Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
Статьи на букву "Ф" (часть 1, "Ф"-"ФИЗ")

Статьи на букву "Ф" (часть 1, "Ф"-"ФИЗ")

ФАДДЕЕВА -ПОПОВА ДУХИ

ФАДДЕЕВА -ПОПОВА ДУХИ -вспомогательные поля, к-рые вводятся в теорию Янга- Миллса полей для того, чтобы записать матрицу рассеяния в виде хронологически упорядоченной экспоненты от локального действия или в виде функционального интеграла от exp{iS}, где S- локальное эфф. действие, включающее помимо классич. действия Янга - Миллса фиксирующий калибровку член и действие Ф.- П. д. (см. также Калибровочные поля). Действие Ф.-- П. Д. где Am-компоненты поля Янга - Миллса, g- константа взаимодействия, черта означает дираковское сопряжение. Скалярные поля принимающие значения в алгебре Ли калибровочной группы, наз. Ф.- П. д. (Л. Д. Фаддеев, В. Н. Попов, 1967). По отношению к базису генераторов группы определяются своими коэф. Поля являются антикоммутирующими переменными. Ф.- П. д. отсутствуют в асимптотич. состояниях. Их роль состоит в том, чтобы компенсировать вклад нефиз. продольных и временных квантов поля Янга - Миллса, присутствующих в теории при квантовании в ковариант-ных калибровках, и тем самым обеспечить унитарность матрицы рассеяния. Суммарная вероятность перехода из любого физ. состояния (т. е. состояния, включающего только поперечно поляризованные кванты поля Янга - Миллса) в состояния, включающие Ф.- П. д. и нефиз. поляризации поля Янга - Миллса, равна нулю. Это свойство может быть положено в основу ковариантной процедуры квантования теории Янга - Миллса, в к-рой исходным объектом является эфф. действие. Лит. см. при ст. Калибровочные поля. А. А. Славное.

ФАЗ ПРАВИЛО

ФАЗ ПРАВИЛО - см. Гиббса правило фаз.

ФАЗА

ФАЗА - в т е р м о д и н а м и к е - термодинамически равно-веское состояние вещества, отличающееся по физ. свойствам от др. возможных равновесных состояний (др. фаз) того же вещества (см. Равновесие термодинамическое). Иногда неравновесное метастабильное состояние вещества также наз. Ф. (метастабильная Ф.). Переход вещества из одной Ф. в другую - фазовый переход- связан с качеств. изменениями свойств вещества. Напр., газовое, жидкое и кристаллич. состояния (Ф.) вещества различаются характером движения структурных частиц (атомов, молекул) и наличием или отсутствием упорядоченной структуры вещества. Разл. кристаллич. Ф. могут отличаться друг от друга типом кристаллич. структуры, электропроводностью, электрич. и магн. свойствами, наличием или отсутствием сверхпроводимости и т. д. Жидкие Ф. отличаются друг от друга концентрацией компонентов, наличием или отсутствием сверхтекучести, анизотропией упругих и электрич. свойств (у жидких кристаллов) и т. д. В твёрдых сплавах Ф. кристаллич. структуры могут отличаться плотностью, модулями упругости, темп-рой плавления и др. свойствами. В большинстве случаев Ф. пространственно однородны, однако известен ряд исключений: смешанное состояние сверхпроводников 2-го рода, ферромагнетики в слабых магн. полях (см. Домены )и др. Лит. см. при ст. Термодинамика.

ФАЗА КОЛЕБАНИЙ

ФАЗА КОЛЕБАНИЙ - аргумент периодически изменяющейся ф-ции, описывающей колебат. или волновой процесс. В гармонич. колебании где -Ф. к., А - амплитуда, w-круговая частота, t- время, j0 -начальная (фиксированная) Ф. к. (в момент времени t = 0, j=j0). В случае бегущей волны где k- волновое число. Ф. к. определяется с точностью до произвольного слагаемого, кратного 2p. Термин "Ф. к.", строго говоря, относится только к перио-дич. колебаниям, но его применяют также и к др. процессам. В случае квазипериодич. волнового процесса выделение амплитуды и фазы возможно лишь при условии медленности изменений амплитуды в масштабе пространственного или временного периода колебаний, т. е. когда или (где Т- период колебания, l-длина волны). Лит. см. при статьях Колебания, Волны. М. А. Миллер.

ФАЗОВАЯ РЕЛЬЕФОГРАФИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФАЗОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ

ФАЗОВАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ - то же, что автофази-ровка.

ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА

ФАЗОВАЯ ДИАГРАММА -см. Диаграмма состояния.

ФАЗОВАЯ МОДУЛЯЦИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФАЗОВАЯ СКОРОСТЬ

ФАЗОВАЯ СКОРОСТЬ -скорость перемещения фазы волны в определ. направлении. В случае монохроматич. плоской волны вида (где А - амплитуда, j-фаза, w-круговая частота, k - волновое число, t- время, х - расстояние, отсчитываемое в направлении распространения волны) фазовые фронты или плоскости пост. фазы j=const перемещаются в пространстве вдоль л: с Ф. с. Однако в любом ином направлении ;x, составляющем с х угол a(x=xcosa), скорость перемещения фазы превышает u х, поскольку (рис.). Т. о., в отличие от волнового вектора k, Ф. с. не является векторной величиной в обычном смысле и может даже произвольно превышать скорость распространения света с. Волны с u ф>c наз. быстрыми, а с u ф<c -медленными. Различают также прямые волны, фазовые и групповые скорости в к-рых направлены в одну сторону, и обратные волны, в к-рых эти скорости направлены противоположно друг другу. Зависимость Ф. с. от частоты со определяет дисперсию волн, что приводит к искажению формы передаваемого сигнала конечной длительности, за исключением нек-рых особых случаев, когда эти искажения компенсируются нелинейными эффектами (см. Солитон). Лит. см. при статьях Волны, Групповая скорость. М. А. Миллер.

ФАЗОВАЯ ТРАЕКТОРИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФАЗОВОЕ ПРОСТРАНСТВО

ФАЗОВОЕ ПРОСТРАНСТВО - в с т а т и с т и ч е с к о й ф из и к е, многомерное пространство, осями к-рого служат все обобщённые координаты qi и импульсы pi (i=1, 2, ..., N )механич. системы с N степенями свободы. Т. о., Ф. п. имеет размерность 2N. Состояние системы изображается в Ф. п. точкой с координатами q1,p1 ..., qN, pN, а изменение состояния системы во времени-движением точки вдоль линии, называемой ф а з о в о й т р а е к т о р и е й. Точки, соответствующие определ. значению энергии системы, образуют в Ф. п. (2N-1)-мерную поверхность, делящую пространство на две части - более высоких и более низких значений энергии. Поверхности разл. значений энергии не пересекаются. Траектории замкнутой системы (с пост. значением ) лежат на этих поверхностях. В принципе траектория может быть рассчитана на основе законов механики, такой расчёт можно осуществить практически, если число частиц системы не слишком велико. Для статистич. описания состояния системы из мн. частиц вводится понятие фазового объёма (элемента объёма Ф. п.) и функции распределения системы - вероятности пребывания точки, изображающей состояние системы, в любом элементе фазового объёма. Понятие Ф. <п.- основное для классич. статистич. физики (механики), изучающей ф-ции распределения системы из мн. частиц. Д. Н. Зубарев.

ФАЗОВОЕ РАВНОВЕСИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФАЗОВЫЕ ИСКАЖЕНИЯ

ФАЗОВЫЕ ИСКАЖЕНИЯ (фазочастотные искажения) - искажения формы сигнала, обусловленные нарушением фазовых соотношений в его частотном спектре. Ф. и. относят к линейным искажениям, когда искажения формы сигнала зависят только от нарушения структуры его спектра без обогащения новыми гармониками. Ф. и. возникают, напр., при прохождении сигнала по каналу связи, когда в последнем затухание либо отсутствует, либо не зависит от частоты, а его фазочастотная характеристика является нелинейной ф-цией частоты. Ф. и. имеют место при прохождении сигнала через идеальный фильтр низких частот в виде LC -цепочки. В реальных системах Ф. и. обязательно сопутствуют и амплитудные искажения.

ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ

ФАЗОВЫЙ АНАЛИЗ - метод обработки эксперим. данных, применяемый при анализе столкновений частиц. Задача Ф. а.- нахождение фазовых параметров рассеяния микрочастиц. Такой анализ необходим, когда динамич. теория не позволяет вычислить все или хотя бы нек-рые из фаз рассеяния, как это имеет место для сильных взаимодействий. Задача, эквивалентная Ф. а.,- восстановление матрицы рассеяния из эксперимента.

ФАЗОВЫЙ КОНТРАСТ

ФАЗОВЫЙ КОНТРАСТ - метод получения изображений микроскопич. объектов, основанный на регистрации различий в сдвигах фазы разных участков световой волны, проходящей через эти объекты. Ф. к. применяется в тех случаях, когда поглощательная способность и показатель преломления разл. элементов рассматриваемой структуры настолько близки, что при обычных методах наблюдения и получения изображений по поглощению и рассеянию эти элементы оказываются неразличимыми. Вместе с тем сдвиги фаз, вносимые такими элементами, могут заметно отличаться, образуя "фазовый рельеф" проходящей световой волны. Для визуализации или регистрации с помощью фотоприёмников фазовый рельеф сначала преобразуется вспомогательными оптич. устройствами в изменение ин-тенсивностей (амплитуд) разл. участков световой волны, т. н. амплитудный рельеф. Метод Ф. к. разработан Ф. Цернике (F. Zernike) в 1935. Подробнее см. в ст. Микроскопия, а также лит. при этой статье.

ФАЗОВЫЙ ОБЪЕМ

ФАЗОВЫЙ ОБЪЕМ - элемент объёма фазового пространства. Для механич. системы с N степенями свободы элементарный Ф. о. равен где q1 ..., qN - обобщённые координаты, а p1 ..., р N - обобщённые импульсы системы. Ф. о. конечной фазовой области G равен 2N -мерному интегралу Если система описывается Гамильтона уравнениями, то при движении частиц Ф. о. остаётся неизменным ( Лиувилля теорема). Это позволяет ввести нормированные функции распределения в фазовом пространстве. Д. Н. Зубарев.

ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД ПОРЯДОК-БЕСПОРЯДОК

ФАЗОВЫЙ ПЕРЕХОД ПОРЯДОК-БЕСПОРЯДОК - см. Структурные фазовые переходы.

ФАЗОВЫЙ СИНХРОНИЗМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФАЗОН

ФАЗОН - составная квазичастица, образуемая электроном, локализованным вблизи гетерофазной флуктуации (частный случай флуктуона). При фазовых переходах1-го рода зародыш фазы b, возникающий в равновесной при данной темп-ре фазе a, увеличивает термодинамич. потенциал системы. Если электрон притягивается к такой флуктуации и локализуется вблизи неё, то понижение энергии электрона может скомпенсировать увеличение термодинамич. потенциала и стабилизировать флуктуацию. В большинстве случаев радиус Ф. оказывается много больше постоянной решётки, т. е. Ф. является макроскопич. квазичастицей. Если при данных условиях радиус Ф. превосходит критич. радиус зародышей фазы b, имеет место фазовый переход . Температурная область существования Ф. вблизи точки фазового перехода тем шире, чем меньше теплота перехода. Возникновение Ф. приводит к изменению электронных свойств кристалла в области фазового перехода. В окрестности точки фазового перехода в кристалле возникают новые локализованные электронные состояния - энерге-тич. уровни Ф. в запрещённой зоне фазы a. Эти уровни могут приводить к аномалиям в электропроводности и фотопроводимости. Они существенно влияют на кинетику процессов рекомбинации и захвата неравновесных электронов в области фазового перехода. В др. случаях Ф. можно рассматривать как невырожденный газ подвижных квазичастиц, дающий вклад в явления переноса. Учёт возможности образования Ф. объясняет влияние электронов (в т. ч. неравновесных) на фазовый переход 1-го рода. Возникновение Ф. значительно облегчается при увеличении числа локализующихся на нём электронов. Увеличение концентрации неравновесных электронов в зоне проводимости фазы a способствует образованию зародышей критич. размера, т. е. приводит к сдвигу темп-ры фазового перехода a -> b. Лит.: Кривоглаз М. А., Флуктуонные состояния электронов, "УФН", 1973, т. 111, в. 4, с. 617; Фридкин В. М., Фотосегнето-электрики, М., 1979. Э. М. Эпштейн.

ФАЗОПЕРЕМЁННАЯ ФОКУСИРОВКА

ФАЗОПЕРЕМЁННАЯ ФОКУСИРОВКА - см. в ст. Фокусировка частиц в ускорителе.

ФАЗОТРОН

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФАЗОЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

ФАЗОЧАСТОТНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (ФЧХ) - характеристика линейной электрич. цепи, выражающая зависимость сдвига по фазе между гармонич. колебаниями на выходе и входе этой цепи от частоты гармонич. колебаний на её входе. ФЧХ используются в осн. для оценки фазовых искажений формы сложного сигнала (напр., видеосигнала), вызываемых неодинаковой задержкой во времени его отд. гармонич. составляющих при их прохождении по электрич. цепи, в радиотехн. системах, основанных на фазовых методах обработки сигналов, в системах многоканальной связи, в измерит. устройствах и др. Для подавляющего большинства электрич. цепей ФЧХ однозначно связана с амплитудно-частотной характеристикой.

ФАЗЫ РАССЕЯНИЯ

ФАЗЫ РАССЕЯНИЯ - вещественные параметры, характеризующие упругое рассеяние частиц. См. Рассеяние микрочастиц.

ФАКЕЛЬНЫЙ РАЗРЯД

ФАКЕЛЬНЫЙ РАЗРЯД - особый вид одноэлектродного высокочастотного разряда; возникает при повышении тока и частоты в коронном разряде или при удалении, напр., одного из электродов высокочастотной дуги. При давлениях, близких к атмосферному или более высоких, Ф. р. имеет форму пламени свечи. С понижением давления Ф. р. постепенно утрачивает свою первонач. форму, превращаясь в разряд с равномерным диффузным свечением. Как и коронный разряд, Ф. р. наиб. легко возникает на электродах с большой кривизной - на остриях, тонких проволоках и т. п. Лит. см. при статьях Коронный разряд, Электрические разряды в газах. Л. А. Сена.

ФАКТОР МАГНИТНОГО РАСЩЕПЛЕНИЯ

ФАКТОР МАГНИТНОГО РАСЩЕПЛЕНИЯ - то же, что Ланде множитель.

ФАРАД

ФАРАД (Ф, F) - единица электрич. ёмкости СИ. Названа в честь М. Фарадея (М. Faraday). 1 Ф равен электрич. ёмкости конденсатора, между обкладками к-рого при заряде на них 1 Кл возникает разность потенциалов 1 В. 1 Ф = 8,99 1011 см= 10-9 единиц СГСМ (сантиметр-единица ёмкости симметричной СГС системы единиц и системы СГСЭ). Чаще применяют дольные единицы: микрофарад (10-6 Ф) и пикофарад (10-12 Ф).

ФАРАД НА МЕТР

ФАРАД НА МЕТР (Ф/м, F/m)-единица СИ абс. диэлектрич. проницаемости и восприимчивости; 1 Ф/м равен абс. диэлектрич. проницаемости среды, в к-рой при напряжённости электрич. поля 1 В/м возникает электрич. смещение 1 Кл/м 2. Абс. диэлектрич. проницаемость вакуума (электрич. постоянная)

ФАРАДЕЯ ПОСТОЯННАЯ

ФАРАДЕЯ ПОСТОЯННАЯ (Фарадея число), F,- фундаментальная физическая константа, равная произведению Авогадро постоянной NA на элементарный электрич. заряд е (заряд электрона): Ф. п. применяется в электрохим. расчётах. Названа в честь М. Фарадея (М. Faraday), открывшего осн. законы электролиза. Значение F определялось на основе измерений эл.-хим. эквивалента серебра.

ФАРАДЕЯ ЭФФЕКТ

ФАРАДЕЯ ЭФФЕКТ - один из эффектов магнитооптики, заключающийся во вращении плоскости поляризации линейно поляризованного света, распространяющегося в веществе вдоль пост. магн. поля, в к-ром находится это вещество. Открыт М. Фарадеем (М. Faraday) в 1845 и явился первым доказательством прямой связи оптич. и эл.-магн. явлений. Феноменологич. объяснение Ф. э. заключается в том, что в общем случае намагниченное вещество нельзя охарактеризовать одним показателем преломления п. Под действием магн. поля показатели преломления п + и п_ для циркулярно право- и левополяризованного света становятся различными. Вследствие этого при прохождении через среду вдоль магн. поля право- и левополяризованные составляющие линейно поляризованного излучения распространяются с разными фазовыми скоростями, приобретая разность хода, линейно зависящую от оптической длины пути. В результате плоскость поляризации линейно поляризованного монохроматич. света с длиной волны l, прошедшего в среде путь l, поворачивается на угол В области не очень сильных магн. полей разность линейно зависит от напряжённости магн. поля и в оощем виде угол фарадеевского вращения описывается соотношением q=VHl где константа V зависит от свойств вещества, длины волны излучения и темп-ры и наз. Верба постоянной. Ф. э. по своей природе тесно связан с Зеемана эффектом, обусловленным расщеплением уровней энергии атомов и молекул магн. полем. При продольном относительно магн. поля наблюдении спектральные компоненты зеема-новского расщепления оказываются циркулярно поляризованными. Соответствующую циркулярную анизотропию обнаруживает и спектральный ход показателя преломления в области зеемановских переходов. Т. о., в наиб. простом виде Ф. э. является следствием зеемановского расщепления кривых дисперсии показателя преломления для двух циркулярных поляризаций. В Ф. э. ярко проявляется специфич. характер вектора напряжённости магн. поля Н ( Н- осевой вектор, "псевдовектор"). Знак угла поворота плоскости поляризации при Ф. э. в отличие от естественной оптической активности не зависит от направления распространения света (по полю или против поля). Поэтому многократное прохождение света через среду, помещённую в магн. поле, приводит к возрастанию угла поворота плоскости поляризации в соответствующее число раз. Эта особенность Ф. э. нашла применение при конструировании невзаимных оп-тич. и радиомикроволновых устройств (см. Невзаимные элементы). Ф. э. широко используется в науч. исследованиях. Лит. см. при ст. Магнитооптика. В. С. Запасский.

ФЁДОРОВСКИЕ ГРУППЫ

ФЁДОРОВСКИЕ ГРУППЫ -то же, что пространственные группы симметрии (см. Симметрия кристаллов].

ФЁЙГЕНБАУМА УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕЙНМАНА ДИАГРАММЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕЙНМАНА ПРЕДСТАВЛЕНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕМТО...

ФЕМТО... (от дат. femten - пятнадцать) - приставка к наименованию единицы физ. величины для образования наименования дольной единицы, составляющей 10-15 от исходной. Обозначения: ф, f. Пример: 1 фс (фемтосекунда)=10-15 с.

ФЕМТОСЕКУНДНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРМА ПРИНЦИП

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРМИ

ФЕРМИ - внесистемная единица длины, равная 10-15 м. Названа в честь Э. Ферми (Е. Fermi). Применяется в физике элементарных частиц и ядерной физике. Иногда сокращённо обозначают Ф или Фм.

ФЕРМИ-ГАЗ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРМИ-ДИРАКА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

ФЕРМИ-ДИРАКА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ (ферми-распределение) - ф-ция распределения по уровням энергии тождественных частиц с полуцелым спином при условии, что взаимодействием частиц между собой можно пренебречь. Ф.- Д. р.- ф-ция распределения идеального квантового газа ( ферми-газа), подчиняющегося Ферми-Дирака статистике. Ф.- Д. р. соответствует максимуму статистического веса (или энтропии) с учётом неразличимости тождественных частиц (см. Тождественности принцип )и требований статистики Ферми - Дирака. Д. Н. Зубарев.

ФЕРМИ-ДИРАКА СТАТИСТИКА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРМИ-ЖИДКОСТЬ

ФЕРМИ-ЖИДКОСТЬ -квантовая жидкость, в к-рой элементарные возбуждения (квазичастицы) обладают полуцелым спином; подчиняется Ферми- Дирака статистике. К Ф.-ж. относятся, напр., электроны в металлах и полупроводниках, нейтроны в нейтронных звёздах, экситоны в эк-ситонных каплях в диэлектрике (нормальная Ф.-ж.), а также жидкий 3 Не (сверхтекучая Ф.-ж.). См. Квантовая жидкость.

ФЕРМИИ

ФЕРМИИ (лат. Fermium), Fm,- радиоакт. хим. элемент III группы периодич. системы элементов Менделеева, ат. номер 100; относится к тяжёлым актиноидам (т. <н. трансплутониевым элементам). Известны изотопы Ф. с массовыми числами 244-258, все они радиоактивны. Наиб. устойчив 257Fm (a-распад и спонтанное деление, T1/2 = 100,5 сут). Ф. открыт в 1952 А. Гиорсо (A. Ghiorso) и др. и назван в честь Э. Ферми (Е. Fermi). Конфигурация внеш. электронных оболочек 5s2p6d10f126s2p67s2. (предположительно). Энергии последоват. ионизации 6,7; 12,5 и 22,5 эВ. Проявляет степени окисления +3 (как и др. актиноиды) и +2 (редко). Мишени, содержащие Ф., используют для искусств. синтеза более тяжёлых хим. элементов. С. С. Бердоносов.

ФЕРМИ-ИМПУЛЬС

ФЕРМИ-ИМПУЛЬС - макс. значение импульса, к-рым могут обладать фермионы при темп-ре T=0 К. Ф.-и. в случае квадратичного закона дисперсии фермионов равен где m - масса фермиона (эфф. масса в случае квазичастиц), - ферми-энергия (см. также Ферми-поверхность).

ФЕРМИОН

ФЕРМИОН (ферми-частица) - частица или квазичастица с полуцелым спином. Ф. подчиняются Ферми-Дирака статистике. Ф. являются все барионы, кварки и лептоны. Связанная система, в к-рую входит нечётное число Ф., также есть Ф. Напр., атомное ядро с нечётным массовым числом, атом (ион) с нечётной суммой его массового числа и числа электронов. Примерами квазичастиц Ф. являются дырка и полярон.

ФЕРМИ-ПОВЕРХНОСТЬ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРМИ-РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

ФЕРМИ-РАСПРЕДЕЛЕНИЕ - то же, что Ферми -Дирака распределение (см. также Ферми-Дирака статистика).

ФЕРМИ-УРОВЕНЬ

ФЕРМИ-УРОВЕНЬ - то же, что ферми-энергия.

ФЕРМИ-ЭНЕРГИЯ

ФЕРМИ-ЭНЕРГИЯ (уровень Ферми) - энергия, ниже к-рой все состояния системы частиц или квазичастиц, подчиняющихся Ферми - Дирака статистике, заполнены, а выше - пусты в осн. состоянии при абс. нуле темп-ры (T=0 К). Существование Ф.-э. следует из Паули принципа, Для идеального газа фермионов Ф.-э. совпадает с химическим потенциалом при Т=0 К и связана с числом частиц (n) газа в единице объёма соотношением: Здесь m, s -масса и спин фермиона (в случае квазичастиц т - эффективная масса). Для электронов (s=1/2) Наряду с Ф.-э. вводят также понятия ферми-импульса и фермиевской скорости металлах и вырожденных полупроводниках Ф.-э. расположена в одной из разрешённых энергетич. зон. В невырожденных полупроводниках Ф.-э. совпадает с серединой запрещённой зоны (при T=0 К) и смещается в сторону разрешённой зоны, обладающей меньшей эфф. массой, При Здесь - энергии краёв валентной зоны и проводимости зоны; т э, m д - эфф. массы электронов и дырок. Ф.-э. имеет величину порядка 1 -10 эВ в металлах, порядка 10-2-10-1 эВ в вырожденных полупроводниках и порядка 10-4 эВ в 3 Не. В вырожденном звёздном веществе ( белые карлики, пульсары )Ф.-э. может достигать 104- 106 эВ. Лит.: Лифшиц И. М., Азбель М. Я., Каганов М. И., Электронная теория металлов, М., 1971; Бонч-Бруевич В. Л., Калашников С. Г., Физика полупроводников, М., 1990. Э. М. Эпштейн.

ФЕРРИМАГНEТИК

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРРИМАГНЕТИЗМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРРИМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРРИТЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРРОЗОНД

ФЕРРОЗОНД - прибор для измерения напряжённости магн. полей (в осн. постоянных или медленно меняющихся) и их градиентов. Действие Ф. основано на смещении петли перемагничивания магн.-мягких материалов под влиянием внеш. магн. полей. В простейшем варианте Ф. состоит из стержневого ферромагн. сердечника и находящихся на нём двух катушек: катушки возбуждения, питаемой перем. током, и измерит. (сигнальной) катушки. В отсутствие измеряемого магн. поля сердечник под действием перем. магн. поля, создаваемого током в катушке возбуждения, перемагничивается по симметричному циклу. Изменение магн. потока в сигнальной катушке, вызванное перемагничиванием сердечника по симметричному циклу, индуцирует в сигнальной катушке эдс, изменяющуюся по гармонич. закону. Если одновременно на сердечник действует измеряемое постоянное или слабо меняющееся магн. поле, то кривая перемагничивания сдвигается и становится несимметричной. При этом изменяются величина и гармоничность эдс индукции в сигнальной катушке. В частности, появляются чётные гармонич. составляющие эдс, величина к-рых пропорц. напряжённости измеряемого поля (они отсутствуют при симметричном цикле перемагничивания). Как правило, Ф. состоит из двух сердечников с обмотками, к-рые соединены так, что нечётные гармонич. составляющие практически компенсируются. Тем самым упрощается измерит. аппаратура и повышается чувствительность Ф. Наиб. распространённые феррозон-довые установки включают: генератор перем. тока, питающий обмотку возбуждения; фильтр для нечётных гармо-нич. составляющих эдс, подключённый на выходе измерит. катушки; усилитель чётных гармоник; выходной измерит. прибор. Ф. обладают очень высокой чувствительностью к магн. полю (до 10-4-10-5 А/м). Ф. применяют для измерения магн. поля Земли и его вариаций (в частности, при поисках полезных ископаемых, создающих локальные аномалии геомагн. поля); для измерения магн. поля Луны, планет и межпланетного пространства; для обнаружения ферромагн. предметов и частиц в неферромагн. среде (напр., в хирургии при извлечении металлич. осколков), в магн. дефектоскопии и т. д. Лит.: Афанасьев Ю. В., Феррозонды, Л., 1969; Афанасьев Ю. В., Студенцов Н. В., Щелкин А. П., Магнитометрические преобразователи, приборы, установки, Л., 1972.

ФЕРРОИКИ

ФЕРРОИКИ -класс кристаллич. твёрдых тел, в к-рых фазовый переход 2-го рода сопровождается изменением только т о ч е ч н о й (п о в о р о т н о й) с и м м е т р и и. Наряду с поворотной симметрией при фазовом переходе может меняться и т р а н с л я ц и о н н а я с и м м е т р и я. В этом случае говорят о ч а с т и ч н ы х Ф. К п о л н ы м Ф. относятся кристаллы, в к-рых изменение симметрии при фазовом переходе происходит только за счёт поворотной симметрии. Кристаллы, в к-рых при фазовых переходах изменяется только трансляционная симметрия, наз. не-ф е р р о и к а м и. При любом фазовом переходе 2-го рода (или 1-го рода, близкого ко 2-му) происходит потеря элементов симметрии, т. е. группа симметрии новой фазы является частью (подгруппой) группы симметрии исходной фазы (см. Симметрия кристаллов). В результате потери элементов поворотной симметрии кристалл приобретает новые свойства, связанные с возникновением в новой, менее симметричной фазе спонтанной макроскопич. переменной M, отсутствующей в исходной фазе. В случае магнитного фазового перехода М может совпадать со спонтанной намагниченностью (см. Ферромагнетик), в случае сегнетоэлектрич. фазового перехода-со спонтанной электрич. поляризацией (см. Сегнетоэлектрики), в случае структурного фазового перехода-с тензором деформации (см. Сегнетоэла-стыки )и т. <д. Соответствующие фазы, а также сами фазовые переходы наз. ферромагнитными, ферроэлектриче-скими и ферроупругими. Величина М в общем случае является тензором. В случае ферромагнетиков и ферроэлектриков это тензор первого ранга (вектор), в случае сегнетоэластиков - тензор второго ранга, совпадающий с тензором деформации. Если М - тензор ранга >=3, то говорят о Ф. в ы с ш е г о п о р я д к а. Эксперим. определение типа Ф. обычно осуществляется методом исследования кристаллов во внеш. полях, "пере-ключающих" доменную структуру, возникающую при фа-зовом переходе с понижением поворотной симметрии. Примеры Ф. разного порядка приведены в табл. Лит.:Aizu К., Possible species of ferromagnetic, ferroelectric ano-ferroelastic crystals, "Phys. Rev.", 1970, v. B2, p. 754 Newnham R. E., Cross L. E., Symmetry of secondary ferroics "Mater. Res. Bull.", 1974, v. 9, July, p. 927, August, p. 1021 Janovec V., Dvorak V., Petzelt J., Symmetry classification anoproperties of equi-translation structural phase-transitions "Czech. J.Phys.", 1975, v. B25, p. 1362; Изюмов Ю. А., Сыромятников В. Н., Фазовые переходы и симметрия кристаллов, М., 1984. В. Н. Сыромятников.

ФЕРРОМАГНЕТИЗМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРРОМАГНЕТИК

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРРОМАГНИТНЫЕ ДОМЕНЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФЕРРОМАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФИДЕР

ФИДЕР - в радиотехнике и технике СВЧ (англ. feeder, от feed - питать)-линия передачи, передающая линия, электрическое устройство, по к-рому осуществляется направленное распространение (канализация) эл.-магн. колебаний (волн) от источника к потребителю в системах их передачи и распределения.

ФИЗИКА.

Статья большая, находится на отдельной странице.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АКУСТИКА

ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АКУСТИКА (биоакустика, психофизиологическая акустика)-раздел акустики, изучающий устройство и действие звуковоспринимающиг и зву-кообразующих органов у человека и животных. Методы Ф. а. могут быть как физическими - аппаратурный анализ звуков биол. происхождения, изучение прохождения звуков из среды к рецепторным клеткам (напр., у наземных млекопитающих через наружное и среднее ухо к кортиеву органу внутр. уха) или от звукоизлучающих структур в среду (напр., от гортани через ротовую полость в воздух), так и психофизиологическими - исследование реакций человека и животных на звук, регистрация соответствующих биоэлектрич. потенциалов. Изучение ответных двигательных или других условных реакций человека на звук, а также его речевого отчёта выявляет интегральные свойства слуха человека и позволяет измерять абс. и дифференц. пороги слуха, оценивать субъективные качества звука-его громкость, высоту, тембр и т. п., способности человека обнаруживать на фоне помех и распознавать разл. акустич. сигналы. Исследование у человека и животных условно-рефлекторных реакций на звук (напр., изменение частоты дыхания и пульса, элек-трич. потенциала кожи и т. д.) позволяет измерять пороги слуха и оценивать способности человека и животных обнаруживать и различать на слух звуковые сигналы по их физ. характеристикам, таким, как интенсивность, спектральная и временная структура и т. п. Исследование биоэлектрич. потенциалов выявляет способность отд. нейронов (нервных клеток) слуховой системы и их совокупностей перерабатывать информацию, содержащуюся в акустич. сигналах (перекодирование параметров звуковых колебаний в последовательность нервных импульсов, выделение характерных признаков опознавания звуков, сравнение данного слухового образа с хранящимся в памяти эталоном и т. д.). Установление взаимосвязи между реакциями нейронов и реакциями слуховой системы в целом - одна из важнейших задач Ф. а. Физ. анализ органов звукоизлучения у человека важен для решения задач синтеза речи, создания устройств общения человека с машиной и для разработки устройств авто-матич. распознавания речи. Исследование звукоизлучающих структур у животных существенно для понимания акустич. принципов эхолокации, ориентации, коммуникации в животном мире. Наряду с непосредств. изучением органов приёма и излучения звука в Ф. а. широко применяются методы механич., электрич. и матем. моделирования. Лит.: Фант Г., Акустическая теория речеобразования, пер. с англ., M., 1964; Айрапетьянц Э. Ш., Константинов А. И., Эхолокапия в природе, 2 изд., Л., 1974; Физиология сенсорных систем, ч. 2, Л., 1972; Белькович В. M., Дубровский H. А., Сенсорные основы ориентации китообразных, Л., 1976. H. А. Дубровский.