуточных между этими плоскостями сечениях имеют вид эллипсов; одно из них имеет форму круга (рис.). А. Обусловлен Световой пучок, прошедший через оптич. систему, обладающую астигматизмом. Внизу показаны сечения пучка плоскостями, перпендикулярными оптич. оси системы. неодинаковостью кривизны оптич. поверхности в разных плоскостях сечения падающего на неё светового пучка. А. возникает либо вследствие асимметрии оптич. системы, напр. в цилиндрич. линзах, либо - в обычных сферич. линзах - при падении пучка лучей под большим углом к оптич. оси линзы. А. может быть исправлен таким подбором линз, чтобы одна компенсировала А. другой. Такие системы наз. анастигматами. А. может обладать также человеческий глаз (см. АСТИГМАТИЗМ ГЛАЗА).

АСТИГМАТИЗМ ГЛАЗА

АСТИГМАТИЗМ ГЛАЗА - один из недостатков преломляющего аппарата глаза, обусловленный неравномерной кривизной роговой оболочки, реже - хрусталика. При А. глаза в нём сочетаются разные рефракции или разл. степени (в разных сечениях глаза) одного и того же вида клинич. рефракции (напр., близорукости или дальнозоркости). О коррекции А. глаза (см. ОЧКИ). Иногда А. глаза корригируют с помощью спец. контактных линз.

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА - длины (а. е., АЕ), равна ср. расстоянию от Земли до Солнца, 1 а. е.= 1,49600 1011 м.

АСТРОФИЗИКА

Статья большая, находится на отдельной странице.

АСФЕРИЧЕСКАЯ ОПТИКА

АСФЕРИЧЕСКАЯ ОПТИКА - оптич. детали или построенные из них системы, поверхности к-рых не явл. сферическими. Как правило, термин «А. <о.» применяют к системам, имеющим поверхности 2-го порядка, с симметрией относительно оптической оси (параболоидальным, эллипсоидальным) или без осевой симметрии (цилиндрическим). Осн. преимущество А. о. перед сферической - возможность исправления аберраций. При расчёте оптич. систем с заданными аберрациями одна асферич. поверхность может заменить две-три сферические, что приводит к резкому сокращению числа деталей системы. В ряде случаев, напр. при расчёте особо широкоугольных объективов, без применения А. о. решить задачу вообще не удаётся. Оптич. системы с цилиндрич. линзами (А. о. без осевой симметрии) имеют разл. фокусные расстояния в разл. плоскостях, проходящих через оптич. ось, т. е. обладают астигматизмом. Применяются в очках для исправления астигматизма глаза, в анаморфотных системах для получения разл. масштаба изображения по разным направлениям (см. АНАМОРФОТНАЯ НАСАДКА). Сложность изготовления и контроля А. о. ограничивает её распространение.

АТМОСФЕРА

Земли (от греч. atmos- пар и sphaira - шар), газовая (возд.) среда вокруг Земли, к-рая вращается вместе с Землёй как единое целое; её масса ок. 5,15 1015 т. Состав А. у её поверхности: 78,1% азота, 21% кислорода, 0,9% аргона, в незначит. долях процента присутствует углекислый газ, водород, гелий, неон и др. газы. Процентное соотношение осн. газов А. мало меняется до высоты ок. 100 км (в гомосфере). На высоте 20-25 км расположен слой озона, к-рый предохраняет живые организмы на Земле от вредного KB излучения. В нижних 20 км в А. содержится ещё и вод. пар: у земной поверхности - от 3% в тропиках до 2 10-5% в Антарктиде, кол-во к-рого с высотой быстро убывает, а также твёрдые и жидкие аэрозольные ч-цы (пыль, дым, продукты конденсации вод. пара). Выше 100 км (в гетеросфере) состав воздуха начинает меняться с высотой: растёт доля лёгких газов, и на очень больших высотах преобладающими становятся гелий и водород; часть молекул газов разлагается на атомы и ионы, образуя ионосферу. Давление и плотность воздуха в А. с высотой убывает. Темп-pa меняется с высотой более сложно, и в зависимости от её распределения А. подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. В А. рассеивается и поглощается солн. и земная радиация, в свою очередь А. сама явл. источником ИК излучения. Между земной поверхностью и А. происходит обмен теплотой и влагой, обусловливающий пост. круговорот воды с образованием облаков и выпадением осадков. А. обладает электрич. полем, в ней возникают разл. электрич., оптич. и акустич. явления. Воздух А. находится в непрерывном движении. Неравномерность нагревания А. способствует её общей циркуляции, к-рая влияет на погоду и климат Земли.

АТМОСФЕРА-ДАВЛЕНИЕ

АТМОСФЕРА-ДАВЛЕНИЕ - внесистемная ед. давления. Нормальная, или физическая, А. (атм., Atm) равна 101 325 Па; техническая А. (ат, at) равна 1 кгс/см2=98066,5 Па; 1 атм =1,0332 ат=760 мм рт. ст.=10 332 мм вод. ст.

АТМОСФЕРИКИ

АТМОСФЕРИКИ - радиосигналы, излучаемые при электрич. разрядах в атмосфере (напр., молниях). А. мешают радиоприёму, особенно в диапазоне сверхдлинных и длинных волн.

АТМОСФЕРНАЯ АКУСТИКА

АТМОСФЕРНАЯ АКУСТИКА - раздел акустики, в к-ром изучаются распространение и генерация звука в атмосфере и исследуются св-ва атмосферы акустич. методами. Звук. волны при распространении в свободной атмосфере благодаря теплопроводности и вязкости воздуха поглощаются тем сильнее, чем выше частота звука и чем меньше плотность атмосферы (см. ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА) . Поэтому резкие вблизи звуки выстрелов или взрывов на больших расстояниях становятся глухими. Неслышимые же звуки очень низких частот (инфразвук) с периодами от неск. с до неск. мин затухают мало и могут распространяться на тысячи км и даже огибать неск. раз земной шар. Это даёт возможность, напр., обнаруживать яд. взрывы, являющиеся мощным источником таких волн. Поскольку атмосфера представляет собой движущуюся неоднородную среду, в А. а. пользуются методами акустики движущихся сред. Темп-pa и плотность атмосферы уменьшаются с увеличением высоты; на больших высотах темп-pa снова возрастает. На эти регулярные неоднородности накладываются зависящие от метеорол. условий изменения темп-ры и скорости ветра, а также их случайные турбулентные пульсации разл. масштабов. Все перечисленные неоднородности сильно влияют на распространение звука: возникает искривление звук. луча - рефракция звука, в результате к-рой наклонный звук. луч может вернуться к земной поверхности, образуя акустич. зоны слышимости и зоны молчания; происходит рассеяние и ослабление звука на турбулентных неоднородностях, сильное поглощение звука на больших высотах и т. д. При акустич. зондировании атмосферы распределение темп-ры и ветра на больших высотах определяют по измерениям времени и направления прихода звук. волн от наземных взрывов или взрывов бомб, сбрасываемых в атмосферу с ракеты. Если атм. условия благоприятствуют фокусировке ударных волн, возникающих при движении сверхзвук. реактивных самолётов, то у земной поверхности звук. давление может достичь значений, опасных для сооружений и здоровья людей. А. <а. занимается также изучением звуков естеств. происхождения. Полярные сияния, магн. бури, землетрясения, ураганы, морские волнения явл. источниками звуковых и особенно инфразвук. волн.

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЛНОВОД

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЛНОВОД - слой воздуха, непосредственно примыкающий к поверхности Земли или приподнятый над ней, в к-ром могут распространяться радиоволны, как в радиоволноводе. При определ. условиях радиолуч, вышедший под небольшим углом к горизонту, на нек-рой высоте за счёт рефракции отклоняется к земной поверхности и отражается от неё. В результате многократного повторения этих процессов радиоволны распространяются вдоль поверхности Земли на большие расстояния без заметного ослабления. В А. в. могут распространяться волны, длина к-рых меньше нек-рой критической (обычно lкр=50 -100 см). (см. РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН).

АТОМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

АТОМНАЯ ЕДИНИЦА МАССЫ

АТОМНАЯ ЕДИНИЦА МАССЫ - применяется в ат. и яд. физике для выражения масс элем. ч-ц, атомов и молекул. Одна А. е. м. равна 1/12 массы нуклида углерода 12С, что в ед. СИ составляет 1,6605655(86) 10-27 кг (на 1980). МАССЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ И АТОМОВ В АТОМНЫХ ЕДИНИЦАХ МАССЫ УГЛЕРОДНОЙ ШКАЛЫ До 1961 в физике за А. е. м. принимали 1/16 массы атома кислорода 16O, т. <е. 1,65976 10-27 кг, а в химии - 1/16 ср. ат. массы природного кислорода - смеси трёх стабильных изотопов 16О (99,76%), 17O (0,04%), 18O (0,20%). Химическая А. е. м. в 1,000275 раза была больше физической и равнялась 1,66022 10-27 кг. Современная (унифицированная) А. е. м. равна 1,00048 прежней физической А. е. м.

АТОМНАЯ МАССА

АТОМНАЯ МАССА (устаревший термин - атомный вес), относительное значение массы атома, выраженное в атомных единицах массы (а. е. м.). А. м. меньше суммы масс составляющих атом ч-ц на дефект масс. А. м. была взята Д. И. Менделеевым за осн. хар-ку элемента при открытии им периодич. системы элементов. А. м. - дробная величина (в отличие от массового числа - суммарного числа нейтронов и протонов в ат. ядре). А. м. изотопов одного хим. элемента различны, природные элементы состоят из смеси изотопов, поэтому за А. м. принимают ср. значение А. м. изотопов с учётом их процентного содержания. Эти значения указаны в периодич. системе (кроме трансурановых элементов, для к-рых указываются массовые числа). Методов определения А. м. несколько, наиб. точный - масс-спектроскопический (см. МАСС-СПЕКТРОМЕТР).

АТОМНАЯ ФИЗИКА

АТОМНАЯ ФИЗИКА - раздел физики, в к-ром изучают строение и св-ва атома и элем. процессы на ат. уровне. Для А. ф. наиб. характерны расстояния =10-8 см (т. е. порядка размеров атома) и энергии связи и элем. процессов порядка неск. эВ (для ядерной физики соответствующие величины порядка 10-13 см и неск. МэВ). Строение в-ва и элем. процессы на ат. уровне обусловлены электромагнитными взаимодействиями. Теор. основа А. ф.- квантовая механика. А. ф. изучает строение атома как квант. системы, состоящей из ядра и эл-нов, уровни энергии атома и их хар-ки, излучательные и безызлучательные квантовые переходы в атоме, возбуждение атома и атомные столкновения, а также электрич. и магн. св-ва атомов и их поведение во внешн. полях. В А. ф. применяются разнообразные эксперим. методы, из к-рых особое значение имеют спектральные (методы оптич. спектроскопии, рентгеновской спектроскопии, радиоспектроскопии). Иногда А. ф. понимают в более широком смысле, включая в неё физику молекул и рассмотрение квант. свойств вещества на атомно-молекулярном уровне. Историческая справка. Представление об атоме как о неделимой ч-це материи возникло ещё в древности (Демокрит, Эпикур), однако только в начале 19 в. в результате установления осн. хим. законов и законов идеального газа сложились представления об атоме как о мельчайшей ч-це хим. элемента (англ. учёный Дж. Дальтон, итал. учёный А. Авогадро, швед. учёный Я. Берцелиус). В сер. 19 в. была проведена чёткая граница между атомом и молекулой (итал. учёный С. Канниццаро). Важнейшее значение имело открытие Д. И. Менделеевым периодической системы элементов (1869). Стало очевидным, что атом имеет сложное строение. Началом А. ф. явились великие открытия кон. 19 в.- рентг. лучей (1895), радиоактивности (1896, франц. физик А. Беккерель) и эл-на (1897, англ. физик Дж. Дж. Томсон). Результаты изучения радиоактивности (франц. физики П. и М. Кюри) окончательно опровергли представление о неизменности и неделимости атома. В 1903 англ. учёные Э. Резерфорд и Ф. Содди истолковали радиоактивность как превращение хим. элементов, а в 1911 Резерфорд на основе изучения рассеяния a-частиц атомами тяжёлых элементов предложил планетарную модель атома, состоящего из тяжёлого ядра и окружающих его эл-нов. Устойчивость атома в рамках этой модели могла быть понята только на основе квант. представлений и впервые была объяснена в теории атома, данной дат. физиком Н. Бором в 1913. Дальнейшее развитие А. ф. неразрывно связано с развитием квант. теории (см. КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА). До 40-х гг. А. ф. охватывала проблемы, связанные со строением ат. ядра и св-вами элем. ч-ц; впоследствии эти области знаний выделились в самостоят. разделы физики.

АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ

АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ (см. ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ).

АТОМНЫЕ РАДИУСЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

АТОМНЫЕ СПЕКТРЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

АТОМНЫЕ СТОЛКНОВЕНИЯ

АТОМНЫЕ СТОЛКНОВЕНИЯ (см. СТОЛКНОВЕНИЯ АТОМНЫЕ).

АТОМНЫЙ ВЕС

АТОМНЫЙ ВЕС (см. АТОМНАЯ МАССА).

АТОМНЫЙ НОМЕР

АТОМНЫЙ НОМЕР (порядковый номер) номер элемента в периодической системе элементов. Равен числу протонов в ат. ядре. Определяет химические и большинство физических св-в атома.

АТОМНЫЙ ФАКТОР

АТОМНЫЙ ФАКТОР - величина, характеризующая способность изолированного атома или иона когерентно рассеивать рентг. излучение, эл-ны и нейтроны (соотв. различают рентгеновский, электронный и нейтронный А. ф.). А. ф. для атомов разл. элементов - характерная величина; таблицы А. ф. для атомов элементов и мн. ионов используются в рентгеновском структурном анализе, электронографии и нейтронографии. Числ. значение А. ф. и его зависимость от угла рассеяния и длины волны излучения определяются физ. природой вз-ствия излучения с атомом. А. ф. монотонно уменьшается с увеличением угла рассеяния, если длина волны излучения порядка радиуса атома или меньше, т. к. в этом случае волны, рассеянные разл. точками атома, сдвинуты друг относительно друга по фазе и частично взаимно гасятся. А. ф. определяет интенсивность излучения, рассеянного атомом в определ. направлении. Рентг. излучение рассеивается эл-нами атома, поэтому рентгеновский А. ф. fp зависит от распределения в атоме электронной плотности. Величина fр монотонно возрастает с увеличением ат. номера Z элемента. Обычно fр выражается в относит. ед. амплитуды рассеяния рентг. излучения одним свободным эл-ном. Абс. величина fp=10-11 см. Эл-ны взаимодействуют с электростатич. потенциалом атома, и, следовательно, электронный А. ф. fэ, как и электростатич. потенциал в атоме, зависит не только от числа эл-нов, но и от размеров его электронных оболочек. Поэтому fэ немонотонно зависит от Z. Абс. величина fэ=10-8 см, т. е. эл-ны во много раз сильнее рентг. лучей взаимодействуют с в-вом. Нейтроны рассеиваются ядрами атомов, размеры к-рых значительно меньше длины волны де Бройля нейтронов, поэтому нейтронный ядерный фактор fян не зависит от угла рассеяния. Кроме того, не существует к.-л. определ. зависимости fян от Z. Значения fян различны для изотопов одного элемента. А. ф. fян определяются только опытным путём, их абс. значения =10-12 см, т. е. нейтроны слабее рентг. лучей взаимодействуют с в-вом. Наряду с fян для магнитоупорядоченных объектов (ферромагнетиков, антиферромагнетиков и др.) можно ввести магнитный нейтронный А. ф. fмн, к-рый описывает когерентное рассеяние нейтронов на регулярно распределённых в пр-ве магн. моментах атомов или ионов. Величина fмн также монотонно убывает с увеличением угла рассеяния (причём более резко, чем fр). Абс. величина fмн=10-12 см, т. е. fмн=fян. Фактор fмн может иметь как положит., так и отрицат. знак, в зависимости от взаимной ориентации спина нейтрона и вектора намагничивания среды. Полный нейтронный рассеивающий фактор в магнитоупорядоченных материалах равен сумме: fн=fян+fмн.

АТТО

АТТО (от дат. atten - восемнадцать), приставка к наименованию ед. физ. величины для образования наименования дольной ед., равной 10-18 от исходной. Обозначение - а. Пример: 1 ас (аттосекунда) = 10-18 с.

АХРОМАТ

АХРОМАТ (от греч. achromatos - бесцветный), сложная линза, состоящая из двух (собирающей и рассеивающей), обычно склеенных линз (рис.). Линзы изготовлены из неодинаковых по дисперсии света сортов Схема ахромата. Тонкими линиями показан ход лучей: 1 - в жёлтой области спектра; г - в сине-фиолетовой области спектра. оптич. стекла, выбираемых так, что для к.-л. двух длин волн света полностью, а для остальных в значит. степени устранена хроматическая аберрация. А. обладают неустранимым астигматизмом. Их применяют в кач-ве объективов зрит. труб, биноклей, прицелов и т. п.

АЭРОДИНАМИКА

АЭРОДИНАМИКА (от греч. aer - воздух и dynamis - сила), раздел гидроаэромеханики, в к-ром изучаются законы движения воздуха (или др. газа) и силы, возникающие на поверхности тел, относительно к-рых происходит его движение. В А. рассматривают движение с дозвук. скоростями, т. е. до 340 м/с (1200 км/ч). Как самостоят. наука А. возникла в нач. 20 в. в связи с потребностями авиации. Одна из осн. задач А.- проектные разработки летат. аппаратов путём расчёта действующих на них аэродинамич. сил. В процессе проектирования самолёта (вертолёта и т. п.) для определения его лётных св-в производят т. н. аэродинамич. расчёт, в результате к-рого находят максимальную, крейсерскую и посадочную скорости полёта, скорость набора высоты (скороподъёмность) и наибольшую высоту полёта («потолок»), дальность полёта при заданной полезной нагрузке и т. д. В А. самолёта разрабатывают методы аэродинамич. расчёта и определения аэродинамических сил и моментов, действующих на самолёт в целом и на его части - крыло, фюзеляж, оперение и т. д. К А. самолёта относят обычно и расчёт устойчивости и управляемости самолёта, а также теорию воздушных винтов. Вопросы, связанные с нестационарным режимом движения летат. аппаратов, рассматриваются в динамике полёта. Теор. решение задач А. основано на ур-ниях гидроаэромеханики. Методами эксперим. А. на основе подобия теории определяют аэродинамич. силы, действующие на летат. аппарат, испытывая маломасштабную модель этого аппарата (см. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ). Широкая область неавиац. приложений А. входит в раздел, называемый промышленной А. В нём рассматриваются вопросы, связанные с расчётом воздуходувок, ветровых двигателей, струйных аппаратов (эжекторов), вентиляц. техники (в частности, кондиционеры воздуха), а также вопросы, связанные с аэродинамич. силами, возникающими при движении наземного транспорта (автомобилей, поездов), и ветровыми нагрузками на здания и сооружения.

АЭРОДИНАМИКА РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ

АЭРОДИНАМИКА РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ (см. ДИНАМИКА РАЗРЕЖЕННЫХ ГАЗОВ).

АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ СИЛА

АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ СИЛА (см. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛА И МОМЕНТ).

АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБА

Статья большая, находится на отдельной странице.

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ - безразмерные величины, характеризующие аэродинамические силу и момент, к-рые действуют на тело, движущееся в жидкости или газе. А. к. силы лобового сопротивления Ха равен Cxa=Xa/qS, где S - характерная площадь, q=rv2/2- скоростной напор, r - плотность среды, в к-рой движется тело, и v - скорость тела относительно этой среды. А. к. подъёмной силы Ya и боковой силы Za соотв. равны: Cya=Ya/qS и Cza=Za/qS. А. к. момента имеют в знаменателе ещё характерную длину l, и тогда А. к. для момента крена mx = Mx/qSl, момента рыскания my= My/qSl и момента тангажа my=Mz/qSl. Рис. 1. Зависимость коэфф. аэродинамич. сопротивления конуса от числа М. Характерные размеры выбираются достаточно произвольно; напр., для самолёта S - обычно площадь несущих крыльев (в плане), а l - длина хорды крыла; для ракеты S - площадь миделевого сечения, а l - длина ракеты. Выражение аэродинамич. сил и моментов в форме безразмерных А. к. имеет большое значение для аэродинамич. исследовании и расчётов, существенно их упрощая. Так, напр., аэродинамич. сила, действующая на самолёт, может достигать значений в сотни и тысячи кН (десятки и сотни тс), та же сила, действующая на модель этого самолёта, испытываемую в аэродинамической трубе, составляет десятки Н, но А. к. для самолёта и для модели равны между собой. Рис. 2. Зависимость коэфф. аэродинамич. сопротивления шара от числа Re. Для аппаратов больших размеров, летящих на малой высоте с дозвук. скоростью, для к-рых число Маха M<0,2, А. к. зависит только от формы летат. аппарата и угла атаки. В общем случае А. к. зависят от вязкости и сжимаемости газа, характеризуемых безразмерными подобия критериями: Маха числом и Рейнольдса числом Re (рис. 1 и 2).

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛА И МОМЕНТ

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛА И МОМЕНТ - величины, характеризующие воздействие газообразной среды на движущееся в ней тело (напр., на самолёт). Силы давления и трения, действующие на поверхности тела, Рис. 1. Разложение аэродинамич. силы RA на составляющие в скоростной системе координат Xa,Ya, Za и в связанной системе X, Y, Z; ось z на рисунке не изображена, она перпендикулярна плоскости чертежа. могут быть приведены к равнодействующей RA, наз. аэродинамической силой, и к паре сил с моментом М, наз. аэродинамич. моментом. Аэродинамич. силу раскладывают на составляющие в прямоуг. системе координат (рис. 1), связанной либо с вектором скорости тела v (поточная, или скоростная, система координат), либо с самим телом (связанная система). В поточной системе сила, направленная по оси потока в сторону, противоположную направлению движения тела, наз. аэродинамическим сопротивлением Ха, перпендикулярная ей и лежащая в вертик. плоскости - подъёмной силой Уд, а перпендикулярная к ним обеим - боковой силой Za. В связанной системе координат аналогами этих сил явл. продольная сила X, нормальная сила У и поперечная сила Z. Аэродинамич. момент играет важную роль в аэродинамич. расчёте летат. аппаратов, определяя их устойчивость и управляемость, и представляется обычно в виде трёх составляющих - проекций на оси координат, связанных с телом (рис. 2): Мх (момент крена), My (момент рыскания) и Мz (момент тангажа). Знаки моментов положительны, когда они стремятся повернуть тело соотв. от оси у к оси г, от осп г к оси х, от оси х к оси у. А. с. и м. зависят от формы и размеров Рис. 2. Проекции аэродинамич. момента на оси координат: MX - момент крена; Мy - момент рыскания; MZ - момент тангажа. тела, скорости его поступат. движения и ориентации к направлению скорости, св-в и состояния среды, в к-рой происходит движение, а в нек-рых случаях и от угл. скоростей вращения, и от ускорения движения тела. Определение А. с. и м. для тел разл. формы и при всевозможных режимах полёта явл. одной из гл. задач аэродинамики и аэродинамич. эксперимента. (см. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ).

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ НАГРЕВ

Статья большая, находится на отдельной странице.

АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ (лобовое сопротивление) сила, с к-рой воздух или др. газ действует на движущееся в нём тело; эта сила направлена всегда в сторону, противоположную направлению скорости тела, и явл. одной из составляющих аэродинамич. силы. Знание А. с. необходимо для аэродинамич. расчёта летат. аппаратов, т. к. от него зависит, в частности, скорость движения при заданных тяговых хар-ках двигат. установки. А. с.- результат необратимого перехода части кинетич. энергии тела в теплоту. Зависит А. с. от формы и размеров тела, ориентации его относительно направления скорости, а также от св-в и состояния среды, в к-рой происходит движение. В реальных средах имеют место: вязкое трение в пограничном слое между поверхностью тела и средой, потери на образование ударных волн при около- и сверхзвук. скоростях движения (волновое сопротивление) и на вихреобразованне. В зависимости от режима полёта и формы тела будут преобладать те или иные компоненты А. с. Напр., для затупленных тел вращения движущихся с большой сверхзвук. скоростью, А. с. определяется в осн. волновым сопротивлением. У хорошо обтекаемых тел, движущихся с небольшой скоростью, А. с. определяется сопротивлением трения и потерями на вихреобразование. Разрежение, возникающее на задней торцевой поверхности обтекаемого тела, также приводит к возникновению результирующей силы, направленной противоположно скорости тела,- донного сопротивления, к-рое может составлять значит. часть А. с. В аэродинамике А. с. Ха характеризуют безразмерным аэродинамическим коэффициентом сопротивления Сх: где r? - плотность невозмущённой среды, v? - скорость движения тела относительно этой среды, S- характерная площадь тела. Коэфф. Сх тела заданной формы при известной ориентации его относительно потока зависит от безразмерных подобия критериев: Маха числа, Рейнольдса числа и др. Численные значения Сх обычно определяют экспериментально. Теор. определение А. с. возможно лишь для огранич. класса простейших тел. (см. ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ).

АЭРОСТАТИКА

АЭРОСТАТИКА (от греч. aer - воздух и statos - стоящий, неподвижный), раздел гидроаэромеханики, в к-ром изучается равновесие газообразных сред, в осн. атмосферы. В отличие от гидростатики, в к-рой рассматриваются законы равновесия жидкостей, практически несжимаемых, в А. рассматриваются воздух и др. газы, сжимаемость к-рых во много раз превосходит сжимаемость жидкостей. Осн. задача А.- исследования зависимости давления в атмосфере от высоты, а также поддерживающей силы, к-рая действует на плавающие в воздухе тела. Законы А. чаще всего применяются при изучении равновесия атмосферы и в теории воздухоплавания.