Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
Статьи на букву "И" (часть 4, "ИОН"-"ИТТ")

Статьи на букву "И" (часть 4, "ИОН"-"ИТТ")

ИОНИЗАЦИОННАЯ КАМЕРА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНИЗАЦИОННАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ

ИОНИЗАЦИОННАЯ НЕУСТОЙЧИВОСТЬ - наиболее распространённая неустойчивость низкотемпературной неизотермич. плазмы, возникающая при возрастании флуктуации джоулева нагрева электронной компоненты и, следовательно, дальнейшего усиления ионизации. Превышение флуктуации нагрева над потерями энергии в электрон-атомных столкновениях реализуется при наличии ступенчатой ионизации. Дополнит, джоулева диссипация создаётся в плазме токами, связанными с неоднородностями проводимости. Механизм её возрастания в областях с повыш. концентрацией связан с Холла эффектом. И. н. появляется, если параметр Холла р превышает нек-рое критич. пороговое значение b к@1. Характерное время развития И. н. плазмы tn@Ines/j2, где n е - концентрация электронов, I - энергия ионизации, s - проводимость, j - плотность тока. Ниже порога возникновения И. н., b<b к, ср. эфф. проводимость плазмы s эфф@соnst, а ср. эфф. параметр Холла bэфф@(wt)e, где w - циклотронная частота электронов, 1/t - ср. частота электрон-атомных столкновений. <Выше порога возникновения И. н. в плазме появляются нонпзац. колебания. С увеличением магн. поля их спектр расширяется, структура плазмы становится нерегулярной и она переходит в состояние ионизационной турбулентности. Принципиальное отличие ионизац. турбулентности от гидродинамической связано с тем, что она развивается в первоначально однородной плазме и на неё не оказывают влияние внеш. геом. масштабы. В плазме с нонпзац. турбулентностью самопроизвольно меняются в пространстве и во времени степень ионизации, электрич. поля и токи, причём движением вещества за время развития турбулентности можно пренебречь. Электропроводность турбулентной плазмы практически не зависит от частоты столкновений электронов. И. н. часто возникает в МГД-генераторах. Лит.:Vеlikhоv Б. P., Gоlubev V. S., Dуkhne A. M., Physical phenomena in a low-temperature non-equilibrium plasma and in MHD generators with non equilibrium conductivity, "Atom. Energy Rev.", 1976, v. 14, p. 325; Недoспасов А. В., Физика МГД-генераторов, "УФН", 1977, т. 123, с. 333. Г. Л. Юдин.

ИОНИЗАЦИОННОЕ РАВНОВЕСИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНИЗАЦИОННЫЕ ВОЛНЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНИЗАЦИОННЫЕ ПОТЕРИ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ПОТЕНЦИАЛ - энергия ионизации, делённая на величину заряда электрона е. И. п. равен ускоряющей разности потенциалов V, к-рую нужно приложить, чтобы сообщить электрону энергию eV, достаточную для ионизации атома (или молекулы) при их соударении. Значения И. п. для нейтрального атома и его ионов различны. Чаще всего од значением И. п. понимают И. п. нейтрального ма из осн. состояния. См. Энергия ионизации.

ИОНИЗАЦИОННЫЙ КАЛОРИМЕТР

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНИЗАЦИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНИЗАЦИЯ ПОЛЕМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНИЗАЦИЯ УДЕЛЬНАЯ

ИОНИЗАЦИЯ УДЕЛЬНАЯ (ионизирующая способность) - число пар разноимённых носителей электрич. заряда (пар ионов, пар электрон - дырка), создаваемых как непосредственно в столкновениях заряженной частицы (первичная И. у.), так и с учётом ионизации вторичными электронами (полная И. у.) на единице длины пути в веществе. И. у. характеризует ионизирующую способность частицы и измеряется по отклику детектора. <Первичная И. у. равна ср. числу ионизирующих столкновений частицы с атомами среды на единице длины пути ( х в см). При релятивистских скоростях частиц первичная И. у. описывается выражением: Здесь A0=0,1536 МэВ г -1 см 2, z - заряд частицы, b=v/c (v - скорость частицы), g=(1-b2)-1/2 лоренц-фактор, Zи A - атомный номер и массовое число вещества, r - его плотность, I - величина (близкая к ионизационному потенциалу), В=9-11 - константа вещества, D - поправка на поляризацию среды эл.-магн. полем релятивистской частицы. В области высоких энергий первичная И. у. достигает минимума при g=3-4, испытывает логарифмический релятивистский подъём и выходит на т. н. плато Ферми при , где w п - плазменная частота среды (рис.). Флуктуации первичной И. у. подчиняются Пуассона распределению.Полная И. у. пропорциональна ионизационным потерям энергии частицы: , где W - ср. энергия, затрачиваемая на образование одной пары носителей заряда (W~30 эВ в газах, 3410 эВ в ионных кристаллах). Зависимость первичной удельной ионизации в инертных газах от bg для однозарядных релятивистских частиц (1 атм., 0 °С), верхняя кривая относится к Хе. Полная И. у. в несколько раз превышает первичную И. у. (см. табл.). Табл.-Удельная ионизация, производимая однозарядными релятивистскими частицами в газах в области ионизационного минимума (g = 3-4 при нормальных условиях). Лит.: Ионизационные измерения в физике высоких энергий, М., 1988. Г. И. Мерзон.

ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ИОНИЗИРУЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - поток частиц или эл.-магн. квантов, взаимодействие к-рого с веществом приводит к ионизации его атомов и молекул. И. и. являются потоки электронов, позитронов, протонов, дейтронов, a-частиц и др. заряж. частиц, а также потоки нейтронов, рентг. и g-излучения. Понятие И. и. не включает в себя видимый свет и УФ-излучение. Распространяясь в среде, И. и. формирует поле, характеристиками к-рого являются флюенс, плотность потока настиц и квантов, керма, энергетич. спектр. Лит. см. при ст. Доза.

ИОНИЗОВАННОГО ВОДОРОДА ЗОНЫ

ИОНИЗОВАННОГО ВОДОРОДА ЗОНЫ - то же, что зоны НII.

ИОНИЗОВАННЫЙ ГАЗ

ИОНИЗОВАННЫЙ ГАЗ - газ, в к-ром атомы (все или значит, часть) потеряли по одному или по несколько принадлежавших им электронов и превратились в положит, ионы. В особых условиях могут образоваться и отрицательные ионы. Подробнее см. Плазма.

ИОННАЯ БОМБАРДИРОВКА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННАЯ СВЯЗЬ

ИОННАЯ СВЯЗЬ (электровалентная связь) - химическая связь, обусловленная переносом валентных электронов с одного атома на другой с образованием положит, и отрицат. ионов и эл.-статич. взаимодействием между ними. Характерна для соединений металлов с типичными неметаллами, напр, для молекулы ионного кристалла NaCl.В действительности чисто И. с. не существует, можно говорить лишь о степени ионности связи, о её ионном характере. Между сближающимися ионами противоположного знака действует не только электростатич. притяжение, но и обменное отталкивание (см. Обменное взаимодействие). Кроме того, при сближении ионов избыточный заряд отрицат. иона перемещается к положительному, что приводит к ослаблению эл.-статич. взаимодействия и к уменьшению полной энергии системы. Оценка степени ионности хим. связи в разл. молекулах и молекулярных кристаллах - одна из задач квантовой химии. В. Г. Дашееский.

ИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА

ИОННАЯ ТЕМПЕРАТУРА (Ti)- условный параметр, характеризующий ср. кинетич. энергию хаотич. движенияионов в плазме. Удобно применять его в тех случаях, когда ф-ция распределения ионов по скоростям близка к максвелловской. Значение Т i- в плазме большей частью заметно отличается от электронной темп-ры Т е (подробнее см. Температуры компонент плазмы).

ИОННАЯ ЭМИССИЯ

ИОННАЯ ЭМИССИЯ - испускание положит, и отрицат. ионов поверхностью конденсированной среды под воздействием к.-л. инициирующего возбуждения. Происходит в результате получения атомами или молекулами эмиттера энергии, достаточной для преодоления сил, удерживающих их на поверхности, и приобретения заряда. Нагревание материала и тепловое испарение его частиц обусловливают термоионную эмиссию (см. также Поверхностная ионизация). При этом испускаются только однократно заряженные ионы. Электрич. поля напряжённостью ~107 В/см у поверхности вызывают т. н. полевую ионную эмиссию. При этом образуются однозарядные и многозарядные положит, ионы. Облучение материала фотонами или электронами может сопровождаться удалением частиц с поверхности, часть к-рых испускается в виде ионов (фотонно-ионная и электронно-ионная эмиссия). Бомбардировка поверхности ускоренными ионами или атомами приводит к выбиванию частиц из поверхностного слоя (см. Ионно-ионная эмиссия, Распыление, Ионная бомбардировка). И. э. широко используется для создания ионных источников, а также для диагностики поверхности и приповерхностного слоя твёрдого тела. <Лит.: Зандберг Э. Я., Ионов Н. И., Поверхностная ионизация, М., 1969; Методы анализа поверхностей, пер. с англ., под ред. А. Зандерны, М., 1979. Н. Н. Петров.

ИОННОЕ ТРАВЛЕНИЕ

ИОННОЕ ТРАВЛЕНИЕ - удаление вещества с поверхности твёрдого тела под действием ионной бомбардировки. Процесс И. т. зависит от интенсивности пучка, вида, энергии н угла падения ионов, а также от материала и состояния мишени. В процессе И. т. вследствие распыления, дефектообразования, имплантации ионов и атомов отдачи меняются элементный состав и структура поверхности: происходит обогащение поверхности определ. элементом, кристаллизация или аморфизация поверхностного слоя. Изменение поверхностного рельефа при И. т. включает неск. стадий: 1) возникновение дефектов ( вакансий, межузельных атомов, дислокаций);2) появление микроскопич. неоднородностей размерами 10-100 нм [ямки травления, конич. или пирамидальные выступы (рис. 1,2) границы зёрен]; 3) образование неоднородностей макроскопич. размеров порядка долей мкм. <Скорость И. т. в единицах массы вещества, уносимого с единичной площадки, определяется соотношением:v=[MK/NZe]j,где М - ат. масса вещества мишени, К - коэф. распыления, N- число Авогадро, Ze - заряд иона, j-плотность ионного тока. Толщина слоя, распылённого за 1 с, равна v/r, где r - плотность мишени. <И. т. используется для выявления структуры поверхности, дефектов, деформированных участков. И. т. применяется также для создания многоострийной поверхности (см. Автоэлектронная эмиссия, Ионный проектор), для профилирования при послойном анализе состава разл. слоев методами оже-спектроскопии, для избирательного удаления вещества через маски при создании элементов микроэлектроники (см. Микролитография). Лит.: Распыление твердых тел ионной бомбардировкой, в. 2, пер. с англ., под ред. Р. Бериша, М., 1986.Л. И. Прапявичус, Ю. И. Дувонис.

ИОННО-ЗВУКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ

ИОННО-ЗВУКОВЫЕ КОЛЕБАНИЯ - низкочастотные акустич. продольные волны, распространяющиеся в плазме с независящей от частоты скоростью где Z- заряд, М i - масса ионов, Т е и Т i - тсмп-ры электронов и ионов, ge и gi - отношение уд. теплоёмкостей электронного и ионного газов. <И.-з. к. слабо затухают лишь в случае бесстолкновительной (частота колебаний много больше частоты столкновений) и неизотермической (Te дTi) плазмы. При выполнении этих условий инерция среды определяется ионами, а упругая возвращающая сила - давлением электронного газа. Если условие Т е дTi не выполнено (напр., Te~Ti, изотермич. плазма), то волна не распространяется вследствие сильного Ландау затухания. Наличие магн. поля не оказывает влияния на распространение И.- з. к. вдоль него, однако искажает их в случае "косого" (под углом к полю) распространения, порождая два типа магнитозвуковых волн (ускоренные и замедленные). См. также ст. Волны в плазме, Плазма и лит. при них. Б. А. Трубников.

ИОННО-ИОННАЯ ЭМИССИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННО-ФОТОННАЯ ЭМИССИЯ

ИОННО-ФОТОННАЯ ЭМИССИЯ - испускание фотонов при ионной бомбардировке твёрдого тела (мишени). Происходит в результате снятия электронного возбуждения в атомах и молекулах, возникшего при торможении ионов или их нейтрализации. Излучать могут как частицы в объёме твёрдого тела (ионолюминесценция), так и покидающие поверхность возбуждённые атомы, молекулы и ионы мишени (И.-ф. э.). В последнем случае испускание происходит на разл. расстояниях от поверхности, определяемых скоростью частиц и временем жизни в определ. возбуждённом состоянии. Над поверхностью образуется светящийся ореол, что позволяет легко отделить это свечение от иополюминесценции. <В спектрах И.-ф. э. наблюдаются линии атомов, ионов и молекулярные полосы (рис.), а в отд. случаях и квазинепрерывное излучение (природа к-рого пока не ясна). Наиб, интенсивными в спектрах являются, как правило, линии распылённых атомов. <Количественно И.-ф. э. характеризуется коэф. эмиссии или выходом h фотонов (усреднённое число фотонов на 1 падающий ион для выбранного спектрального перехода). Для наиб, интенсивных переходов h~10-3-10-7 фотонов/ион для чистых металлов и может быть значительно выше для окислов металлов или диэлектриков. Ср. энергия распылённых возбуждённых частиц составляет неск. десятков эВ, т. е. выше, чем у общего потока распылённых частиц (см. Распыление). Её величина не зависит от энергии падающих ионов. Возбуждение отлетающих частиц обусловлено соударениями в объёме тела или взаимодействием их валентных электронов с поверхностью. Явление И.-ф. э. лежит в оспове метода ионно-фотонной спектроскопии для диагностики поверхности. Анализ спектров излучения позволяет определить не только элементный состав поверхности, но и её электронную структуру и характер взаимодействия поверхностных атомов, а также даёт уникальные сведения о динамике электронных переходов в приповерхностной области материала в условиях облучения его ионным пучком (в процессе радиац. повреждения). Лит.: Петров Н. Н., Аброян И. А., Диагностика поверхности с помощью ионных пучков. Л., 1977; Поп С. С., Закономерности и механизмы ионно-фотонной эмиссии металлов, в сб.; Проблемы физической электроники. Л., 1989; Thomas G. Е., Bombardment-induced light emission, "Surface Sci.", 1079, v. 90, № 2, p. 381. Н. H. Петров.

ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ

ИОННЫЕ КРИСТАЛЛЫ - кристаллы с ионным (электростатич.) характером связи между атомами. И. к. могут состоять как из одноатомных, так и многоатомных ионов. Примеры И. к. первого типа - кристаллы галогенидов щелочных и щёлочноземельных металлов, образованные положительно заряженными ионами металла и отрицательно заряженными попами галогена (NaCl, CsCl, CaF2). Примеры И. к. второго типа - карбонаты, сульфаты, фосфаты и др. соли металлов, где отрицат. ионы кислотных остатков, напр. СО 32-, SO42-, состоят из неск. атомов. Формальный заряд ионов, напр. Na+, Mg2+, O2-, даже в наиболее типичных И. к., в действительности оказывается больше реального эфф. заряда, к-рый определяют рентгенография., спектральными и др. методами. Так, напр., в NaCl эфф. заряд составляет для Na ок. +0,9 е (е - элементарный электрич. заряд), а для Сl соответственно -0,9 е. Для MgF2, СаС12 оценка эфф. зарядов анионов приводит к значениям ок. -0,7 е, а для катионов - от +1,2 е до +1,4 е. В силикатах и окислах "двухвалентный" ион О 2- в действительности имеет заряд от -0,9 до -1,1 е. Т. о., фактически во мн. И. к. связь имеет ионно-ковалентный характер. <Как правило, И. к. являются диэлектриками, они прозрачны в видимой и ИК-областях. Наблюдающаяся иногда окраска И. к. обусловлена присутствием катионов редкоземельных или переходных металлов. Упругие модули и прозрачность И. к. тем выше, чем выше доля ковалентной составляющей связи. Для описания структуры И. к. разработаны детальные системы кристаллохим. радиусов (см. Атомный радиус). Лит.: Современная кристаллография, т. 2, М., 1979; Уэллс А., Структурная неорганическая химия, пер. с англ., т. 1, М., 1987. Б. К. Вайнштейн.

ИОННЫЕ ПРИБОРЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННЫЕ РАДИУСЫ

ИОННЫЕ РАДИУСЫ - см. в ст. Атомный радиус.

ИОННЫЕ СУПЕРПРОВОДНИКИ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННЫЙ ИСТОЧНИК

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННЫЙ МИКРОСКОП

ИОННЫЙ МИКРОСКОП - электронно-оптич. прибор, в к-ром для получения изображений применяется ионный пучок, создаваемый термоионным или газоразрядным ионным источником. По принципу действия И. м. аналогичен электронному микроскопу. Проходя через объект и испытывая в разл. его участках рассеяние и поглощение, ионный пучок фокусируется системой эл.-статич. или магн. линз и создаёт на экране или фотослое увеличенное изображение объекта. <И. м. интересен тем, что обладает более высокой разрешающей способностью по сравнению с электронным микроскопом. Длина волны де Бройля для ионов в ЦМ/mраз меньше, чем для электронов (m - масса электронов, М - масса ионов) при одинаковом ускоряющем напряжении, вследствие чего в И. м. очень малы эффекты искажения, обусловленные дифракцией, к-рые ограничивают в электронном микроскопе его разрешающую способность. Др. преимущества И. м.- меньшее влияние изменения массы ионов при больших ускоряющих напряжениях и лучшая контрастность изображения. Напр., контрастность изображения органич. плёнок толщиной в 5 нм, вызванная рассеянием ионов, в неск. раз превышает контрастность, вызванную рассеянием электронов. <К недостаткам И. м. относятся: заметная потеря энергии ионов даже при прохождении их через очень тонкие объекты, что приводит к разрушению объектов; большая хроматич. аберрация; разрушение люминофора экрана нонами и слабое фотогр. действие ионов. Эти недостатки привели к тому, что, несмотря на преимущества, И. м. по сравнению с электронным не имеет пока широкого применения. Более эффективен И. м. без линз -ионный проектор.

ИОННЫЙ ПРОЕКТОР

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННЫЙ ПУЧОК

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОННЫЙ ТЕРМОЯДЕРНЫЙ СИНТЕЗ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ

ИОНОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ - свечение люминофора, возбуждаемое ионным пучком. Чаще всего для возбуждения И. используют положит, ионы с энергией в неск. кэВ. Глубина проникновения ионов в люминофор порядка неск. А, поэтому И. носит поверхностный характер. Выход И. примерно на 2 порядка ниже выхода катода люминесценции тех же люминофоров и падает с уменьшением энергии ионов. Бомбардировка ионами приводит к быстрому старению люминофора. См. также Люминесценция.

ИОНОСФЕРА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИОНОСФЕРНЫЙ ВОЛНОВОД

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИПСИЛОН-ЧАСТИЦЫ

ИПСИЛОН-ЧАСТИЦЫ (ипсилоний; обозначение Y) - общее назв. группы тяжёлых мезонов со спином 1, имеющих близкие массы ~10 ГэВ; являются истинно нейтральными частицами. Их зарядовая чётность С=-1, пространств, чётность Р=-1. Первые И.-ч. (т. н. Y и Y') были открыты в 1977 группой амер. физиков во главе с Л. Ледерманом (L. М. Lederman) при анализе взаимодействия быстрых (400 ГэВ) протонов с мишенями из тяжёлых элементов, а последующие - на установках со встречными электрон-позитроннымп пучками в реакциях типа е ++е - "Y "адроны (лептоны). На последних установках были детально изучены и все характеристики Y-частиц. К 1984 описано семь И.-ч. (табл.). С совр. точки зрения И.-ч. представляют собой сложные системы, составленные из тяжёлого b-кварка и его антикварка b, (см. Кварконий). Это объясняет нейтральность и квантовые числа Y-частиц (при параллельных спинах bи и орбитальном моменте L = 0). Наличие семейства Y-частиц связано с возможностью радиальных возбуждений в системе , не меняющих суммарный спин и чётность системы. Из последнего столбца табл. видно последовательное нарастание главного квантового числа в системе с увеличением массы частицы. У Y "' и частиц с более высокими радиальными возбуждениями полная ширина существенно больше, чем у Y, Y', Y ". Это связано с тем, что для первых трёх частиц энергетически запрещён распад на пару т. н. красивых В-мезонов (mB=5270 МэВ), содержащих b-кварк, а распады в адроны, не содержащие b-кварков, сильно подавлены. А. А. Комар.

ИРАСТ-УРОВЕНЬ

ИРАСТ-УРОВЕНЬ - уровень, ближайший к основному состоянию, т. е. обладающий наименьшей энергией возбуждения среди всех уровней ядра с заданной величиной спина. Состояние, отвечающее И.-у., имеет коллективный характер. Совокупность И.-у. со всеми спинами наз. ираст - полосой. Состояние на ираст-полосе, к-рое оказывается энергетически ниже ближайших соседних И.-у. со стороны меньших спинов, наз. праст-ловушкой. Это состояние может распасться только путём g-переходов, но не на ближайший И.-у., а "перепрыгнув" его. Если распад должен сопровождаться большим изменением спина (>2), то он осуществляется с помощью радиац. перехода высокой мультипольности. Поскольку такие переходы всегда затруднены, то состояния, отвечающие ираст-ловушке, оказываются сравнительно долгоживущими. Лит. см. при ст. Высокоспиновые состояния ядер, Коллективные возбуждения ядер.

ИРИДИЙ

ИРИДИЙ (Iridium), Ir,- хим. элемент VIII группы периодич. системы элементов, ат. номер 77, ат. масса 192,22, относится к платиновой группе благородных металлов. Природный И. состоит из изотопов с массовыми числами 191 (37,3%) и 193 (62,7%). Электронная конфигурация двух внеш. оболочек 5s2p6d7s2. Энергии последоват. ионизации равны 9,1 и 17,0 эВ. Кристаллохим. радиус атома Ir 0,136 нм, радиус иона Ir4+ 0,065 нм. Сродство к электрону 1,97 эВ; значение электроотрицательности 1,55.В свободном виде - серебристо-белый металл, кристаллич. решётка кубич. гранецентрированная с постоянной решётки а=0,38312 нм. Плотн. 22,65 кг/дм 3 (одна из самых высоких среди простых веществ), t пл=2447 °С, t кип=4380-4577 °С. Теплота плавления 26,0 кДж/моль, теплота испарения 610 кДж/моль. Коэф. теплового линейного расширения 6,5.10-6 К -1 (при темп-pax 0-100°С), уд. электросопротивление 5,40 мкОм . см. И. слабо парамагнитен, магн. восприимчивость 0,14.10-9 (при 293 К). Модуль упругости 510 ГПа (20 °С), предел прочности при растяжении 225 МПа. Тв. по Бринеллю 1,6-2,1 ГПа. <Химически малоактивен, устойчив на воздухе до темп-р св. 2000° С. В соединениях проявляет степени окисления +3 и +4.И. применяют для изготовления электродов и термопар (для термопар используют также сплав Ir и Rh); спец. тиглей, обладающих высокой корроз. устойчивостью; для нанесения защитных покрытий. Сплавы Ir сPt и Pd используют для изготовления тензодатчиков, резисторов, токоснимателей. Из сплава Ir и Os делают эталоны длины. <На ядрах 193Ir впервые (1958) был открыт Мёссбауэра эффект. Из искусств, радионуклидов наиб, значение имеет 192Ir (электронный захват и b- -распад, Т 1/2=74,08 сут), g-излучение к-рого используют в g-дефектоскопии. С. С. Вердоносов.

ИРНШОУ ТЕОРЕМА

ИРНШОУ ТЕОРЕМА - утверждает, что совокупность неподвижных частиц, взаимодействующих между собой с силой, обратно пропорциональной квадрату расстояния (притягивающихся или отталкивающихся), не может образовывать устойчивой равновесной системы. Сформулирована С. Ирншоу (S. Earnshaw) в 1839.Доказательство И. т. основано на том, что силы, действующие на неподвижную частицу со стороны др. неподвижных частиц, потенциальны, а соответствующий им скалярный потенциал j не может обеспечивать равновесное состояние, отвечающее минимуму потенциальной энергии частицы. Действительно, потенциал j в области вне источников удовлетворяет ур-нию Лапласа Dj=0, и вторые производные по всем трём декартовым координатам не могут иметь одинаковые знаки, так что j не может иметь экстремумов в этой области. <Разнообразные обобщения И. т. лежат в основе принципов построения систем свободного (бесконтактного) подвеса заряж., намагнич. и нейтральных тел. Объекты с заданными (не зависящими от внеш. полей) дипольными и мультипольными моментами также удовлетворяют запрету И. т., что не распространяется, однако, на объекты с индуцированными (наведёнными) моментами. Напр., в простейшем случае, когда дипольные моменты (электрич. р е, магн. р m )прямо пропорциональны внеш. полям ( р е=ja в Е, р m=am Н, здесь Е, Н - напряжённости полей, ae, am - соответствующие коэф.), то сила, действующая на них, задаётся потенциалами Ф e=-ae|E|2/2, Ф m=-am|H|2/2 (в комбинированном случае - их суперпозицией). Величины |E|2 и | Н|2 как ф-ции координат могут иметь как точки перевалов, так и абс. минимумы (но не максимумы!), поэтому в таких полях возможно удержание тел с a е,am<0, к к-рым, в частности, относятся диамагнетики [это обобщение И. т. принадлежит В. Браунбеку (W. Braunbek, 1939)]. Аналогичная ситуация имеет место для высокочастотных потенциальных сил, усреднённых по периоду колебаний. Так, для частицы с зарядом q и массой т высокочастотный потенциал задаётся выражением q2| Е|2/(4mw2) (w- круговая частота внеш. поля Е), что позволяет локализовать её вблизи абс. минимумов |E|2 вне зависимости от знака заряда q. Комбинация статич. и высокочастотных полей, а также введение обратных связей, управляющих значениями удерживающих полей, позволяет значительно расширить класс систем, на к-рые запрет И. т. не распространяется. Лит.:Earnshaw S., On the nature of the molecular forces which regulate the constitution of the luminoferous ether [1839], в сб.: Transactions of the Cambridge Philosophical Society, 1842, v. 7, p. 97; Тамм И. Е., Основы теории электричества, 9 изд., М.. 1976; Braunbek W., Freischwebende Коrреr im elektrischen und magnetischen Feld, "Z. Phys.". 1939, Bd 112, S. 753. P. В. Линъков, М. А. Миллер.

ИСКРОВАЯ КАМЕРА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИСКРОВОЙ РАЗРЯД

ИСКРОВОЙ РАЗРЯД (искра) - неустановившийся электрический разряд в газе, возникающий обычно при давлениях порядка атмосферного в том случае, когда непосредственно после пробоя разрядного промежутка напряжение на нём падает в течение очень короткого времени (от неск. долей мкс до сотни мкс) ниже величины напряжения погасания разряда. И. р. повторяется, если после погасания разряда напряжение вновь возрастает до величины напряжения пробоя. При увеличении мощности источника напряжения И. р. переходит обычно в дуговой разряд. В природных условиях И. р. наблюдается в виде молний. <Развитие И. р. объясняется стримерной теорией электрич. пробоя газов: из электронных лавин, возникающих при наложении электрич. поля на разрядный промежуток, при определ. условиях образуются т. н. стримеры - тонкие разветвлённые каналы, заполненные ионизованным газом. Стримеры, быстро удлиняясь, перекрывают разрядный промежуток и соединяют электроды непрерывными проводящими каналами. Далее сила тока резко нарастает, каждый из каналов быстро расширяется, в нём скачкообразно повышается давление, в результате чего на его границах возникает ударная волна. Совокупность ударных волн от расширяющихся искровых каналов порождает звук, воспринимаемый как характерный "треск" искры (в случае молнии - гром).Величины, характеризующие И. р. (напряжение зажигания, напряжение погасания, макс, ток, длительность), могут меняться в очень широких пределах в зависимости от параметров разрядной цепи, величины разрядного промежутка, геометрии электродов, давления газов и т. д. Напряжение зажигания И. р., как правило, достаточно велико. Продольная напряжённость поля в искре понижается от неск. десятков кВ/см в момент пробоя до сотни В/см спустя неск. икс. Макс, сила тока в мощном И. р. может достигать значений порядка неск. сотен кА. <Особый вид И. р.- скользящий разряд, возникающий вдоль поверхности раздела газа и твёрдого диэлектрика, помещённого между электродами. Области скользящего И. р., в к-рых преобладают заряды к.-л. одного знака, индуцируют на поверхности диэлектрика заряды др. знака, вследствие чего искровые каналы стелются по поверхности диэлектрика, образуя т. н. фигуры Лихтенберга. Процессы, близкие к происходящим в И. р., свойственны также кистевому разряду. И. р. нашёл разнообразное применение в науке и технике. С его помощью инициируют взрывы и процессы горения, измеряют высокие напряжения, его используют в спектральном анализе, для регистрации заряж. частиц (см. Искровой счётчик), в переключателях электрич. цепей, для обработки металлов и т. п. Лит. см. при ст. Электрические разряды в газах. В. Н. Полесников.

ИСКРОВОЙ СЧЁТЧИК

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИСПАРЕНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИСПУСКАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ

ИСПУСКАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ (лучеиспускательная способность, излучательная способность) - осн. характеристика теплового излучения, испускаемого с поверхности нагретого тела, мерой к-рой является поток энергии излучения, испускаемого за единицу времени с единицы поверхности тела. И. с. в данном направлении В (наз. также энергетич. яркостью поверхности) рассчитывается на единицу телесного угла; И. с. во всех направлениях е (наз. также светимостью) при выполнении Ламберта закона равна p В. И. с. зависит от темп-ры поверхности Т и характеризуется при каждой темп-ре определ. спектральным составом испускаемого излучения. Спектральную И. с. рассчитывают на единицу интервала частот v (или длин волн l) и соответственно обозначают Bv, Т и ev,T (или Вl,T и el,T). Полная (интегральная) И. с. ВT и eT получается интегрированием спектральной И. с. по всему спектру. <Спектральная И. с. связана Кирхгофа законом излучения с поглощательной способностью тела, для абсолютно чёрного тела она определяется Планка законом излучения (см. также Излучение равновесное). Наряду с И. с. поверхности нагретого тела в теории переноса излучения рассматривается объёмная И. с.(коэф. испускания). М. А. Елъяшевич.

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РЕАКТОР

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РЕАКТОР - ядерный реактор, предназначенный для проведения фундам. и прикладных исследований. Образующиеся в нём нейтроны и g-кванты используются как инструмент или объект исследований. При создании И. р. стремятся достичь макс, значения плотности потока нейтронов. Эта величина оптимизируется либо в полости для облучения (материаловедч. И. р.), либо на выходе (пучковые И. р.). Нек-рые И. р. работают в импульсном или пульсирующем режиме (см. Импульсный реактор).Наиб, интенсивные потоки нейтронов (до 5.1015 нейтрон/см 2.с в среднем по времени и до 2.1019 нейтрон/см 2.с в импульсе) достигнуты в И. р. СМ-2, ВВР-М, ИБР-2, ИГР ПИК (СССР), HFR в Ин-те Лауэ-Ланжевена (Гренобль), HFBR (Нью-Йорк) и др. Лит.: Бать Г. А., Коченов А. С., Кабанов Л. П., Исследовательские ядерные реакторы, 2 изд., М., 1985. Е. И. Шебалин.

ИСТЕЧЕНИЕ ЖИДКОСТИ ИЗ ОТВЕРСТИЯ.

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИСТИННО НЕЙТРАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ

ИСТИННО НЕЙТРАЛЬНЫЕ ЧАСТИЦЫ - элементарные частицы (или системы из элементарных частиц), к-рые тождественны своим античастицам (антисистемам). У И. н. ч. значения всех квантовых чисел, меняющих знак при зарядовом сопряжении, т. е. при переходе от частицы к античастице (электрич. заряда и магн. момента, барионного и лептонного чисел, странности, очарования и др.), равны нулю. Примерами И. н. ч. могут служить след, адроны: p0-, h-, j-мезоны, y- и Y-частицы. По совр. представлениям, все они являются системами, составленными из элементарных частиц - кварков и антикварков - одного типа: ,что и объясняет их тождественность своим античастицам. Другой пример истинно нейтральной системы - позитроний (е + е -). Единственной И. н. ч., не имеющей составной природы, в настоящее время считается фотон. Все И. н. ч. имеют определ. значения зарядовой чётности( С). Для фотона С =-1, для всех составных систем С=(-1)L+S, где L - орбитальный момент системы, S - её полный спин. В частности, для p0- и h-мезонов L=0, S=0, т. е. С=+1; для j-, y- и Y-частиц L=0, S=1, т. е. С=-1. А. А. Комар.

ИСТОЧНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИТЕРАЦИЙ МЕТОД

Статья большая, находится на отдельной странице.

ИТТЕРБИЙ

ИТТЕРБИЙ (Ytterbium), Yb,- хим. элемент III группы периодич. системы элементов, ат. номер 70, ат. масса 173,04, относится к лантаноидам. Природный И. состоит из смеси 7 стабильных изотопов с массовыми числами 168, 170-174 и 176, среди к-рых наиболее распространённый 174Yb (31,84%), наименее распространённый 168Yb (0,135%). Электронная конфигурация внеш. оболочек 4s2p6d10f145s2p66s2. Энергии последоват. ионизации равны 6,254, 12,17, 25,5 эВ. Кристаллохимический радиус атома Yb 0,193 нм, иона Yb3+ 0,081 нм. Значение электроотрицательности 1,2.В свободном виде - мягкий серебристо-белый металл; кристаллич. решётка a-Yb кубич. гранецeнтрированная с параметром а=0,5483 нм; при 796° переходит в b-Yb с кубической объёмноцентрированной решёткой. Плотн. a-Yb 6,96 кг/дм 3, t пл=816- 824 °С (по разным данным), t кип=1193-1211 °С, теплота плавления 7,66 кДж/моль, теплота возгонки 144,1 кДж/моль. <К. Уд. сопротивление 0,27 мк Ом. <м (при 25°С). Парамагнитен, магнитная восприимчивость +0,41310-9. Твёрдость по Бринеллю 196 МПа, модуль упругости 17,85 ГПа, модуль сдвига 6,97 ГПа. В хим. соединениях проявляет степени окисления +3, реже+2.Металлический И. используют в качестве газопоглотителей в электровакуумных приборах. Добавки Yb3+ служат активаторами в кристаллофосфорах. Из искусственных радионуклидов И. наибольшее значение имеют 169Yb (электронный захват, T1/2=32, сут) и 175Yb (b- -радиоактивен, Т 1/2=4,19 сут). С. С. Бердоносов.

ИТТРИЙ

ИТТРИЙ (Yttrium), Y,- редкоземельный хим. элемент III группы периодич. системы элементов, ат. номер39, ат. масса 88,9059. В природе представлен стабильным 89Y. Электронная конфигурация двух внеш. оболочек 4s2p6d15s2. Энергии последоват. ионизации соответственно равны 6,217, 12,24 и 20,52 эВ. Кристаллохим. радиус атома Y 0,181 нм, иона Y3+ 0,097 нм. Значение электроотрицательности 1,21.В свободном виде - серебристо-белый металл. Кристаллич. решётка a-Y гексагональная плотноупакованная с параметрами решётки а=0,36474 нм и c=0,57306 нм; при 1480 °С переходит в b-Y с кубич. объёмноцентрированной решёткой (а=0,408 нм). Плотн. a-Y 4,469 кг/дм 3, t пл=1528 °С, t кип=3322 °С. Теплота плавления 11,39 кДж/моль, теплота возгонки 404,5 кДж/моль, теплота кипения 362,4 кДж/моль. Уд. сопротивление 6,9.10-6 Ом. <см; ср. коэф. линейного теплового расширения 9,3.10-6 К -1, уд. теплоёмкость 0,31 кДж/кг. <К (50 °С). Твёрдость по Бринеллю 350-400 МПа, модуль упругости 63,3 ГПа (27 °С).В хим. соединениях проявляет степень окисления +3, по свойствам близок к лантаноидам (особенно к Eu-Lu, вместе с к-рыми образует иттриевую подгруппу).Малое сечение захвата тепловых нейтронов (1,38310-28 м 2) позволяет использовать И. как конструкционный материал в атомной промышленности. Из сплавов Y с Be изготовляют отражатели и замедлители нейтронов, работающие при темп-рах св. 1000 °С. Добавление И. к алюминиевым сплавам повышает их прочность. Примесь 1% И. в стали существенно повышает её устойчивость к окислению, добавка И. к ванадию улучшает его пластичность. И. входит в состав разл. люминофоров, в т. ч. кооперативных люминофоров и "красных" люминофоров для цветного телевидения. Иттриевые ферриты используют в радиоэлектронике. Мн. соединения И. являются лазерными материалами. Из искусств. радионуклидов И. наиб. значение имеют b- -радиоактивные 90Y (Т 1/4=64,4 ч) и 91Y (T1/2=58,51 сут), содержащиеся в продуктах деления, а также получаемый на циклотроне 88Y (электронный захват и b+ -распад, T1/2=106,6 сут).С. С. Бердоносов.