Приглашаем посетить сайт
Статьи на букву "Э" (часть 3, "ЭЛЕ"-"ЭНА")
ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЕ АБЕРРАЦИИ - искажения электронного изображения, создаваемые электростатич. и магн. линзами (см. Электронные линзы). Э.-о. а. по типу искажений аналогичны аберрациям оптических систем. См. также Электронная и ионная оптика. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕКТРОННО-ФОНОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ - см. Электрон-фононное взаимодействие. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕКТРОННЫЕ СПЕКТРЫ - спектры молекул, возникающие при переходах между их электронными уровнями энергии. Лежат в видимой и УФ-областях спектра. Чаще всего представляют собой совокупность систем электрон-но-колебат. полос. Подробнее см. в ст. Молекулярные спектры. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕКТРОННЫЙ ЛИНЕЙНЫЙ УСКОРИТЕЛЬ - резонансный линейный ускоритель электронов, в к-ром используется ускорение на бегущей эл.-магн. волне. При таком ускорении направление движения электронов остаётся практически неизменным, поэтому они почти не теряют энергию на излучение и их можно ускорять до очень высоких энергий (десятки и сотни ГэВ). Подробнее см. Линейные ускорители. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕКТРОННЫЙ ЗАХВАТ - тип бета-распада ядер, состоящий в захвате ядром электрона с одной из внутр. оболочек атома. При этом один протон ядра превращается в нейтрон, т. <е. атом (Z, A) (Z - ат. номер; А - массовое число) превращается в атом (Z-1, А). Это превращение происходит по схеме
Здесь е -- электрон, захватываемый ядром атома (Z, А) с К, L идр. оболочек; ve - электронное нейтрино.
Процесс Э. з. сопровождается испусканием характерис-тич. рентг. излучения атома (Z-1, А), образующегося при заполнении вакансий в его оболочке, а также очень слабого эл.-магн. излучения с непрерывным спектром, верх. граница к-рого определяется разностью мaсс начального и конечного атомов (за вычетом энергии кванта характеристич. излучения). Это излучение наз. внутр. тормозным излучением. Если в результате Э. з. ядро (Z-1, А )оказывается в возбуждённом состоянии, то процесс сопровождается также испусканием g-излучения. Если разность масс атомов (Z, А )и (Z-1, А )превосходит удвоенную массу покоя электрона, то с Э. з. начинает конкурировать бета-распад с испусканием позитрона (b+ ).
Нек-рые нуклиды, претерпевающие Э. з. с переходом в основное состояние дочернего ядра, используются как источники монохроматич. рентг. излучения, напр. распа-ды: 55Fe55Mn ( =5,9 кэВ), 109Cd109Ag (= 22 кэВ). Такие источники применяются во многих исследованиях в биомедицине, материаловедении, дефектоскопии и др.
Лит. см. при CT, Бета-распад ядер. А. А. Сорокин. |
ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРОЕКТОР (автоэлектронный микроскоп, полевой электронный микроскоп) - безлинзовый электронно-оптический прибор для получения увеличенного в 105 -106 раз изображения поверхности твёрдого тела. Изобретён в 1936 Э. Мюллером (E. W. MUller). Осн. части Э. п.: катод в виде проволочки (острия) с точечным эмиттером на конце, радиус кривизны к-рого r~10-7 -10-8 м; стеклянная сферич. или конусообразная колба, дно к-рой покрыто слоем люминофора; анод в виде проводящего слоя на стенках колбы или проволочного кольца, окружающего катод. Из колбы откачивается воздух (остаточное давление 10-9-10-11 мм рт. ст.). (В др. варианте катод и анод могут быть собраны в вакуумной камере.) Когда на анод подают положит. напряжение в неск. тыс. В относительно расположенного в центре колбы катода, напряжённость электрич. поля F у поверхности кончика острия достигает 107 -108 В/см. Это обеспечивает интенсивную автоэлектронную эмиссию. При этом электроны эмитируются преим. с мест локального увеличения F: над небольшими неровностями и выступами поверхности эмиттера и с участков с пониженной работой выхода f.
Эмитированные электроны, ускоряясь в радиальных (относительно острия) направлениях, бомбардируют экран, вызывая свечение люминофора, и создают на экране увеличенное контрастное изображение поверхности катода, как правило, отражающее её кристаллич. структуру (рис. 2, a к ст. Ионный проектор). Контраст автоэлектронного изображения определяется плотностью автоэмиссионного тока, к-рая зависит от локальной работы выхода f, отражающей кристаллографич. строение поверхности эмиттера, и от величины поля F у поверхности эмиттера. Увеличение в Э. п. равно отношению R/br, где R- расстояние катод - экран; b1,5 - константа, зависящая от геометрии трубки. Разрешающую способность Э. п. ограничивают наличие тангенциальных составляющих скоростей автоэлектронов у кончика острия и (в меньшей степени) явление дифракции электронов. Предел разрешения Э. п. составляет (2-3) · 10-7 см.
Э. п. применяются для изучения автоэлектронной эмиссии металлов и полупроводников, для определения работы выхода с разных граней монокристалла и др., для наблюдения фазовых превращений, изучения адсорбции и поверхностной диффузии атомов разл. веществ на проводящей поверхности, для исследования эффектов в сильных полях и т. д. Э. п., при крайней простоте, обеспечивает высокую разрешающую способность. В случаях, когда её необходимо повысить до атомной, его легко перевести в режим ионного проектора.
Лит. см. при ст. Автоэлектронная эмиссия. В. H. Шредник. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕКТРОНОГРАФ - прибор для исследования атомного строения вещества (гл. обр. твёрдых тел и газовых молекул) методами электронографии. Э.- вакуумный прибор, схема той его части, где формируется электронный пучок, близка к схеме электронного микроскопа. В колонне - основном узле Э. (рис. 1, 2 в ст. Электронный микроскоп) - электроны, испускаемые раскалённой вольфрамовой нитью, разгоняются высоким напряжением (от 30 кВ и выше- быстрые электроны и до 1 кВ - медленные электроны). С помощью диафрагм и магн. линз формируется узкий электронный пучок, направляемый на исследуемый образец, находящийся в спец. камере объектов и установленный на спец. столике. Для регистрации электронов используют, напр., люминесцентный экран или фотопластинку, чувствительную к потоку электронов, на к-рой создаётся дифракц. изображение (электронограмма). Э. снабжают разл. устройствами для нагревания, охлаждения, испарения образца, его деформации и т. д.
Э. включает также систему вакуумирования для создания глубокого вакуума (до 10-4-10-7 Па) и блок электропитания, содержащий источники накала катода, высокого напряжения, питания эл.-магн. линз и разл. устройств камеры объектов. Питающее устройство обеспечивает изменение ускоряющего потенциала по ступеням (напр., в Э.
"ЭР-100" 4 ступени: 25, 50, 75 и 100 кВ). Разрешающая способность Э. достигает ~10-4-10-3 нм и зависит от энергии электронов, сечения электронного пучка и расстояния от образца до экрана, к-рое в совр. Э. может изменяться в пределах 200-600 мм. Управление совр. Э., как правило, автоматизировано. P. M. Имамов. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕКТРОНЫ ПРОВОДИМОСТИ - электроны твёрдого тела, упорядоченное движение к-рых (дрейф) обусловливает электропроводность. В твёрдых телах часть электронов (как правило, валентные) отрывается от своих атомов. Области разрешённых значений энергии делокализован-ных электронов - разрешённые зоны - чередуются с запрещёнными зонами. Э. п.- электроны частично заполненных разрешённых зон - зон проводимости (см. Зонная теория). В полупроводниках Э. п. появляются только при нек-ром возбуждении (достаточно высокой темп-ре, освещении, внедрении примесей и т. п.). В металлах Э. п. есть всегда: при T= 0 К они занимают все состояния с энергией, меньшей фермы-энергии.
Состояние Э. п. сходно с состоянием свободного электрона, но с эффективной массой, отличной от массы свободного электрона. Как квазичастица Э. п. характеризуется квазиимпульсом p и законом дисперсии ( р). Внутри разрешённой зоны ( р) - сложная периодич. ф-ция.
Свойства Э. п. удобно описывать в терминах кинетич. теории газов (газ квазичастиц). В полупроводниках, если Э. п. относительно мало, газ Э. п. хорошо описывается Больцмана распределением. В металлах Э. п. образуют вырожденный ферми-газ при всех темп-pax (см. Вырожденный газ). Для описания взаимодействий между Э. п. используют теорию ферми-жидкости.
Лит. см. при ст. Твёрдоe тело. Э. M. Эпштейн. |
ЭЛЕКТРОН-ЭЛЕКТРОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ - в т в ё р д ы х т е л а х - взаимодействие между электронами проводимости. Э.-э. в. определяет межэлектронное рассеяние, плазменные колебания и экранирование (см. Плазма твёрдых тел). Осн. вклад в Э.-э. в. вносит непосредств. кулоновское взаимодействие. Э.-э. в. также осуществляется посредством обмена фононами (см. Электрон-фононное взаимодействие). Такое взаимодействие может приводить к эфф. притяжению между электронами, находящимися вблизи ферми-поверхности, и возникновению связанных состояний - куперовских пар. Это явление лежит в основе сверхпроводимости. Э. M. Эпштейн. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ - перераспределение зарядов на поверхности проводника или поляризация диэлектрика под действием стороннего электрич. поля E ст(r). Вследствие Э. и. у электрически нейтральных (в целом) тел появляется индуцированный электрич. диполь-ный момент р е и, в общем случае, более высокие моменты: квадрупольный, октупольный и т. д. (см. Мультиполи). Для металлич. шара, радиус к-рого а мал по сравнению с масштабом неоднородности поля, р е = а3E сг, для диэлек-трич. шара p е = а3 [(e- l)/(e + 2)]E ст (в электростатике ди-электрич. проницаемость e>=1). На несимметричные тела в общем случае действует момент сил M=[peEcт], разворачивая их до тех пор, пока рe не станет параллельным электрич. полю: рeaE ст, a>0. Так, вытянутые объекты (иглы, нити, молекулярные цепочки) ориентируются вдоль силовых линий поля. Др. эффектом Э. и. является втягивание частиц в область сильных полей под действием силы F=(pe)E ст=(l/2)a|E ст|2. Этим объясняется интенсивное оседание пыли на наэлектризованных деталях телевизоров, ткацких машин и т. д. На явлении Э. и. основаны принципы работы эл.-статич. фильтров, эл.-графич. машин, эл.-статич. сепараторов молекул. Г. В. Пермитин. |
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ ЛИНЗЫ - см. Электронные линзы. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕКТРОСТРИКЦИЯ - деформация диэлектрика, пропорциональная квадрату приложенного электрич. поля (или поляризации). Электрострикционная деформация не меняет знак при изменении направления поля на противоположное. При наличии обратного пьезоэлектрич. эффекта (линейной связи деформации и поля; см. Пъезоэлек-трики )Э. выступает в качестве малой нелинейной добавки к нему. В отличие от пьезоэлектрич. эффекта, у Э. нет обратного эффекта, но есть термодинамически сопряжённый эффект - изменение диэлектрической проницаемости под действием механич. напряжения (аналог фотоупругости). Коэф. Э. является тензором 4-го ранга, несимметричным по перестановке 1-й и 2-й пар индексов и симметричным по перестановке индексов внутри 1-й и 2-й пар. Тензор Э. характеризуется в общем случае (триклинная симметрия) 36 компонентами. Э. может иметь место в центросим-метричных кристаллах и в изотропной среде. В сегнето-электриках с центросимметричной исходной (неполярной) фазой эффект Э. велик в области фазового перехода, а в сегнетоэлектрич. фазе пьезоэлектрич. эффект можно рассматривать как Э., линеаризованную полем спонтанной поляризации. H. P. Иванов. |
ЭЛЕКТРОХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ - люминесценция спец. жидких люминофоров в электрич. поле, к-рая происходит в неск. этапов: под действием электрич. поля молекулы электролита в растворе диссоциируют, затем при их рекомбинации выделяется хим. энергия, к-рая идёт на возбуждение молекул активатора, присутствующего в растворе; возбуждённые молекулы активатора, возвращаясь в осн. состояние, испускают кванты света. Э. может быть использована для создания индикаторных устройств: при возбуждении люминофора перем. электрич. полем свечение сосредоточено вблизи электрода; применяя электроды спец. формы, можно создавать т. о. светящиеся цифры, буквы и т. д. M. В. Фок. |
ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ - аналог химического потенциала для систем, содержащих заряж. частицы (ионы, электроны, дырки); характеризует состояние к.-л. заряж. компонента i в фазе a при определ. внеш. условиях (темп-ре, давлении, хим. составе фазы и электрич. поле). По определению, Э. п. =(дG/дni)T,p,n , где G-значение Гйббса энергии, учитывающее наличие элек-трич. поля в фазе a; ni - число молей компонента i в этой фазе. Э. п. можно определить также как умноженную на Авогадро постоянную работу переноса заряж. частицы i из бесконечно удалённой точки с нулевым потенциалом внутрь фазы a. Во мн. случаях Э. п. формально разбивают на два слагаемых, характеризующих хим. и электрич. составляющие такой работы: =mai + ziEfa, где mai- хим. потенциал частицы в фазе a; zi- заряд частицы с учётом знака, F-Фарадея постоянная;fa - электрич. потенциал. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕМЕНТ № 105 -искусственно полученный сверхтяжёлый элемент. До 1994 наз. нильсборием. См. Элементы№ 105-110. |
ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ДЛИНА - то же, что фундаментальная длина. |
ЭЛЕМЕНТАРНАЯ ЯЧЕЙКА - к р и с т а л л а -часть атомной структуры кристалла, параллельными переносами к-рой (т р а н с л я ц и я м и) в трёх измерениях можно построить всю кристаллич. решётку. Э. я. имеет форму параллелепипеда, выбор её определяется симметрией кристаллов.
Лит. см. при ст. Браве решётки, Симметрия кристаллов. |
ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ - см. Квазичастица. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД ( е) -наименьший электрич. заряд, положительный или отрицательный, равный величине заряда электрона: е = 4,803250(21)·10-10 ед СГСЭ= 1,6021892(46)·10-19 Кл. Почти все элементарные частицы обладают электрич. зарядом + е или - е (или не заряжены), исключение составляют нек-рые резонансы с зарядом, кратным е (напр., D++ с зарядом 2e). Природа такого "квантования" электрич. заряда не ясна (об одном из возможных объяснений см. в ст. Магнитный монополь). В теории элементарных частиц предполагается, что кварки - элементарные составляющие адронов-обладают дробным электрич. зарядом, кратным е/3 (см. Кварки). А. В. Ефремов. |
ЭЛЕМЕНТЫ - № 105-110 - сверхтяжёлые искусственно полученные радиоакт. хим. элементы. Элементы с ат. номером 104-110 наз. т р а н с а к т и н о и д н ы м и. Элемент № 105 (нуклид с массовым числом А= 261, T1/2=1,6 с) получен в 1970 в Дубне группой Г. H. Флёрова при бомбардировке 243Am ионами 22Ne; нуклид этого элемента с А =260 получен в том же году в Беркли (США) группой А. Гиорсо (A. Ghiorso). B 1974 группа Флёрова сообщила о получении элемента № 106 ( А =259, T1/2 =7 мс) методом "холодного слияния" ядер при бомбардировке 207Pb и 208Pb ускоренными тяжёлыми ионами 54Cr. Этот метод использовался впоследствии для получения др. сверхтяжёлых ядер. Группа Гиорсо в 1974 также сообщила о синтезе ядер элемента №106 (A = 263, T1/2 = 0,9 с). В 1981 в Дар-мштадте (ФРГ) получены доказательства образования ядер элемента № 107 ( А=262) при реакции холодного слияния ядер 209Bi и 54Cr, несколько ранее о получении нуклида 261107 сообщила группа Флёрова. В 1984 одновременно в Дубне и Дармштадте получены сведения о синтезе элемента № 108 ( А=265). В 1987 в Дармштадте зарегистрированы первые атомы элемента № 109 (A = 266), а группа Ю. Ц. Оганесяна (Дубна) сообщила о синтезе элемента № 110(A=272).
Свойства элементов №105-110 пока мало изучены. Предполагается, что внеш. электронные оболочки атомов этих элементов имеют такую же конфигурацию, что и атомы элементов 6-го периода (табл.). Свойства наиб. изученного элемента № 105 близки к свойствам ниобия, степень окисления его атомов +5. Обсуждается возможность релятивистских эффектов в атомах сверхтяжёлых элементов, связанных с релятивистскими скоростями наиб. близких к ядру электронов. Наличие релятивистских эффектов предположительно может сказываться на хим. свойствах атомов.
Элементы № 105-110
Достоверное открытие сверхтяжёлых элементов-длительный, сложный, не всегда однозначный процесс. Спец. комиссия, созданная Международным союзом чистой и прикладной физики (IUPAP) и Международным союзом чистой и прикладной химии (IUPAC), в 1991-93 опубликовала выводы о приоритетах открытия элементов № 101 - 109. Спец. международная комиссия в 1994 предложила названия новых элементов. Название элемента № 105 нильсборий отклонено, элементу № 104, ранее названному курчатовием, предложено название "дубний".
Лит.:"Pure and Appl. Chim.", 1991, v. 63, p. 879; 1993, v. 65, p. 1757; 1994, v. 66, p. 2419. С. С. Бердоносов. |
ЭЛЛИПСОИД ИНЕРЦИИ - поверхность, характеризующая распределение моментов инерции тела относительно пучка осей, проходящих через фиксированную точку О. Строится Э. и. как геом. место концов отрезков OK=1/, отложенных вдоль Ol от точки О, где Ol- любая ось, проходящая через точку О; Il - момент инерции тела относительно этой оси (рис.). Центр Э. и. совпадает с точкой О, а его ур-ние в произвольно проведённых координатных осях Oxyz имеет вид
где Ix, Iy, Iz - осевые, а Ixу, Iyz, Lzx - центробежные моменты инерции тела относительно указанных координатных осей. В свою очередь, зная Э. и. для точки О, можно найти момент инерции относительно любой оси Оl, проходящей через эту точку, из равенства Il= 1/R2, измерив в соот-ветдтвующих единицах расстояние R= OK.
Для каждой связанной с телом точки можно построить свой Э. и. При этом Э, и., построенный для центра масс тела, наз. ц е н т р а л ь н ы м Э. и. Главные оси Э. и. наз. г л а в н ы м и о с я м и и н е р ц и и тела для данной точки, а главные оси центрального Э. и.- г л а в н ы м и ц е н т р а л ь н ы м и о с я м и и н е р ц и и тела. Если в качестве координатных осей выбрать гл. оси инер ции Оxhz, то все центробежные моменты инерции обратятся в нули и ур-ние Э. и. примет вид
С. M. Тарг. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
Статья большая, находится на отдельной странице. |
ЭМИССИОННАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ - методы оптич. спектроскопии (обычно атомной) на основе изучения спектров испускания. Возбуждение атомов происходит в пламени, дуговом или искровом разрядах, лазерным излучением. Э. с.- основа эмиссионного спектрального анализа. |
ЭМИССИОННЫЙ АНАЛИЗ -см. в ст. Спектральный анализ. |
ЭМИССИЯ - а к у с т и ч е с к а я - излучение упругих волн, возникающее в процессе перестройки внутренней структуры твёрдых тел. Э. появляется при пластич. деформации твёрдых материалов, при возникновении и развитии в них дефектов, напр. при образовании трещин, при фазовых превращениях, связанных с изменением кристаллич. решётки, а также при резании твёрдых материалов. Физ. механизмом, объясняющим ряд особенностей Э., является движение в веществе дислокаций и их скоплений. Неравномерность, прерывистость дислокационных процессов, связанных с отрывом дислокаций от точек закрепления, торможением их у препятствий, возникновением и уничтожением отд. дислокаций, является причиной, обусловливающей излучение волн напряжения, т. е. Э. Соответственно акустич. Э. имеет "взрывной", импульсный характер; длительность импульса может составлять 10-8-10-4 с, энергия отд. импульса -от 10-9 до 10-5 Дж.
Сигналы акустич. Э. проявляются в виде колебаний поверхности образца, смещение при к-рых составляет 10-14-10-7 м; иногда эти сигналы достаточно сильны и могут восприниматься на слух. Распространяясь от источника к поверхности образца, сигнал Э. претерпевает существенное искажение вследствие дисперсии скорости звука, трансформации типа и формы волны при отражении, затухания звука и др. Если время затухания сигнала и время переходных процессов в образце меньше промежутка времени между излучаемыми импульсами, Э. воспринимается в виде последовательности импульсов и наз. дискретной или импульсной. Если же интервал между отд. актами излучения меньше времени затухания, Э. имеет характер непрерывного излучения, в подавляющем большинстве случаев нестационарного, и наз. непрерывной или сплошной. Дискретная Э. имеет место, напр., при образовании трещин, непрерывная - в процессе резания. Частотный спектр Э. весьма широк: он простирается от области слышимых частот до десятков и сотен МГц.
Э. используются для получения информации о процессах, происходящих внутри вещества, для неразрушающих испытаний материалов, и в частности для обнаружения дефектов в деталях и конструкциях.
И. П. Голямина, Г. И. Эскин. |
ЭМИТТАНС -количественная характеристика качества пучка, равная его фазовому объёму, т. е. объёму, заключённому внутри поверхности, ограничивающей изображения частиц пучка в фазовом пространстве.
При рассмотрении движения пучка по одной координате Э.- двумерный, по двум координатам (обычно поперечным)-четырёхмерный, по трём координатам-шестимерный. При изучении поперечного движения обычно вместо фазового пространства рассматривают пространство координат и соответствующих углов наклона траектории. Для фазовых объёмов сложной формы вводят э фф е к т и в н ы й Э. пучка, равный площади наим. эллипса (или объёму эллипсоида), в к-рый вписывается Э. пучка. Подробнее см. ст. Фокусировка частиц в ускорителе и лит. при ней.
Лит.: Лоусон Дж., Физика пучков заряженных частиц, пер. с англ., М., 1980. |
ЭНАНТИОМЕРЫ - то же, что оптические изомеры. |