Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
Статьи на букву "З" (часть 2, "ЗВЕ"-"ЗРЕ")

Статьи на букву "З" (часть 2, "ЗВЕ"-"ЗРЕ")

ЗВЁЗДНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР

ЗВЁЗДНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР - см. Интерферометр звёздный.

ЗВЕЗДООБРАЗОВАНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗВЁЗДЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗВУК

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗВУКА АНАЛИЗ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗВУКОВИДЕНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ

ЗВУКОВОЕ ДАВЛЕНИЕ - переменная часть давления, возникающая в среде при прохождении звуковой волны: образующиеся в среде сгущения и разрежения создают добавочные изменения давления по отношению к среднему внеш. (статич.) давлению. <Часто пользуются понятием эфф. (действующего) значения 3. д., т. к. именно эту величину обычно измеряют в опыте. Эфф. 3. д. равно квадратному корню из ср. значения квадрата мгновенного 3. д. в заданной неподвижной точке пространства за соответствующий интервал времени (под мгновенным 3. д. понимается полное давление в какой-то момент времени в данной точке за вычетом статич. давления в той же точке). Если 3. д. меняется периодически, то временной интервал усреднения должен быть равен целому числу периодов или значительно превышать период. В синусоидальной звуковой волне эфф. 3. д. р э связано с амплитудой р 03. д. выражением: Уровень 3. д.- это выраженное по шкале децибел отношение данного 3. д. к условно-пороговому значению 3. д. p0=2.10-6 Па. Единицей измерения 3. д. в системе СИ служит 1Па=1 Н/м 2; в системе СГС единица 3. д. 1 бар = 1 дин/см 2=10-1 Па; иногда 3. д. измеряют в атмосферах (1 атм=106 бар).Данное выше определение 3. д. относится к случаю распространения звука в газах и жидкостях, где имеются только нормальные силы к любым выделенным площадкам в среде, т. е. давление. <Для изотропных твёрдых тел понятие давления применимо только в случае всестороннего растяжения и сжатия. В общем же случае произвольной деформации напряжённое состояние тела уже нельзя характеризовать одной скалярной величиной - давлением - и приходится пользоваться понятием тензора упругих напряжений (см. Упругие волны).3. д. следует отличать от давления звука (см. Давление звукового излучения). Лит.: Исакович М. А., Общая акустика, М., 1973. В. А. Красильников.

ЗВУКОВОЕ ПОЛЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗВУКОКАПИЛЛЯРНЫЙ ЭФФЕКТ

ЗВУКОКАПИЛЛЯРНЫЙ ЭФФЕКТ - аномально глубокое проникновение жидкости в капилляры и узкие щели под действием УЗ. Если в наполненную жидкостью УЗ-ванну погрузить капилляр, то при определ. интенсивности УЗ, соответствующей режиму развитой кавитации, подъём жидкости в капилляре сильно возрастёт. Жидкость поднимается по капилляру под воздействием УЗ только при условии, что кавитац. область, состоящая из пульсирующих и захлопывающихся кавитац. пузырьков, находится непосредственно под капилляром. По-видимому, 3. э. обусловливается суммарным воздействием единичных импульсов давления, к-рые возникают при захлопывании кавитац. пузырьков. Скорость и высота подъёма жидкости в капилляре зависят от числа захлопывающихся пузырьков и величины возникающих при этом сил, от трения на стенках и от вязкости жидкости. Поэтому 3. э. различен для разных жидкостей и разных по размеру капилляров; он меняется с изменением интенсивности звука, с течением времени и усиливается с приложением статич. давления. Положение захлопывающихся пузырьков в основании капилляра неустойчиво из-за интенсивных акустических течений. Напр., уровень воды в стеклянном капилляре диаметром 0,35 мм при звуковом давлении 2,0 атм на частоте 18 кГц в результате 3. э. превышает уровень, обусловленный силами поверхностного натяжения (т. е. в отсутствие УЗ), более чем в 10 раз. Увеличение интенсивности УЗ и развитие акустич. потоков снижают 3. э., и при звуковом давлении 14-16 атм подъём воды в стеклянном капилляре указанных размеров под воздействием УЗ не происходит. <Нарушение локализации в окрестностях основания капилляра кавитац. пузырьков и уход их из сечения капилляра приводят к мгновенному опусканиюжидкости до уровня, определяемого действием сил поверхностного натяжения. Поддержание уровня жидкости в капилляре требует меньших (в 5-10 раз) затрат акустич. энергии, чем в процессе подъёма, т. к. при этом уже не нужно преодолевать силы вязкого трения жидкости о стенки капилляра.3. э. используется в разл. технол. процессах: он применяется при пропитке катушек трансформаторов и др. моточных изделий клеями и лаками, при дублении кож, при окрашивании толстых тканей, при заполнении щелей в разл. конструкциях, при пайке сложных изделий, при тонкой фильтрации расплава через многослойные сетчатые фильтры, в большинстве процессов УЗ-обработки твёрдых тел в жидкости с участием кавитации. Лит.: Ультразвуковая технология, М., 1974; Китайгородский Ю. И., Дрожалова В. И., Расчет высоты и скорости подъема жидкости по капиллярам при воздействии ультразвуковых колебаний, "Науч. труды Моск. ин-та стали и сплавов", 1977, № 90, с. 12; Graft К., Macrosonics in industry: ultrasonic soldering, "Ultrasonics", 1977, v. 15, N 2, p. 75; Основы физики и техники ультразвука, М., 1987. Г. И. Эскин.

ЗВУКОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

ЗВУКОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ - свечение в жидкости при акустич. кавитации. Световое излучение при 3. очень слабое и становится видимым только при значит. усилении или в полной темноте. Спектр 3. в основном непрерывный. Гл. причина свечения - сильное нагревание газа и пара в кавитац. пузырьке, происходящее в результате адиабатич. сжатия при его захлопывании: темп-pa внутри пузырька может достигать 104 К, что вызывает термич. возбуждение атомов газа и пара и свечение пузырька. Лит.: К и э п п Р., Д е й л и Д ж., X е м м и т Ф., Кавитация, пер. с англ., М., 1974.

ЗЕЕБЕКА ЭФФЕКТ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕЕМАНА ЭФФЕКТ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕМЛЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕМНАЯ ВОЛНА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕМНЫЕ ТОКИ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕРКАЛО

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕРКАЛО АКУСТИЧЕСКОЕ

ЗЕРКАЛО АКУСТИЧЕСКОЕ - гладкая поверхность, линейные размеры к-рой велики по сравнению с длиной волны l падающего звука и от к-рой происходит регулярное отражение звуковых волн. Рис. 1. Отражение от плоского зеркала 3: а - плоской волны 1; б - сферической волны 2; 4 - фронт отражённой плоской волны; 5 - фронт отражённой сферической волны. Поверхность 3. а. считается достаточно гладкой, если шероховатости её не превосходят величины l/20. Свойства 3. а. определяются коэф. отражения материала, из к-рого оно изготовлено, и формой его поверхности. Коэф. отражения материала 3. а. влияет на энергию отражённой волны, а форма определяет вид отражённой волны (плоской, сферич., цилиндрич.).3. а. применяют гл. обр. для изменения направления распространения волн. Рис. 2. Отражение волн от конического зеркала. Плоское 3. а. изменяет только направление распространения волны без изменения её вида: плоская волна остаётся плоской (рис. 1), а сферическая - сферической. Конич. 3. а. изменяет не только направление распространения, но и форму фронта отражённой волны: плоская волна 1 (рис. 2, а), отражаясь от конич. 3. а. 2, превращается в цилиндрич. волну 3, а цилиндрич. волна 1 (рис. 2, б), отражаясь от внутр. поверхности конуса 2,- в плоскую волну 3. Параболоидное 3. а. 1 (рис. 3, а )изменяет направление и вид плоской волны 2, превращая её в сходящуюся сферич. волну 3, а эллипсоидное 1 (рис. 3, б) Рис. 3. Отражение волн: а - от параболоидного зеркала; б - от эллипсоидного зеркала. изменяет только направление распространения волны, преобразуя расходящуюся сферич. волну 2 в сходящуюся в др. фокусе сферич. волну 3.3. а. применяются гл. обр. в акустич. рефлекторах и концентраторах. И. Н. Каневский.

ЗЕРКАЛЬНАЯ АНТЕННА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕРКАЛЬНАЯ СИММЕТРИЯ

ЗЕРКАЛЬНАЯ СИММЕТРИЯ - в физике частиц - симметрия относительно пространственной инверсии. Нарушается в процессах слабого взаимодействия.

ЗЕРКАЛЬНОЕ ОТРАЖЕНИЕ

ЗЕРКАЛЬНОЕ ОТРАЖЕНИЕ - направленное (или регулярное) отражение светового луча от гладкой плоской поверхности, при к-ром выполняются осн. законы отражения света. 3. о. происходит, если высота h микронеровностей отражающей поверхности намного меньше длины световой волны l. Практически весь свет (>99%) отражается зеркально, если h<0,01 l. Поверхность, отражающая свет диффузно в видимой области спектра, в более длинноволновой ИК-области отражает зеркально. Спектральный состав, интенсивность и фаза эл.-магн. волны зеркально отражённого света зависят от условий освещения (угол падения, апертура пучка и др.), оптич. свойств вещества и состояния отражающей поверхности. Лит. см. при ст. Отражение света. В. М. Золотарёв.

ЗЕРКАЛЬНОЙ СИММЕТРИИ ПРАВИЛО

ЗЕРКАЛЬНОЙ СИММЕТРИИ ПРАВИЛО (Лёвшина правило) люминесценции - правило взаимного расположения линий поглощения и люминесценции. См. в ст. Степанова универсальное соотношение.

ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВАЯ СИСТЕМА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗЕРКАЛЬНЫЕ ЯДРА

ЗЕРКАЛЬНЫЕ ЯДРА - ядра-изобары, переходящие друг в друга при замене протонов нейтронами и нейтронов протонами. З. <я. встречаются только среди лёгких ядер, у к-рых числа протонов Z и нейтронов N не сильно отличаются. Примеры 3. я.: 31 Н-32 Не, 74Be-73L, 95B-94Be, 136 С-138 О, 146 С-148 О. Вследствие зарядовой симметрии сильных взаимодействий свойства 3. я. близки: сходны спектры возбуждённых состояний, одинаковы квантовые числа (спин, чётность, изоспин). Массы 3. я. различаются в основном за счёт изменения кулоновской энергии и разности масс нейтронов и протонов. Зарядовая симметрия - следствие более глубокой закономерности - изотопической инвариантности ядерных сил. 3. я. представляют собой частный случай ядер, принадлежащих к одному изотопич. мультиплету (см. Аналоговые состояния). Зарядовая симметрия нарушается кулоновским взаимодействием, из-за чего появляются небольшие различия в структуре 3. я. Их энергии связи (за вычетом кулоновской энергии) совпадают с точностью порядка неск. %. Переходы между 3. я., напр. b-распад трития 3 Н "3 Не, вследствие схожести их структуры допускают простую теоретич. интерпретацию, и их исследование сыграло большую роль в установлении универсального характера слабого взаимодействия. Лит. см. при ст. Аналоговые состояния. В. М. Колыбасов.

ЗИВЕРТ

ЗИВЕРТ (Зв), единица СИ эквивалентной дозы излучения, рекомендованная 16-й Ген. конференцией по мерам и весам (1979). 1 Зв=1 Дж/кг=102 бэр.

ЗИНЕРА МОДЕЛЬ

ЗИНЕРА МОДЕЛЬ - ферромагнетизма переходных металлов - первоначально была предложена в 1951 К. Зинером [1] для объяснения связи между ферромагнетизмом и электрич. проводимостью в окислах переходных металлов с промежуточной валентностью. В рамках этой модели предполагалось, что в результате, напр., замещения La3+ в LaMnO3 на Са 2+ вместо иона Мn3+ возникает ион Мn4+, к-рый захватывает электрон у одного из соседнихионов Mn3+. Движение захватываемых электронов обусловливает конечную проводимость образца. Оно приводит также к ферромагн. упорядочению спинов электронов, принадлежащих атомам в узлах кристаллич. решётки, т. к. в соответствии с Хунда правилом спин атома в основном состоянии должен быть максимален. Для того чтобы это условие было выполнено при переходах электрона с атома на атом, спины этих атомов и электрона должны быть одинаково направлены. Перемещающийся от иона к иону электрон получил назв. з и н е р о в с к о г о. <В 1970 Д. Эдварде [2] предложил модифицированную 3. м. для объяснения ферромагнетизма переходных металлов с кристаллич. решёткой из идентичных атомов, часть к-рых имеет число x d -электронов, а остальные x+1, где 1[x[4. Для более чем наполовину заполненной зоны проводимости (5[x[8) тот же подходсправедлив для дырок (см. Зонная теория). Модель применима для случая более чем одного d -электрона на атом. Модифицированная 3. м. представляет собой обобщение Хаббарда модели и s-d -обменной Шубина- Вонсовского модели. Л. Бартел в 1973 [3] рассчитал в приближении случайных фаз спектр магн. возбуждений в рамках 3. м. и показал, что в отличие от однозонной модели Хаббарда в 3. м. спектр содержит дополнит. оптич. ветвь спиновых волн. Лит.:1) Zener С., Interaction between the d-shells in the transition metals. 2, "Phys. Rev. ", 1951, v. 82, p. 403; 2) E d-wards D. M., Hubbard splitting and the magnetic properties of transition metals and alloys, "Phys. Lett.", 1970, v. 33A, p. 183; 3) В a r t e 1 L. C., Modified Zener model for ferromagnetism in transition metals and alloys - model calculation of Tc *, "Phys. Rev.", 1973, v. 7B, p. 3153. А. В. Ведяев, М. Ю. Николаев.

ЗНАКОПЕРЕМЕННАЯ ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ФОКУСИРОВКА

ЗНАКОПЕРЕМЕННАЯ ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ ФОКУСИРОВКА - знакопеременная фокусировка в линейном ускорителе, осуществляемая с помощью ВЧ электрич. поля. Существует неск. видов 3. в. ф.: квадрупольная высокочастотная фокусировка, фазопеременная фокусировка, пространственно-однородная квадрупольная фокусировка.

ЗНАКОПЕРЕМЕННАЯ ФАЗИРОВКА

ЗНАКОПЕРЕМЕННАЯ ФАЗИРОВКА - метод обеспечения устойчивости фазового движения в линейном ускорителе, при к-ром ускоряющие промежутки расположены вдоль ускорителя так, что частицы попадают поочерёдно то в устойчивую, то в неустойчивую равновесную фазу. Такое воздействие может привести к устойчивому движению частиц по фазе - к автофазировке. Поскольку в устойчивой равновесной фазе ВЧ электрич. поле дефокусирует, а в неустойчивой фазе фокусирует частицы, при 3. ф. осуществляется одновременно знакопеременная фокусировка тем же ВЧ ускоряющим полем. В этом осн. достоинство метода 3. ф.

ЗНАКОПЕРЕМЕННАЯ ФОКУСИРОВКА

ЗНАКОПЕРЕМЕННАЯ ФОКУСИРОВКА - фокусировка (обычно сильная) пучков заряж. частиц в ускорителях или каналах транспортировки, обусловленная чередованием (в пространстве или во времени) фокусирующих и дефокусирующих магн. или электрич. нолей (см. Фокусировка частиц в ускорителе).

ЗОДИАКАЛЬНЫЙ СВЕТ

ЗОДИАКАЛЬНЫЙ СВЕТ - слабое диффузное свечение, к-рое можно наблюдать на ночном небе в виде расширяющейся к горизонту полосы, простирающейся через зодиакальные созвездия. Видимая яркость 3. с. приблизительно в 2-3 раза больше яркости ночного неба. Лучше всего 3. с. виден в экваториальной области Земли между тропиками. Наиб. яркие части 3. с. расположены вблизи горизонта и имеют конич. форму. По мере удаления от горизонта 3. с. сужается, его яркость уменьшается и он постепенно переходит в едва различимую полосу шириной ок. 10° (зодиакальная полоса). В области, противоположной Солнцу, на зодиакальной полосе выделяется слабосветящееся пятно овальной формы, называемое противосиянием.3. с.- это свет, рассеянный пылевыми частицами, к-рые находятся в межпланетной среде и образуютоблако эллипсоидальной формы с центром в Солнце (зодиакальное облако). Плоскость симметрии зодиакального облака близка к плоскости эклиптики (см. Координаты астрономические )(возможно, совпадает с ней). Концентрация пылевых частиц (N) убывает по мере удаления от Солнца (N~r-1,3, где r - расстояние от Солнца) и от плоскости эклиптики. Как показали измерения, выполненные при помощи космич. аппаратов, осн. часть пыли, обусловливающая 3. с., расположена между Солнцем и кольцом астероидов. В плоскости эклиптики на расстоянии 1 а. е. от Солнца плотность пыли ок. 3.10-23 г. <см -3. Ср. размер пылинок неск. мкм. Ок. 95% 3. с. обусловлено частицами радиусом < 100 мкм. <Свет, рассеянный зодиакальным облаком, распространяется по всему небу и составляет ок. 15% всего излучения ночного неба в видимой области спектра. Распределение энергии в спектре 3. с. близко к солнечному. 3. с. частично поляризован. Степень поляризации и яркость 3. с. изменяются с изменением угл. расстояния от Солнца. Поляризационные и спектральные особенности 3. с. объясняются физ. свойствами межпланетных пылинок (размером, структурой поверхности, альбедо, показателем преломления). Распределение яркости 3. с. в зависимости от угл. расстояния от Солнца в основном определяется индикатрисой рассеяния пылевых частиц , к-рая имеет резкий максимум в области прямого рассеяния. Осн. особенности противосияния могут быть объяснены наличием максимума на индикатрисе в области обратного рассеяния. Однако остаются необъяснимыми нек-рые детали в характере свечения противосияния. В первую очередь это касается изменения формы противосияния в течение ночи. С приближением противосияния к горизонту его форма изменяется от овальной к конической. При этом противосияние становится похожим на конус 3. с. и наз. ложным 3. с. Для объяснения этого явления выдвигались разл. гипотезы (напр., гипотеза пылевого или газового хвоста Земли), которые были отвергнуты. Явление ложного 3. с. не имеет общепринятого объяснения. Лит.: Дивари Н. Б., Зодиакальный свет и межпланетная пыль, М., 1981. Н. Б. Дивари.

ЗОЛОТО

ЗОЛОТО (Аигит), Аu,-хим. элемент I группы периодич. системы элементов, благородный металл, ат. номер 79, ат. масса 196,9665. В природе представлен стабильным 197 Аu. Электронная конфигурация двух внеш. оболочек 5s2p6d106s1. Энергии последоват. ионизации 9,226, 20,5 и 30,5 эВ. Энергия сродства к электрону 2,31 эВ. Кристаллохим. радиус атома Аu0,144 нм, радиус иона Au+ 0,137 нм. Значение электроотрицательности 2,4.Мягкий пластичный жёлтый металл, кристаллич. решётка гранецентрированная кубич. с постоянной решётки а=0,40704 нм. Плотн. 19,32 кг/м 3, t пл=104б,49°С, t кип = 2947°С (по др. данным, t пл @ 10638С, t кип @ 2880°C). Теплота плавления 12,5 кДж/моль, теплота испарения 349 кДж/моль, теплоёмкость с p = 25,4 Дж/(моль. <К). Коэф. линейного расширения 14,2.10-6 К -1 (при темп-pax 0-100 °С), уд. теплопроводность 311 Вт/(м. <К). Уд. сопротивление 2,25 мкОм. <см, термич. коэф. сопротивления 3,96.10-3 К -1 (при темп-pax 0-100 °С). 3. диамагнитно. Модуль упругости 77 ГН/м 2, для отожжённого 3. предел прочности при растяжении 100-140 МН/м 2. Твёрдость по Бринеллю 176,5 МН/м 2 (для 3., отожжённого при ~400 °С), по Моосу 2,5.3. химически инертно, на воздухе не изменяется, в соединениях проявляет степени окисления +1, +3 и +5,3. может быть прокатано в листы толщиной 80 нм, просвечивающие синевато-зелёным цветом. Из 1 г 3. удаётся изготовить до 2 км тончайшей проволоки. Тонкие слои напыленного 3. используют для изготовления надёжных контактов в электронных лампах и радио-и электронных приборах и схемах (т. н. золотые печати). Из 3. делают уплотняющие кольца и шайбы в вавакуумных устройствах. Покрытие поверхностей тонкими слоями 3. обеспечивает высокую стойкость к коррозии и хорошую отражат. способность. Из сплавов Au-Ag и Аu-Сu изготовляют волоски гальванометров, а также надёжные миниатюрные контакты. Соединения 3. используют в фотографии, при варке спец. сортов стёкол, в медицине и др. В радиотерапии для лечения поверхностно расположенных опухолей находит применение искусственно полученный радионуклид 198 Аu (b-радиоактивен, T1/2=2,696 сут). Лит.: Паддефет Р., Химия золота, пер. с англ., М., 1982. С. С. Бердопосов.

ЗОММЕРФЕЛЬДА ТЕОРИЯ МЕТАЛЛОВ

ЗОММЕРФЕЛЬДА ТЕОРИЯ МЕТАЛЛОВ - предложена А. Зоммерфельдом (A. Sommerfeld) в 1928. 3. т. м. представляет собой дальнейшее развитие Друде теории металлов, отличаясь от последней тем, что распределение свободных электронов по энергиям описывается Ферми - Дирака распределением, а не Больцмана распределением. Как и теория Друде - Лоренца, 3. т. м. пренебрегает взаимодействием электронов друг с другом, а их взаимодействие с кристаллич. решёткой сводит лишь к соударениям, при к-рых импульс электрона меняется скачком.3. т. м. позволила объяснить отсутствие заметного вклада электронного газа в теплоёмкость металла при комнатной темп-ре. В 3. т. м. этот вклад равен: Cv=(p2/2).(kT/EF).nk, где EF - Ферми энергия, Т - абс. темп-pa, п - концентрация свободных электронов. При комнатной темп-ре эта теплоёмкость ~ в 100 раз меньше значения 3 nk/2, даваемого теорией Друде (при низких темп-рах электронный вклад в Cv может оказаться сравнимым с решёточным, обычно это происходит при темп-ре в неск. К).Др. класс явлений, где теории Друде и Зоммерфельда приводят к разл. результатам, - кинетич. эффекты, обусловленные наличием разброса электронов по энергиям (магнетосопротивление, электронная теплопроводность, термомагн. явления, термоэлектрич. явления). 3. т. м. даёт для этих эффектов величину, в (EF/kT)n (n=1, 2) раз меньшую, чем в теории Друде, что согласуется с экспериментом.3. т. м. не могла объяснить эффекты, обусловленные зонной структурой энергетич. спектра металлов, напр., положит. знак постоянной Холла у мн. проводников (см. Холла эффект), и сложной формой ферми-поверхности. Тем не менее во мн. случаях 3. т. м. в силу своей простоты оказывается удобной для численных оценок и качеств. объяснения электронных свойств металлов. Лит.: Бете Г., Зоммерфельд А., Электронная теория металлов, пер. с нем., Л.- М., 1938; А ш к р о ф т Н., М е р м и н Н., Физика твердого тела, пер. с англ., т. 1, М., 1979. Э. М. Эпштейн.

ЗОММЕРФЕЛЬДА УСЛОВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

ЗОММЕРФЕЛЬДА УСЛОВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ - один из возможных видов асимптотич. условий (граничных условий на бесконечности), к-рые выделяют единств, решения краевых задач для ур-ний, описывающих установившиеся колебания. 3. у. и. выделяют расходящиеся волны, источники к-рых находятся в огранич. области пространства. Впервые введены в 1912 А. Зоммерфельдом для Гелъмголъца уравненияDu+k2u=f(r). В пространстве трёх измерений 3. у. и. для волнового поля и таковы: при r ": u~r-1,lim r( ди/дr-iku)=0. В двумерном пространстве при r ": u~r-1/2, lim r1/2 (дu/дr-iku)=0. Всякое решение однородного ур-ния Гельмгольца, удовлетворяющее второму условию, удовлетворяет и первому при k>0. Для др. эллиптич. ур-ний 3. у. и. не всегда определяют условия разрешимости краевой задачи, поэтому развиты др. способы выделения единств, решения. В соответствии с принципом предельной амплитуды единств, решение является пределом при t ": амплитуды решения задачи Коши для волновогоур-ния с периодич. по времени t правой частью и нулевыми нач. условиями. Согласно принципу предельного поглощения, решение в среде без поглощения является пределом огранич. решения в поглощающей среде при стремлении поглощения к нулю. Существуют обобщения этого принципа для др. случаев. Лит.: Тихонов А. Н., Самарский А. А., Уравнения математической физики, 5 изд., М., 1977; Владимиpов B.C., Уравнения математической физики, 5 изд., М., 1988. С. В. Молодцов.

ЗОНА МОЛЧАНИЯ

ЗОНА МОЛЧАНИЯ - в акустике - область, в к-рой звук удалённых мощных источников (взрывы, вулканич. извержения и т. п.) не слышен, в то время как на ещё больших расстояниях он снова появляется ("зона аномальной слышимости"). 3. м. обычно имеет на земной поверхности форму неправильного кольца, окружающего источник звука. Одновременно наблюдаются одна-две, иногда три 3. м., разделённые зонами аномальной слышимости. Внутр. радиус первой 3. м. обычно равен 20-80 км, иногда он достигает 150 км; внеш. радиус простирается до 150-400 км. <Причиной образования 3. м. является рефракция звука в атмосфере. Т. к. темп-pa в ниж. слоях атмосферы убывает с высотой (вплоть до минус 50-75 °С на высоте 15-20 км), звуковые лучи отклоняются вверх, что приводит к прекращению слышимости на поверхности Земли. Повышение темп-ры до плюс 50-70 °С в слое, лежащем на высоте 40-60 км, приводит к тому, что лучи загибаются книзу и, огибая сверху 3. м., возвращаются на земную поверхность, образуя зону аномальной слышимости. Вторая и третья зоны аномальной слышимости возникают вследствие одно- и двухкратного отражения звуковых лучей от земной поверхности. Для зон аномальной слышимости характерно запаздывание прихода звука по времени на 10- 30% по сравнению со случаем нормального распространения звука вдоль земной поверхности; это запаздывание обусловлено большей длиной искривлённого луча по сравнению с прямым путём вдоль поверхности и меньшей скоростью звука в холодном воздухе. Ветер изменяет форму лучей, уничтожая симметрию в условиях распространения звука, что может привести к значит. искажению кольцеобразной формы 3. м. и даже разомкнуть кольцо, ограничив зону аномальной слышимости нек-рым сектором. Изучение 3.. м. впервые привело к мысли о наличии слоя с повышенной темп-рой на высоте ок. 40 км. Исследование аномального распространения звука - один из методов определения темп-р в ср. атмосфере. <Явление, аналогичное 3. м., наблюдается также при распространении звука в море, где 3. м. обычно наз. зонами тени (см. Гидроакустика). Лит.: Митра С. К., Верхняя атмосфера, пер. с англ., М., 1955; X р г и а н А. X., Физика атмосферы, 2 изд., т. 1-2, Л., 1978; Толстой И., Клей К., Акустика океана, М., 1969, гл. 5.

ЗОНД АКУСТИЧЕСКИЙ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗОННАЯ ПЛАСТИНКА

ЗОННАЯ ПЛАСТИНКА (пластинка Соре) - экран (в простейшем случае - стеклянная пластинка), состоящий из системы чередующихся прозрачных и непрозрачных концентрич. колец, ширина к-рых подобрана так, чтобы расстояние от краёв соседних прозрачного и непрозрачного колец (рис.) до точки наблюдения F, называемой фокусом 3. п., изменялось на длину полуволны; NF-MF=l/2, где l - длина волны. Т. о., 3. п. делит падающую на неё волну на кольцевые Френеля зоны. Фазы волн, излучаемых соответствующими точками N и М каждых двух соседних зон, противоположны. Если между точечным источником и точкой наблюдения расположить 3. п. с k прозрачными кольцами, соответствующими нечётным зонам Френеля (чётные зоны - непрозрачные), то действие всех выделенных (прозрачных) зон сложится и амплитуда колебаний в точке наблюдения возрастёт в 2k раз; то же получится, если прозрачными будут чётные зоны, но фаза суммарной волны будет иметь противоположный знак. Если на стеклянную пластинку вместо непрозрачного слоя нанести прозрачный слой, вызывающий сдвиг фазы на l/2, то интенсивность света в точке наблюдения возрастёт в 4k раз. Т. о., 3. п. увеличивает освещённость в точке наблюдения подобно собирательной (положительной) линзе. Но хроматич. аберрация такой системы приблизительно в 20 раз больше, чем у линз из стекла типа "крон".Примером 3. п. может служить голограмма точечного источника; особенностью голограммы как 3. п. является то, что переход от тёмного поля к светлому осуществляется не скачком, а плавно, приблизительно по синусоидальному закону. Аналогичные устройства могут быть созданы и в диапазоне радиоволн, где благодаря значительно большим длинам волн реализация описанного принципа упрощается и оказывается возможным создание направленных излучателей типа зонных антенн. Л. Н. Капорский.

ЗОННАЯ ТЕОРИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗОННЫЙ МАГНЕТИЗМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗОНЫ НII

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЗОНЫ ФРЕНЕЛЯ

ЗОНЫ ФРЕНЕЛЯ - см. Френеля зоны.

ЗРЕНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.