Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
Статьи на букву "Т" (часть 1, "ТEР"-"ТЕП")

Статьи на букву "Т" (часть 1, "ТEР"-"ТЕП")

ТАЛЛИЙ

ТАЛЛИЙ (лат. Thallium), Tl,- хим. элемент гл. подгруппы III группы периодич. системы элементов Менделеева, ат. номер 81, ат. масса 204,383. В природе представлен смесью двух стабильных изотопов 203Tl (29,524%) и 205 Тl (70,476%). Электронная конфигурация внеш. оболочек 6s2p. Энергии последоват. ионизации равны: 6,108; 20,248; 29,83; 50,8 эВ. Кристаллохим. радиус атома Т. 0,171 нм, радиусы ионов Тl+ 0,136, Тl3+ 0,105 эВ. Значение электроотрицательности 1,8. Работа выхода электронов 3,7 эВ. Существует неск. кристаллич. модификаций Т. При темп-pax ниже 235,1 °С устойчив a-Тl (гексагональная плотнейшая кристаллич. решётка с параметрами а =344,96 пм и с= 551,37 пм), его плотность 11,849 кг/дм 3. Выше 235,1 o С устойчив b-Тl с объёмноцентриров. кубич. решёткой, её параметр а= 387,1 пм. Энергия перехода a-Тlb-Tl 1,674 кДж/кг. При высоких давлениях обнаружен g-Тl с гранецентри-ров. кубич. решёткой. a-Тl - мягкий ковкий серый металл, t пл = 303,5 o С, t кип=1457+ 10 o С, темп-pa Дебая 78,5 К. Теплоёмкость с р = 26,3 Дж/(моль К), теплота плавления 4,201 кДж/моль, теплота испарения 162,4 кДж/моль. Диа-магнетик, магн. восприимчивость a-Тl - 2,49 10-10 (при 293 К). Уд. электрич. сопротивление 0,15 мкОм м (при О °С), температурный коэф. электрич. сопротивления 5,177.10-3K-1, теплопроводность 38,9 Вт/(м К). Коэф. линейного теплового расширения 2,8 10-5 К -1. Тв. по Бри-неллю 20 МПа, модуль нормальной упругости 7,95 ГПа. Степень окисления +1 и +3, причём Тl+ более устойчив, чем Тl3+, поэтому по мн. хим. свойствам Т. похож на щелочные металлы. На воздухе окисляется и покрывается плотной защитной плёнкой оксида Тl2 О. Соединения Т. сильно ядовиты. Т. используют как компонент лёгких сплавов. Амальгаму Т. (темп-pa затвердевания 214 К) применяют в низкотемпературных термометрах и др. приборах. Особо чистый Т. необходим при получении полупроводниковых соединений типа TlAsX2 (где X есть Se, Те или S). Соединения Т. служат активаторами сцинтилляционных материалов. Водный раствор смеси солей Т. с муравьиной и малоновой к-тами (т. н. жидкость Клеричи) обладает самой высокой плотностью среди смачивающих жидкостей и используется в пикнометрии, при разделении порошков по плотности и т. д. Искусств. радионуклид 204 Тl (T1/2 = 2,779 года) широко применяется как источник b- -частиц в разл. радиону-клидных приборах (толщиномерах, дефектоскопах и др.). С. С. Бердоносов.

ТАНГЕНЦИАЛЬНОЕ УСКОРЕНИЕ

ТАНГЕНЦИАЛЬНОЕ УСКОРЕНИЕ - то же, что касательное ускорение.

ТАНДЕМ

ТАНДЕМ - то же, что перезарядный ускоритель.

ТАНТАЛ

ТАНТАЛ (лат. Tantalum), Та,- хим. элемент побочной подгруппы V группы периодич. системы элементов Менделеева, ат. номер 73, ат. масса 180,9479. В природе представлен стабильным 181 Та (99,988%) и мало распространённым (0,012%) слабо радиоактивным Та (T1/2>=1013 лет). Электронная конфигурация внеш. оболочек 5s2p6d36s2. Энергии последоват. ионизации соответственно равны 7,89, 16,2 и 22 эВ. Кристаллохим. радиус атома Т. 0,146 нм, радиус иона Та 5+ 0,066 нм. Значение электроотрицательности 1,5. Для поликристаллич. Т. работа выхода электронов 4,12 эВ, для монокристаллич. Т.- 4,352 эВ. В свободном виде - серый с синеватым отливом пластичный металл, решётка кубическая объёмноцентрирован-ная с параметром а =330,74 пм. Плотность 16,6 кг/дм 3, t пл = 2996o С, t кип = 5425 b100 °С, темп-pa Дебая, определённая разными методами, равна 216-263,8 К. Уд. теплоёмкость с р = 0,15 Дж/(моль . К), теплота плавления 34,7 кДж/моль, теплота испарения 744 кДж/моль. Темп-ра перехода в сверхпроводящее состояние T с = 4,47 К. Т. парамагнитен, магн. восприимчивость 8,49.10-10 (при 293 К). Уд. электрич. сопротивление 0,15 мкОм . м (при 300 К), температурный коэф. электрич. сопротивления 3,17.10-3 К -1 (при 273-373 К). Теплопроводность 45,2 Вт/(м К) (0 °С), коэф. теплового линейного расширения 6,59.10-6 К -1 (при 100 °С). Механич. свойства Т. зависят от его чистоты. Для поликристаллич. Т. модуль упругости 186 ГПа (при 20 °С), модуль сдвига 70 ГПа. Для отожжённого листового Т. тв. по Бринеллю 0,45- 1,25 ГПа, тв. по Виккерсу 890 МПа. Наиб. характерная степень окисления +5. Т.- самый устойчивый к коррозии из неблагородных металлов. Металлич. Т. используют для изготовления элекроли-тич. конденсаторов, арматуры электронных ламп (аноды, сетки, катоды и т. п.), спец. коррозионностойкой аппаратуры в хим. промышленности, ядерной энергетике. Из Т. изготовляют фильеры в производстве искусств. волокна. В медицине Т. применяют как протезный материал, проволоку из Т.- для скрепления тканей и т. д. Из искусств. радионуклидов наиб. применение имеет b-радиоактивный 182 Та (T1/2 = 115 сут). С. С. Бердоносов.

ТАУ-ЛЕПТОН

ТАУ-ЛЕПТОН (t-лептон)-заряж. нестабильная частица с единичным зарядом, спином 1/2 и массой (1777 + 3) МэВ; самая тяжёлая частица из известных в семействе лептонов. Время жизни t-лептона (0,303 + 0,008).10-12 с. Т.-л. обнаружен в 1975 М. Перлом (М, Perl) и др. в Стан-форде (США) в экспериментах на встречных электрон-позитронных пучках в реакции е ++е -t++t-. Последующие распады t+e+ (m+) + v + v и t-m-(e-) + v + v приводили к регистрации в установке частиц е + и m- (или m+ и е -) с кажущимся нарушением лептонного числа, энергии и импульса. Отмеченные "странности" регистрируемых событий, связанные с вылетом нейтрино, помогли вскрыть в конечном счёте их истинную природу. Наиб. вероятные каналы распада t-лептона приведены в табл. 1. Табл. 1. Отметим, что характеристики трёхлептонных распадов (первые две строки таблицы) хорошо соответствуют модели т. н. V-А -взаимодействия или стандартной теории слабого взаимодействия Вайнберга - Салама. Табл. 2. Изучение распадов t-лептона показало, что ему следует приписать своё особое лептонное число Lt (Lt- = 1), отличное от электронного и мюонного лептонных чисел, к-рое с высокой степенью точности сохраняется в распадах. Соответственно следует предположить существование особого тау-нейтрино (vt). Степень сохранения лептонного числа Lt демонстрируется в табл. 2. А. А. Комар.

ТАУНСЕНДА РАЗРЯД

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТАХИОНЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТВЁРДОЕ ТЕЛО

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТВЁРДОСТЬ

ТВЁРДОСТЬ - м а т е р и а л о в - характеристика материалов, отражающая их прочность и пластичность. Наиб. часто Т. определяется методом вдавливания шарика или призмы в испытуемый образец либо методом царапания. В методе Виккерса алмазная пирамида стандартных размеров вдавливается остриём в тело с шлифованной поверхностью и Т. определяется как отношение нек-рой стандартной силы вдавливания к 1 мм 2 площади отпечатка. Т. по Бринеллю- отношение силы, вдавливающей стандартный стальной шарик, к площади отпечатка. Т. по Роквел-лу - отношение силы вдавливания к глубине внедрения шарика или призмы. Получил распространение метод измерения Т. с помощью УЗ-колебаний (см. Ультразвук), в основе к-рого лежит измерение реакции колебат. системы (изменения её собств. частоты) на Т. испытуемого материала.

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ЛАЗЕР

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТВЁРДЫЕ РАСТВОРЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТВЁРДЫЙ ГЕЛИЙ

ТВЁРДЫЙ ГЕЛИЙ - см. Гелий твёрдый.

ТВИСТОР

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТВЭЛ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕЙЛОРА РЯД

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕКСТУРА

ТЕКСТУРА - преимущественная пространственная ориентация кристаллич. зёрен в поликристаллах или молекул в аморфных средах, жидких кристаллах, полимерах, биологических кристаллах, приводящая к анизотропии свойств. Термином "Т." часто обозначают также среду, элементы к-рой обладают указанным свойством. Т. образуются в природных условиях (минералы, биол. ткани) и могут быть получены искусственно, например, поликристаллы из ориентированных игольчатых или пластинчатых зёрен, электреты, состоящие из одинаково направленных электрич. диполей, магн. материалы и др. Образование Т. связано с действием внеш. или внутр. сил, вызывающих предпочтительную ориентацию кристаллов или молекул, к-рые обладают анизотропными свойствами. Ориентирующее действие могут оказывать механич., тепловые, электрич. и магн. поля. Т. возникают при фазовых переходах, кристаллизации, рекристаллизации, магн. и сег-нетоэлектрич. превращениях, адсорбции, эпитаксиальном наращивании (см. Эпитаксия), вакуумном и электролитич. осаждении, механич. воздействиях на металлы и полимеры и т. д. Характер Т. определяется условиями её получения. Так, при рекристаллизации металлов на Т. влияют температурный режим, предшествующая обработка, содержание примесей. При деформации полимеров Т. чувствительны к форме образца, темп-ре и скорости деформации. Наличие Т. влияет на механич., электрич., магн. и др. свойства материалов. Напр., прочность текстильных волокон в значит. степени обусловлена их текстуриро-ванным состоянием. Различают осевые Т. (предпочтительная ориентация элементов относительно одного выделенного направления), плоские (ориентация относительно определ. плоскости) и полные (наличие выделенных плоскости и нек-рого направления в ней). Возможно образование сложных Т. с неск. видами ориентации. Исследование Т., включающее определение размеров и взаимной ориентации элементов, осуществляется рентгенo-, электронографич. и оптич. методами. Ряд специально приготовленных текстурированных материалов применяется в технике-пьезокерамики, электреты, стекловолокнистые армированные высокопрочные материалы (стеклопластики), поляроиды из линейно дихро-ичных молекул (см. Дихроизм), ориентированно расположенных в растянутых полимерных плёнках, керамич. высокотемпературные сверхпроводники. Лит.: Шубников А. В., Пьезоэлектрические текстуры, М.- Л., 1946; Банн Ч., Текстура полимеров, в кн.: Волокна из синтетических полимеров, под ред. Р. Хилла, пер. с англ., М., 1957; Кудрявцев И. П., Текстуры в металлах и сплавах, М., 1965. Э. М. Эпштейн.

ТЕКСТУРА МАГНИТНАЯ

ТЕКСТУРА МАГНИТНАЯ - см. Магнитная текстура.

ТЕКУЧЕСТЬ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕЛЕВИДЕНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕЛЕГРАФНЫЕ УРАВНЕНИЯ

ТЕЛЕГРАФНЫЕ УРАВНЕНИЯ - ур-ния в частных производных, описывающие процесс распространения эл.-магн. волн в линиях передачи (в коаксиальных кабелях, двухпроводных линиях и др.): Здесь V(х, t )и I(x, t)- напряжение и ток в линии; L и С- погонные (на единицу длины) индуктивность и ёмкость, зависящие от сечения проводов, расстояния между ними и свойств заполняющей среды; R и G - погонные сопротивление и проводимость, учитывающие токи утечки. Структура эл.-магн. поля в поперечном сечении линии предполагается квазистационарной, что выполняется для волн с длиной, существенно большей поперечных размеров линии. Т. у. приближённо описывают также распространение сигналов в линиях, состоящих из сосредоточенных ёмкостей, индуктивностей и сопротивлений при условии, что различия величин V и I на соседних звеньях достаточно малы. В идеализированном случае, когда R = 0, G = 0, эл.-магн. сигналы распространяются вдоль линии со скоростью u=1/ без искажения и затухания. Если L и С зависят от частоты w, то Т. у. справедливы только для гармонич. волн и записываются для комплексных амплитуд тока I и напряжения V, так что дI/дt и дV/дt заменяются соответственно на iwI и iwV.

ТЕЛЕСКОП СЧЁТЧИКОВ

ТЕЛЕСКОП СЧЁТЧИКОВ -система включённых по схеме совпадений и антисовпадений детекторов частиц, расположение и размеры к-рых определяют направление движения частиц и телесный угол, в к-ром они регистрируются (рис., а). Т. с. используют для пространственно-угл. селекции элементарных частиц и ядерных фрагментов, напр. космич. излучения в заданных интервалах зенитного и азимутального углов (см. Космические лучи), пучков частиц, генерируемых ускорителем, а также для выделения отд. актов рассеяния, распада и взаимодействия частиц высокой энергии. Совпадений метод (и антисовпадений) позволяет отделить "полезный" сигнал, связанный с прохождением нужных частиц через Т. <е., от фона, обусловленного посторонними частицами и шумами детектора. Угл. разрешение телескопа а определяется размерами крайних детекторов Д 1, Д 4. Пример телескопа ( а )и годоскопа (6 )счётчиков, регистрирующих частицы, идущие в угле a и останавливающиеся в поглотителе П. Д 1, Д 2, Д 3 - детекторы совпадений; Д 4 - детектор, включённый на антисовпадения; Д 1i, Д 2j, Д 3k (i, j, k=1, 2, ....) - элементы годоскопа; П - поглотитель (фильтр). Т. <е. создают на основе расположенных друг за другом Гейгера счётчиков, стримерных (дрейфовых) трубок, а также сцинтилляционных, полупроводниковых, черенковских и др. детекторов. Выходной сигнал Т.c. может служить быстрым триггером и использоваться для управления координатными детекторами и трековыми детекторами частиц, а также системой сбора данных. Секционирование элементов Т. с., т. е. разбиение их на ячейки меньшего размера, превращает Т.c. в т. <н. г о д о-с к о п ы с ч ё т ч и к о в (рис., б). Отд. ячейки годоскопа образуют самостоятельные Т. с. с лучшим пространственно-угл. разрешением, т. е. выполняют одновременно и ф-ции координатных детекторов. Размеры таких ячеек составляют от неск. см 2 (в годоскопах на счётчиках Гейгера и стримерных трубках, в сцинтилляционных и черенковских годоскопах) до 10-6-10-5 см 2 (в стриповых полупроводниковых детекторах и волоконных сцинтилляционных детекторах). Соединение годоскопов в линию со специализир. процессором позволяет производить быстрый топологич. и кине-матич. анализ событий и формировать триггер высокого уровня. Телескопы и годоскопы счётчиков являются составной частью спектрометров частиц и комбинированных систем детекторов, к-рые применяются в ядерной физике и физике высоких энергий, а также при исследовании космич. излучения. Лит. см. при ст. Комбинированные системы детекторов, Ионизационный калориметр. Г. И. Мерзон.

ТЕЛЛУР

ТЕЛЛУР (лат. Tellurium), Те,- хим. элемент главной подгруппы VI группы периодич. системы элементов Менделеева, ат. номер 52, ат. масса 127,60. В природе представлен 8 изотопами: 120 Те (0,096%), 122 Те (2,60%), 123 Те (0,908%), 124 Те (4,816%), 125 Те (7,14%), 126 Те (18,95%)', 128 Те (31,69%) и 130 Те (33,80%), причём 123 Те, 128 Те и 130 Те слабо радиоактивны (T1/2 соответственно ок. 1,3 1013, св. 1024 и св. 1021 лет). Электронная конфигурация внеш. оболочек 5s2p4. Энергии последоват. ионизации 9,01, 18,6, 28,0, 37,4 и 58,8 эВ. Кристаллохим. радиус атома Т. 0,17 нм, радиусы ионов Те 2- 0,211 нм, Те 4+ 0,089 нм, Те 6+ 0,056 нм. Значение электроотрицательности 2,1. Работа выхода электронов 4,73 эВ. В свободном виде может находиться в кристаллич. и аморфном состояниях. Известны две модификации кристаллич. Т.: a-Те и b-Те, темп-pa фазового перехода 348 °С. Компактный a-Те-серебристо-серое вещество с металлич. блеском, решётка гексагональная с параметрами а = 445,7 пм и с=592,9 пм, плотность 6,272 кг/дм 3, плотность аморфного Т. 6 кг/дм 3, t пл = 449,5 °С, t кип= 989,8 b3,8 o С, теплоёмкость a-Те 25,8 Дж/(моль . К), теплота плавления 17,5 кДж/моль, теплота испарения 51,0 кДж/моль. Темп-pa Дебая 128,8 К. При высоких давлениях Т. переходит в сверхпроводящее состояние, темп-ра перехода T с = 2,05 К (4,3 ГПа) и 4,25 К (8,4 ГПа). Т.- полупроводник, ширина запрещённой зоны DE=0,32- 0,33 эВ (при 0 К). При темп-рах 20-250 °С для Т. постоянная Холла отрицательна. Уд. электрич. сопротивление 1,6мОм . м (при 20 °С), температурный коэф. электрич. сопротивления 3,79.10-3. К -1(273-373 К). Коэф. теплового линейного расширения поликристаллич. Те (0,16- 0,17) 10-6 К -1, теплопроводность 1,8 Вт/(м . К) (при 350 К). Степени окисления Т. +4 и +6, реже +2 и -2. Образует разл. полупроводниковые соединения типа АТе (где А есть Ge или Sn), A2Te3(A есть As или Sb) и др. Используется как легирующая добавка к чугуну, стали, цветным металлам и сплавам. Термопары Те - Сu и Те-Pt служат для измерения низких темп-р. Находят практич. применение искусств. радионуклиды Т.: 121m Те (T1/2 = 154 сут), 121 Те (17 сут), 123m Те (119,7 сут), 125m Те (57,4 сут), 127m Те (109 сут), 127 Те (9,35 ч). С. С. Бердоносов.

ТЕМБР

ТЕМБР - з в у к а - субъективная, т. е. определяемая на слух, характеристика качества звука, в осн. зависящая от его спектра (см. Спектр звука). Оценка звуков по Т. дополняет их характеристику по громкости и высоте звука и позволяет различать между собой звуки разных источников, напр. узнавать звуки определ. музыкальных инструментов. Для оценки Т. имеют значение кол-во и расположение составляющих в спектре и, в частности, наличие устойчивых групп составляющих, наз. ф о р м а н т а м и. Если в звуке мало обертонов, то Т. оценивается как глухой, пустой, неокрашенный; если сильно выражены первые обертоны - сочный, полный; если сильно выражены высшие составляющие в области 3000-6000 Гц - пронзительный, металлич., резкий, яркий (в противоположность тусклому). Помимо спектра, на оценку Т. звука влияет динамика звука (напр., нарастание и спадание, импульсивность). Музыканты различают в звуке инструментов глубину, бархатистость, певучесть или гнусавость. Системы таких терминов для описания Т. звука не существует, и соответствие между ними и спектральными признаками не всегда установлено. И. Г. Русаков.

ТЕМНЫЙ РАЗРЯД

ТЕМНЫЙ РАЗРЯД -самостоятельный Таунсенда разряд.

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ТЕМПЕРАТУРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ -см. Тепловое излучение.

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ВОЛНЫ

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ВОЛНЫ -периодич. изменения распределения темп-ры в среде, связанные с периодич, колебаниями плотности тепловых потоков, поступающих в среду. Т. в. испытывают сильное затухание при распространении, для них характерна значит. дисперсия - зависимость скорости распространения от частоты Т. в. Обычно коэф. затухания Т. в. приближённо равен 2p/l, где l-длина Т. в. Для монохроматич. плоской Т. в., распространяющейся вдоль теплоизолированного стержня пост. поперечного сечения, l связана с периодом колебаний т и коэф. температуропроводности к соотношением: при этом скорость перемещения гребней волны Т. о., чем меньше период колебаний (меньше длина волны), тем Т. в. быстрее распространяются и затухают на меньших расстояниях. За глубину проникновения плоской Т. в. в среду принимают расстояние, на к-ром колебания темп-ры уменьшаются в е~2,7. раза, равное т. е. чем меньше период, тем меньше глубина проникновения Т. в. Напр., глубина проникновения в почву суточных колебаний темп-ры почти в 20 раз меньше глубины проникновения сезонных колебаний. Изучение Т. в. является одним из методов определения температуропроводности, теплоёмкости и др. тепловых характеристик материалов, Метод Т. в. особенно удобен для измерения характеристик чистых веществ при низких темп-рах. Слабо затухающие Т. в. в сверхтекучем жидком Не II представляют собой колебания плотности квазичастиц (см. Сверхтекучесть, Второй звук). Лит.: Карслоу Г. С., Eгep Д., Теплопроводность твердых тел, пер. с англ., М., 1964.

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ -напряжения, возникающие в теле вследствие различия темп-ры у разл. частей тела и ограничения возможности теплового расширения (или сжатия) со стороны окружающих частей тела или со стороны др. тел, окружающих данное (напр., растягивающие напряжения в натянутом между неподвижными опорами проводе при его охлаждении). Т. н. могут быть причиной разрушения деталей машин, сооружений и конструкций. Для предотвращения таких разрушений используют т. н. температурные компенсаторы (зазоры между рельсами, зазоры между блоками плотины, катки на опорах моста и т. п.).

ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ

ТЕМПЕРАТУРОПРОВОДНОСТЬ (коэффициент температуропроводности) - параметр, характеризующий скорость изменения темп-ры вещества в нестационарных тепловых процессах; мера теплоинерц. свойств вещества. Численно равна отношению коэф. теплопроводности вещества к произведению его уд. теплоёмкости (при пост. давлении) на плотность; выражается в м 2/с.

ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫСОКИЕ

ТЕМПЕРАТУРЫ ВЫСОКИЕ -1) темп-ры T, превышающие комнатную темп-ру (>300 К). Нагрев металлич. проводников электрич. током позволяет достигнуть неск. тыс. К, нагрев в пламени - примерно 5000 К, электрич. разряды в газах-от десятков тыс. до миллионов К, нагрев лазерным лучом - до неск. млн. К, темп-pa в зоне термоядерной реакции может составлять ~107-108 К. В момент образования нейтронных звёзд темп-pa в их недрах достигает ~1011 К, а на нач. стадиях развития Вселенной вещество могло иметь ещё большую темп-ру. 2) Темп-ры, превосходящие нек-рую характеристич. темп-ру, при достижении к-рой происходит качеств. изменение свойств веществ. Так, Дебая температураQ д. определяет для каждого вещества температурную границу, выше к-рой не сказываются квантовые эффекты (в этом случае Т. в. T>>Q д ), К таким характеристич. темп-рам можно отнести также температуры плавления, разграничивающие области твёрдого и жидкого состояний веществ, критич. темп-ры, определяющие верх. границу сосуществования пара и жидкости, темп-ры, при к-рых начинается диссоциация молекул (T~103 К) или ионизация атомов (T~104 К) и т. <д. См. также Экстремальное состояние вещества. Э. И. Асиновский.

ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАЗМЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕНЕВОЙ МЕТОД

ТЕНЕВОЙ МЕТОД -метод обнаружения оптич. неодно-родностей в прозрачных преломляющих средах и дефектов отражающих поверхностей (напр., зеркал). Впервые предложен в 1857 Л. Фуко (L. Foucault) для отражающих поверхностей. В 1867 А. Тендером (A. Toepier) этот метод был усовершенствован при исследовании прозрачных преломляющих сред. Т, м. наз. также шлирен-методом (от нем. Schliere-оптич. неоднородность, свиль, шлир). В Т. м. пучок лучей от точечного или щелевого источника света 1 (рис.) линзой или системой линз и зеркал (2-2') направляется через исследуемый объект (3 )и фокусируется на непрозрачной преграде (5) с острой кромкой (на т. <н. н о ж е Ф у к о), так что изображение источника проецируется на самом краю преграды. Если в исследуемом объекте нет оптич. неоднородностей, то все идущие от него лучи задерживаются преградой. При наличии оптич. неоднородности (4 )лучи будут рассеиваться ею и часть их, отклонившись, пройдёт выше преграды. Поставив за ней проекционный объектив (6) или окуляр, можно на экране (7) получить изображение неоднородностей (8 )или наблюдать их визуально. Иногда вместо точечного источника света и ножа Фуко применяют оптически сопряжённые решётки ( растры), перекрывающие ход лучам в отсутствие на их пути неоднородноcтей. Применяются также решётки со щелями в виде цветных светофильтров, позволяющие нагляднее определять характер оптич. неоднородностей. Получение менее контрастной картины зон изменения оптич. плотностей объекта возможно без перекрытия лучей ножом Фуко или решётками. Просвечивание объекта двумя оптич. системами, установленными под углом друг к другу, позволяет получать стереоскопии, картину распределения неоднородностей в объекте. Т. м. применяют при исследованиях распределения плотности воздушных потоков, образующихся при обтекании моделей в аэродинамических трубах, используют для проекции на экран изображений (получаемых в виде оптич. неоднородностей) в пузырьковых камерах, в телевиз. системах проекции на большой экран и др., Лит.: Валюс H. А., Растровые оптические приборы, М., 1966; Васильев Л. А., Теневые методы, М., 1968, Н. А. Вилюc.

ТЕНЕЙ ЭФФЕКТ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕНЗОДАТЧИК

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕНЗОР

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕНЗОР ИНЕРЦИИ

ТЕНЗОР ИНЕРЦИИ -см. в ст. Момент инерции.

ТЕНЗОР ЭНЕРГИИ-ИМПУЛЬСА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕНЗОРЕЗИСТИВНЫЙ ЭФФЕКТ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕНЗОРЕЗИСТОР

ТЕНЗОРЕЗИСТОР (от лат. tensus-напряжённый и резистор)- резистор, изменяющий своё электрич. сопротивление вследствие деформации, вызываемой приложенными к нему механич. напряжениями. Осн. характеристикой материала Т. является коэф. тензочувствительности (k), определяемый как отношение относит. изменения электрич. сопротивления к величине относит. деформации. Для металлов (нихрома, константана, сплавов на основе Ni, Mo, Pt)k = 2-14 (определяется в основном только изменением геом, размеров Т.); для полупроводников (Ge, Si и др.) k= 100-200. Металлич. Т. изготовляют из проволоки или фольги в виде решётки, полупроводниковые- Т.- в виде пластинок (длина 1 - 10 мм, ширина 0,2-1,0 мм, толщина 20-60 мкм) или эпитаксиальных плёнок (см. Эпитаксия). Т. используются гл. обр. в качестве чувствит. элемента измерит. преобразователей (тензодатчиков), применяемых для измерения механич. напряжений, деформаций твёрдых тел, а также в преобразователях давления или механич. напряжения в электрич, сигнал, напр. в микрофонах и звукоснимателях. Лит.: Ильинская Л. С., Подмарьков А. Н., Полупроводниковые тензодатчики, М.- Д., 1966. А. Н, Подмарьков.

ТЕНЗОРНЫЙ АНАЛИЗ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕОРЕМА СРТ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕОРИЯ ИНФОРМАЦИИ

Статья большая, находится на отдельной странице.

"ТЕПЛОВАЯ СМЕРТЬ" ВСЕЛЕННОЙ

"ТЕПЛОВАЯ СМЕРТЬ" ВСЕЛЕННОЙ - гипотеза, выдвинутая Р. Клаузиусом (R. Clausius, 1865) как-экстраполя-ция второго начала термодинамики на всю Вселенную. Согласно Клаузиусу, "энергия мира постоянна, энтропия мира стремится к максимуму". Т. е. Вселенная должна прийти в состояние полного равновесия термодинамического (состояние "тепловой смерти"). Однако экстраполяция второго начала термодинамики, установленного в лаб. условиях, на всю Вселенную необоснованна. Вселенная не является обычной замкнутой изолированной системой, для к-рой формулируются законы термодинамики. Для рассмотрения эволюции Вселенной (в частности, тепловой) необходимо учесть переменное гравитац. поле (см. Космология). А. А. Фридман доказал, что Вселенная, заполненная тяготеющим веществом, не может быть стационарной, а должна расширяться или сжиматься. В этом случае из возрастания энтропии не следует стремления системы к термодинамич. равновесию и парадокс "Т. с." В. не возникает (см. также Энтропия Вселенной), Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля, 7 изд., М., 1988; Толмен Р., Относительность, термодинамика и космология, пер. с англ., М., 1974, гл. 10; Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Строение и эволюция Вселенной, М., 1975; Вейнберг С., Гравитация и космология, пер. с англ., М., 1975. Д. Н. Зубарев.

ТЕПЛОВАЯ ФУНКЦИЯ

ТЕПЛОВАЯ ФУНКЦИЯ (тепловая функция Гиббса) -то же, что энтальпия.

ТЕПЛОВЙДЕНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ (температурное излучение) - эл.-магн. излучение, испускаемое веществом и возникающее за счёт его внутр. энергии (в отличие, напр., от люминесценции, к-рая возбуждается внеш. источниками энергии). Т. и. имеет сплошной спектр, положение максимума к-рого зависит от темп-ры вещества. С её повышением возрастает общая энергия испускаемого Т. и., а максимум перемещается в область малых длин волн. Т. и. испускает, напр., поверхность накалённого металла, земная атмосфера и т. д. Т. и. возникает в условиях детального равновесия в веществе (см. Детального равновесия принцип )для всех безыз-лучат. процессов, т. е. для разл. типов столкновений частиц в газах и плазме, для обмена энергиями электронного и колебат. движений в твёрдых телах и т. д. Равновесное состояние вещества в каждой точке пространства - состояние локального термодинамич. равновесия (ЛТР) - при этом характеризуется значением темп-ры, от к-рой зависит Т. и. в данной точке. В общем случае системы тел, для к-рой осуществляется лишь ЛТР и разл. точки к-рой имеют разл. темп-ры, Т. и. не находится в термодинамич. равновесии с веществом. Более горячие тела испускают больше, чем поглощают, а более холодные-соответственно наоборот. Происходит перенос излучения от более горячих тел к более холодным. Для поддержания стационарного состояния, при к-ром сохраняется распределение темп-ры в системе, необходимо восполнять потерю тепловой энергии излучающим более горячим телом и отводить её от более холодного тела. При полном термодинамич. равновесии все части системы тел имеют одну темп-ру и энергия Т. и., испускаемого каждым телом, компенсируется энергией поглощаемого этим телом Т. и. других тел. В этом случае детальное равновесие имеет место и для излучат. переходов, Т. и. находится в термодинамич. равновесии с веществом и наз. излучением равновесным (равновесным является Т. и. абсолютно чёрного тела). Спектр равновесного излучения не зависит от природы вещества и определяется Планка законом излучения. Для Т. и. нечёрных тел справедлив Кирхгофа закон излучения, связывающий их испускат. и поглощат. способности с испускат. способностью абсолютно чёрного тела. При наличии ЛТР, применяя законы излучения Кирхгофа и Планка к испусканию и поглощению Т. и. в газах и плазме, можно изучать процессы переноса излучения. Такое рассмотрение широко используется в астрофизике, в частности в теории звёздных атмосфер. Лит.: Планк М., Теория теплового излучения, пер. с нем., Л. - М.,1935; Ельяшевич М. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, М., 1962; Соболев В. В., Курс теоретической астрофизики, 3 изд., М .,1985, М. А. Ельяшевич.

ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ

ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ -см. Равновесие термодинамическое.

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ

ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ -изменение размеров. тела при нагревании. Т. р. при пост. давлении p количественно характеризуется изобарным коэф. расширения (коэф. объёмного Т. p.) a=V-1(dV/dT)p, где V-· объём тела (твёрдого, жидкого или газообразного). Практически значение a определяется ф-лой где V' и V - объём тела при темп-pax T' и T соответственно (T'> Т). Для твёрдых тел, наряду с a, вводят коэф. линейного Т. р. где l -нач. длина тела вдоль выбранного направления. В общем случае анизотропных тел a = ax + ay+az, причём различие или равенство линейного коэф. Т. р. ax, a у, az вдоль кристаллографич. осей x, у, z определяется симметрией кристалла. Напр., для кристаллов с кубич. структурой, так же, как и для изотропных тел, ax =a у = az = a л и a=3a л. Для большинства тел a>0, но существуют исключения. Напр., вода при нагреве от 0 до 4 °С при атм. давлении сжимается (a<0). Зависимость a от T наиб. заметна у газов (для идеального газаa = 1/T), у жидкостей она проявляется слабее. У нек-рых твёрдых тел (кварца, инвара и др.) коэф. a мал и практически постоянен в широком интервале Т. При коэф. Т. р. газов обусловлено увеличением кинетич. энергии частиц газа при его нагреве и совершением за счёт этой энергии работы против сил внеш. давления. У твёрдых тел и жидкостей Т. р. связано с несимметричностью (анграмо-низмом) тепловых колебаний атомов, благодаря чему межатомные расстояния с ростом Т увеличиваются (см. Колебания кристаллической решётки). Эксперим. определение a и a л осуществляется методами дилатометрии. Т. р. тел учитывается при конструировании приборов, машин и установок, работающих в переменных температурных условиях. Лит.: Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Берд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей, пер. с англ., М., 1961; Новикова С. И., Тепловое расширение твердых тел, М., 1974.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС АТМОСФЕРЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ЗЕМЛИ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК

ТЕПЛОВОЙ ПОТОК - вектор, направленный в сторону, противоположную градиенту темп-ры и равный по абс. величине кол-ву теплоты, проходящему через изотермич. поверхность в единицу времени. Измеряется в ваттах или ккал/ч (1 ккал/ч=1,163 Вт). Т. п., отнесённый к единице изотермич. поверхности, наз. плотностью Т. п. или уд. Т. п., в технике - т е п л о в о й н а г р у з к о й. Единицами измерения уд. Т. п. служат Вт/м 2 и ккал/(м 2 · ч).

ТЕПЛОВОЙ ПРОБОЙ

ТЕПЛОВОЙ ПРОБОЙ (электротепловой пробой)-резкое увеличение электропроводности диэлектрика (или полупроводника) при прохождении через него электрич. тока, обусловленное джоулевым разогревом (см. Джоулевы потери )и нарушением теплового равновесия образца с окружающей средой. В теоретич. отношении Т. п. имеет много общего с тепловым взрывом. Необходимым условием Т. п. является резкое (обычно экспоненциальное) возрастание проводимости s с ростом темп-ры Т. Незначительная в первый момент (при комнатной темп-ре) проводимость вследствие выделения джоулева тепла приводит к небольшому повышению темп-ры, вследствие чего проводимость увеличивается; это, в свою очередь, приводит к дальнейшему повышению темп-ры и т. д., т. е. проводимость и темп-ра взаимно "раскачивают" друг друга. В связи с тем, что коэф. теплоотдачи зависит от Т слабее (обычно линейно), существует нек-рое критич. значение электрич. поля Е кр (э л е к т р и ч е с к а я п р о ч н о с т ь), при превышении к-рого стационарное тепловое состояние образца оказывается невозможным (ур-ние теплового баланса не имеет стационарного решения). В этом случае темп-pa со временем лавинообразно нарастает и, в конечном счёте, происходит плавление или иное разрушение образца. Если в цепи образца есть гасящее сопротивление, то разрушение может не произойти: в этом случае происходит перераспределение приложенного напряжения, в результате чего вольт-амперная характеристика (ВАX) оказывается S -образной. При критич. напряжении ток и темп-ра претерпевают скачок. При уменьшении напряжения скачок в обратном направлении происходит не при том же, а при меньшем критич. значении, т. е. имеет место гистерезис, S -образный характер ВАX может привести к неоднородности распределения плотности тока j по сечению проводника (шнурование тока). От лавинного пробоя, обусловленного "умножением" числа свободных носителей заряда, Т. п. отличают гораздо большее время нарастания тока (10-2 -103 с), сильная зависимость электрич. прочности от размеров и формы образца, темп-ры окружающей среды, условий теплоотдачи. Наряду со статич. Т. п. возможен оптический Т. п. в условиях, когда с ростом темп-ры быстро возрастает коэф. поглощения эл.-магн. волн. Такие условия возможны при поглощении ИК-излучения свободными носителями, при температурном сдвиге линии экситонного поглощения и т. д. Оптич. Т. п. является одним из возможных механизмов оптической бистабильности. Лит.: Франц В., Пробой диэлектриков, пер. с нем., М., 1961; Поплавко Ю, М., Физика диэлектриков, К., 1980; Эп-штейн Э. М., Оптический тепловой пробой полупроводниковой пластины, "ЖТФ", 1978, т. 48, с. 1733. Э. <М. Эпштейн.

ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ

ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ - см. ТВЭЛ.

ТЕПЛОВЫЕ НЕЙТРОНЫ

ТЕПЛОВЫЕ НЕЙТРОНЫ -нейтроны с кинетич. энергией ниже 0,5 эВ; образуются при замедлении быстрых нейтронов до теплового равновесия с атомами замедляющей среды. Этот процесс, наз. т е р м а л и з а ц и е й н е й т р он о в. Распределение Т. <н. в замедлителе по. скоростям определяется его темп-рой в соответствии с Максвелла распределением для молекул газа. Энергия, соответствующая наибю вероятной скорости Т. н., равна 8,6.10-5 Т эВ (где Т -абс. темп-pa в К). Лит. см. при ст. Нейтронная физика, Замедление нейтронов.

ТЕПЛОЁМКОСТЬ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕПЛОЗАЩИТА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕПЛООБМЕН

ТЕПЛООБМЕН - самопроизвольный необратимый процесс переноса теплоты, обусловленный градиентом темп-ры. В общем случае перенос теплоты может также вызываться неоднородностью полей др. физ. величин, напр. градиентом концентраций (см. Дюфура эффект). Различают след. виды Т.: теплопроводность, конвекция, лучистый теплообмен, Т. при фазовых превращениях; на практике Т. часто осуществляется неск. видами сразу. Т. определяет или сопровождает мн. процессы в природе (напр., эволюцию звёзд и планет, метеорологич. процессы на поверхности Земли и т. д.), в технике и быту. Во мн. случаях, напр. при исследовании процессов сушки, испарит. охлаждения, диффузии, Т. рассматривается совместно с массо-обменом. Т. между двумя теплоносителями (газами, жидкостями) через разделяющую их твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними наз. теплопередачей.

ТЕПЛООТДАЧА

ТЕПЛООТДАЧА -теплообмен между поверхностью твёрдого тела и соприкасающейся с ней средой - теплоносителем (жидкостью, газом). Т. осуществляется конвекцией, теплопроводностью, лучистым теплообменом. Различают Т. при свободном и вынужденном движении теплоносителя, а также при изменении его агрегатного состояния. Интенсивность Т. характеризуется коэф. Т.- кол-вом теплоты, переданным в единицу времени через единицу поверхности при разности темп-р между поверхностью и средой-теплоносителем в 1 К. Т. можно рассматривать как часть более общего процесса теплопередачи.

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА - теплообмен между двумя теплоносителями через разделяющую их твёрдую стенку или через поверхность раздела между ними. Т. включает в себя теплоотдачу от более горячей жидкости или газа к стенке, теплопроводность в стенке, теплоотдачу от стенки к более холодной жидкой или газообразной среде. Интенсивность передачи теплоты при Т. характеризуется к о э фф и ц и е н т о м т е п л о п е р е д а ч и k, численно равным колву теплоты, к-рое передаётся через единицу площади поверхности стенки в единицу времени при разности темп-р между теплоносителями в 1 К. Величина R=1/k наз. полным термич. сопротивлением Т. Напр., для однослойной стенки где a1 и a 2- коэф. теплоотдачи от горячей жидкости к поверхности стенки и от поверхности стенки к холодной жидкости, d - толщина стенки, l - коэф. теплопроводности. В большинстве встречающихся на практике случаев k определяется опытным путём по разности темп-р DT и тепловому потокуdQ через элемент поверхности раздела Лит.: Михеев М. А., Михеева И. М., Основы теплопередачи, 2 изд., М., 1977; Шорин С. Н., Теплопередача, 2 изд., М., 1964. И. Н. Розенгауз.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ УРАВНЕНИЕ

ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ УРАВНЕНИЕ -ур-ние, описывающее процесс распространения теплоты в сплошной среде (газе, жидкости или твёрдом теле); осн. ур-ние матем. теории теплопроводности. Т. у. выражает тепловой баланс для малого элемента, объёма среды с учётом поступления теплоты от источников и тепловых потерь через поверхность элементарного объёма вследствие теплопроводности. Для изотропной неоднородной среды Т. у. имеет вид где r - плотность среды, cV - теплоёмкость среды при пост. объёме V; t - время; х, у, z - координаты; Т= = Т(х, у, z) - темп-pa, к-рая вычисляется при помощи Т. у.: l - коэф. теплопроводности; F=F (х, у,z) - заданная плотность тепловых источников. Величины r, cV, l зависят от координат и, вообще говоря, от Т. В случае изотропной однородной среды Т. у. принимает вид где D - оператор Лапласа; V. В стационарном состоянии, когда Т не меняется со временем, Т. у. переходит в Пуассона уравнение:DT=f/a2 = Fl, а в отсутствие источников теплоты- в Лапласа уравнение D Т=0. Процессы диффузии также описываются ур-ниями типа Т. у. Лит.: Тихонов А. Н., Самарский А. А., Уравнения математической физики, 5 изд., М., 1977; Карслоу Г., Егер Д., Теплопроводность твердых тел, пер. с англ., М., 1964; Владимиров В. С., Уравнения математической физики, 5 изд., М., 1988. Д. <Н. Зубарев.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПЛАЗМЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ТЕПЛОСОДЕРЖАНИЕ

ТЕПЛОСОДЕРЖАНИЕ -то же, что энтальпия.

ТЕПЛОТА ПОЛИМОРФНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ

ТЕПЛОТА ПОЛИМОРФНОГО ПРЕВРАЩЕНИЯ -кол-во теплоты, выделяемое (поглощаемое) при равновесном изобарно-изотермич. переходе вещества из одной полиморфной модификации в другую (см. Полиморфизм). Т. п. п.-один из видов теплоты фазового перехода. Полиморфные модификации существуют у твёрдых кристаллич. веществ и жидких кристаллов. Модификации одного и того же вещества различаются структурой кристаллич. решётки и являются устойчивыми в определ. интервале значений темп-р, давлений и др. внеш. параметров. Переходы из одной модификации в другую связаны с изменением энтальпии вещества DH и сопровождаются выделением (поглощением) соответствующего кол-ва теплоты Q пл = DH. Значения Q пл для нек-рых полиморфных переходов приведены в таблице.

ТЕПЛОТА ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА

ТЕПЛОТА ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА - кол-во теплоты, к-рое необходимо сообщить веществу (или отвести от него) при равновесном изобарно-изотермич. переходе вещества из одной фазы в другую (фазовом переходе 1-го рода - кипении, плавлении, кристаллизации, полиморфном превращении и т. п.). Существование Т. ф. п. физически обусловлено различием энергий связи вещества в соот-ветств. фазах. Для фазовых переходов 2-го рода Т. ф. п. равна нулю. Равновесный фазовый переход при данном давлении происходит при пост. темп-ре - темп-ре фазового перехода. Т. ф. п. равна произведению темп-ры фазового перехода на разность энтропии в двух фазах, между к-рыми происходит переход, Различают уд. и мольную (молярную) Т. ф. п., отнесённые соответственно к 1 кг и 1 молю вещества (см. Теплота испарения, Теплота плавления, Теплота полиморфного превращения),

ТЕПЛОТА ИСПАРЕНИЯ

ТЕПЛОТА ИСПАРЕНИЯ (теплота парообразования) - кол-во теплоты, к-рое необходимо сообщить веществу в равновесном изобарно-изотермич. процессе для полного превращения жидкого вещества в пар. Т, и. равна кол-ву теплоты, выделяющемуся при конденсации пара в жидкость. Один из видов теплоты фазового перехода. Различают уд. Т. и. (измеряется в Дж/кг, ккал/кг) и мольную (молярную) Т. и. (в Дж/моль). Ниже приведены значения уд. Т. и. L исп нек-рых веществ при нормальном давлении (1013,25 гПа) и темп-ре кипения T кип.

ТЕПЛОТА ПЛАВЛЕНИЯ

ТЕПЛОТА ПЛАВЛЕНИЯ -кол-во теплоты, к-рое необходимо сообщить веществу в равновесном изобарно-изотермич. процессе, чтобы полностью перевести его из твёрдого кристаллич. состояния в жидкое. Т. п. равна кол-ву теплоты, выделяющемуся при кристаллизации вещества из жидкой фазы. Т. <п.- один из видов теплоты фазового перехода. Различают уд. Т. п. (измеряется в Дж/кг, ккал/кг) и мольную (молярную) Т. п. (в Дж/моль). Ниже приведены значения уд. Т. и. L пл для нек-рых веществ при нормальном давлении (1013,25 гПа) и темп-ре плавления Т пл.

ТЕПЛОТА СГОРАНИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.