Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
Статьи на букву "Э" (часть 4, "ЭНА"-"ЭШЕ")

Статьи на букву "Э" (часть 4, "ЭНА"-"ЭШЕ")

ЭНАНТИОМОРФИЗМ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЗОНА

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЗОНА -квазинепрерывная совокупность одночастичных состояний в энергетич. спектре конденсированной среды (в частности, твёрдого тела). Возникновение зон можно объяснить, рассматривая либо движение частицы в периодич. поле (приближение слабой связи), либо модификацию энергетич. уровней атомов при их сближении (приближение сильной связи, см. Зонная теория). Простейший вариант объяснения состоит в том, что при сближении N одинаковых атомов происходит расщепление каждого уровня на N подуровней вследствие перекрытия электронных оболочек атомов. Если число N очень велико (N), то расстояния между подуровнями стремятся к 0. Это и означает возникновение Э. з. При введении в кристалл примесных атомов (концентрация к-рых такова, что возможно перекрытие их электронных оболочек) могут возникать новые Э. з. (примесные зоны). В условиях, когда на движение электрона оказывают влияние его границы (плёнки) или внеш. поля, Э. з. расщепляются на ряд подзон (п о д з о н ы Л а н д а у в квантующем магн. поле, м и н и з о н ы в сверхрешётках и т. п.). Стационарное состояние электрона в конденсиров. среде характеризуется номером Э. з., в к-рой он находится, и квантовым числом, определяющим положение электрона в этой зоне (напр., в кристалле- квазиимпульсом). Лит. см. при ст. Зонная теория. Э. М. Эпштейн.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОСВЕЩЁННОСТЬ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОСВЕЩЁННОСТЬ (облучённость)- поверхностная плотность лучистого потока; равна отношению потока излучения к площади облучаемой поверхности. Единица измерения Э. о.- Вт/м 2. В системе световых величин аналогом Э. о. является освещённость.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИЛА СВЕТА

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ СИЛА СВЕТА (с и л а и з л у ч ен и я)-равна отношению потока излучения, распространяющегося от источника внутри нек-poro телесного угла, к величине этого телесного угла. Единица измерения Э. с. с.- Вт/ср. В системе световых величин аналогом Э. с. с. является сила света.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭКСПОЗИЦИЯ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ЭКСПОЗИЦИЯ (количество облучения, доза Н е) - отношение энергии dQe падающего на элемент поверхности излучения к площади dA этого элемента. Эквивалентное определение: Э. э. есть произведение энергетической освещённости Е е на длительность облучения dt. He = dQe/dA=. Единица измерения Э. э.- Дж . м -2. В системе световых величин аналогичная Э. э. величина наз. экспозицией. Понятием Э. э. широко пользуются также при работе с корпускулярным излучением. Д. Н. Лазарев.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ФОТОМЕТРИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ - величины, характеризующие энергетич. параметры оптического излучения безотносительно к его действию на приёмники излучения. В таблице приведены наиб. употребительные Э. ф. в. и единицы их измерения. Соотношения между Э. ф. в. те же, что и между соответствующими световыми величинами. Д. Н. Лазарев.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКТОР

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ФАКТОР -характеристика спектрального прибора Q = M /(Dl)2, где Dl - выделяемый интервал длин волн; Df -полоса частот приёмно-реги-стрирующей системы; М- отношение сигнала к шуму, соответствующее данным значениям Dl и Df. См. Спектрометрия.

ЭНЕРГИИ СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН

ЭНЕРГИИ СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН - один из наиб. фун-дам. законов природы, согласно к-рому важнейшая физ. величина - энергия сохраняется в изолиров. системе. В изолиров. системе энергия может переходить из одной формы в другую, но её кол-во остаётся постоянным. Если система не изолирована, то её энергия может изменяться либо при одноврем. изменении энергии окружающих тел на такую же величину, либо за счёт изменения энергии взаимодействия тела с окружающими телами. При переходе системы из одного состояния в другое изменение энергии не зависит от того, каким способом (в результате каких взаимодействий) происходит переход, т. е. энергия- однозначная ф-ция состояния системы. Э. с. з. является строгим законом природы, справедливым для всех известных взаимодействий, он связан с однородностью времени, т. е. с тем фактом, что все моменты времени эквивалентны и физ. законы не меняются со временем (см. Симметрия в физике). Э. с. з. для механич. процессов установлен Г. В. Лейбницем (G. W. Leibniz, 1686), для немеханич. явлений - Ю. Р. Майером (J. R. Мауег, 1845), Дж. П. Джоулем (J. P. Joule, 1843-50) и Г. Л. Гельмгольцем (Н. L. Helmholtz, 1847). В термодинамике Э. с. з. наз. первым началом термодинамики. До создания А. Эйнштейном спец. теории относительности (1905) законы сохранения массы и энергии существовали как два независимых закона. В теории относительности они были слиты воедино (см. также Сохранения законы). Лит.: Гельмгольц Г., О сохранении силы, пер. с нем., 2 изд., М.- Л., 1934; Майер Р., Закон сохранения и превращения энергии. Четыре исследования. 1841 - 1851, М.- Л., 1933; Планк М., Принцип сохранения энергии, пер. с нем., М.-Л., 1938; Лауэ М., История физики, пер. с нем., М., 1956; Вигнер Е., Этюды о симметрии, пер. с англ., М., 1971. Г. Я. Мякишев.

ЭНЕРГИЯ

ЭНЕРГИЯ (от греч. energeia-действие, деятельность) - общая количеств. мера движения и взаимодействия всех видов материи. Э. не возникает из ничего и не исчезает, она может только переходить из одной формы в другую (энергии сохранения закон). Понятие Э. связывает воедино все явления природы. В соответствии с разл. формами движения материи рассматривают разные виды Э.: механическую, внутреннюю, электромагнитную, химическую, ядерную и пр. Это деление до известной степени условно. Так, хим. Э. складывается из кинетич. Э. движения электронов и электрич. Э. их взаимодействия друг с другом и с атомными ядрами. Внутр. Э. равна сумме кинетич. Э. хаотич. движения молекул относительно центра масс тел и потенциальной Э. взаимодействия молекул друг с другом. Э. системы однозначно зависит от параметров, характеризующих состояние системы. В случае непрерывной среды или поля вводятся понятия плотности Э., т. е. Э. в единице объёма, и плотности потока Э., равной произведению плотности Э. на скорость её перемещения. Относительности теория показала, что Э. тела неразрывно связана с его массой т соотношением =тс2. Любое тело обладает Э.; если масса покоящегося тела m0, то его Э. покоя =т0 с2; эта Э. может переходить в др. виды Э. при превращениях частиц (в распадах, ядерных реакциях и т. п.). Согласно классич. физике, Э. любой системы меняется непрерывно и может принимать любые значения. Квантовая теория утверждает, что Э. микрочастиц, движение к-рых происходит в ограниченном объёме пространства (напр., электронов в атоме), принимает дискретный ряд значений. Так, атомы испускают электромагн. Э. в виде дискретных порций - световых квантов, или фотонов. Э. измеряется в тех же единицах, что и работа: в системе СГС - в эргах (Э), в СИ - в джоулях (Дж); в атомной и ядерной физике и физике элементарных частиц обычно применяется внесистемная единица - электронвольт (эВ). Лит. см. при ст. Энергии сохранения закон. Г. Я. Мякишев.

ЭНЕРГИЯ ЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ

ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ - минимальная энергия, необходимая для отрыва электрона (ионизации) от атома, иона или молекулы, находящихся в основном энергетич. состоянии. Для нейтральных атомов Э. и. изменяется от 3,89 эВ (Cs) до 24,6 эВ (Не). Э. и. положит. ионов пропорциональна квадрату спектроскопического символа иона. Э. и. от-рицат. ионов характеризует сродство к электрону и изменяется в пределах от 0,03 до 3,5 эВ. Мин. энергия, к-рую необходимо затратить для удаления одного электрона с поверхности жидкости или твёрдого тела, наз. работой выхода. В. П. Шевелько.

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ

ЭНЕРГИЯ ПОКОЯ - ч а с т и ц ы - энергия частицы в системе отсчёта, в к-рой она покоится: = т0 с2, где т0 - масса покоя частицы.

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ

ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ - минимальная энергия, необходимая для разделения системы на составляющие её части; определяется взаимодействием между частицами, входящими в систему. Для устойчивых систем Э. с. характеризует прочность системы: чем больше Э. с., тем прочнее система. Э. с. электрона в атомах и ионах определяется его взаимодействием с ядром и электронами атомного остатка (атомного остова). Э. с. электронов внеш. атомных оболочек систем, находящихся в основном состоянии, совпадает с энергией ионизации, адля избыточного электрона от-рицат. ионов характеризует сродство к электрону. Э. с. электронов внутр. оболочек растёт по мере приближения оболочки к ядру, что связано с влиянием не скомпенсированного др. электронами атомной системы кулонов-ского поля ядра. Напр., Э. с. электронов разных оболочек нейтрального атома Mg, имеющего электронную конфигурацию 1s22s22p63s2, составляют (в эВ): 7,65 (3s -оболочка), 54(2p), 92 (2s) и 1308(1s). В случае молекул Э. с. определяется взаимодействием частиц, входящих в молекулу,- электронов, ядер, атомов, ионов, молекулярных ионов и т. д. Энергия химической связи составляет обычно порядка сотен кДж/моль. Для ат. ядер Э. с. определяется сильным взаимодействием нуклонов в ядре. Для ядер с массовым числом А>20 Э. с. нуклонов составляет ок. 8 МэВ/нукл (см. Дефект массы). Э. с. может выделиться при слиянии лёгких ядер в более тяжёлое ядро (см. Термоядерные реакции). В. П. Шевелько.

ЭНТАЛЬПИЯ

ЭНТАЛЬПИЯ (от греч. enthalpo- нагреваю) (теплосодержание, тепловая функция Гиббса)- потенциал термодинамический, характеризующий состояние макроскопич. систем в термодинамич. равновесии при выборе в качестве осн. независимых переменных энтропии S и давления р. Термин "Э." ввёл X. Камерлинг-Оннес (Н. Kamerlingh-Onnes). Обозначается Н (S, p, N, xi ), где N- число частиц системы; xi- др. макроскопич. параметры системы. Э.- аддитивная функция, т. е. Э. всей системы равна сумме Э. составляющих её частей. Э. связана с внутр. энергией U системы соотношением где V- объём системы. Полный дифференциал Э. (при неизменных N и xi )имеет вид: Из формулы (2) можно определить темп-ру Т, объём V и теплоёмкость с р системы: Эти свойства Э. при постоянном р аналогичны свойствам внутр. энергии при постоянном V: Равновесному состоянию системы при постоянных S и р соответствует мин. значение Э. Изменение Э. (DH) равно кол-ву теплоты, к-рое сообщают системе или отводят от неё при постоянном давлении, поэтому значения D Н характеризуют тепловые эффекты фазовых переходов (плавления, кипения и т. д.), хим. реакций и др. процессов, протекающих при постоянном давлении. В теплоизолированной системе при постоянном р Э. сохраняется, поэтому её называют иногда теплосодержанием или тепловой ф-цией (условие сохранения Э. лежит, в частности, в основе Джоуля - Томсона эффекта). Д. Н. Зубарев.

ЭНТРОПИЙНЫЕ ФЛУКТУАЦИИ

ЭНТРОПИЙНЫЕ ФЛУКТУАЦИИ - тип малых неодно-родностей в пространственном распределении вещества и излучения во Вселенной, при к-ром суммарная плотность энтропии и темп-pa на ранних стадиях эволюции Вселенной оставались однородными. Э. ф. называют также изотермическими. Э. ф. являются одной из мод первичных флуктуации в моделях ранней Вселенной на радиационнодоминированной стадии в том случае, когда материя состоит только из обычного вещества и излучения. В более общем случае, когда материя во Вселенной является многокомпонентной и в её состав входят разл. типы слабовзаимодействующих частиц - нейтрино и др. ("тёмное" вещество; см. Скрытая масса), Э. ф. оказываются частным случаем изоэнергетических, или изометрических, возмущений. Характерным свойством как Э. ф., так и изоэнер-гетич. флуктуации является то, что в масштабах L, больших характерной джинсовской длины волны l Дж (см. Гравитационная неустойчивость), флуктуации полной плотности энергии материи и метрического тензора пространства-времени малы по сравнению с флуктуациями плотности энергии отд. компонент (на радиационно-доми-нированной стадии l Дж порядка радиуса космологич. горизонта Rh; см. Вселенная). После рекомбинации водорода, к-рая произошла при красном смещении z.103, джинсов-ская масса падает до величины ~105 . После этого в больших масштабах Э. ф. перемешиваются с адиабатич. флуктуациями и растут пропорционально масштабному фактору Вселенной a(t)[т. е. (1+z)-1] из-за гравитац. неустойчивости, а в меньших масштабах быстро затухают. Поэтому Э. ф. подобно адиабатическим флуктуациям могут приводить к образованию компактных объектов во Вселенной. Их роль в формировании крупномасштабной структуры Вселенной в масштабах, больших размеров галактик (М>1012 ), считается ничтожной, хотя и не исключена полностью. А. <А. Старобинский,

ЭНТРОПИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭНТРОПИЯ ВСЕЛЕННОЙ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭПИДИАСКОП

ЭПИДИАСКОП (от греч. epi-на, dia- через и skopeo- смотрю) (эпидиапроектор) - комбинированный проекционный аппарат, позволяющий получать на экране изображения как прозрачных, так и непрозрачных оригиналов. Совмещает в себе эпипроектор и диапроектор. Оптич. схема простейшего Э. в двух режимах его работы представлена на рисунке: а) эпископическая проекция; б) диаскопическая проекция. В первом случае лучи от источника света 2 с помощью сферических зеркал 3 и 5 освещают непрозрачный объект 6, от к-рого диффузно рассеянные лучи попадают в светосильный проекционный объектив 7, отражаясь от зеркала 4; 1 - кожух, 11- система охлаждения. При диаскопической проекции зеркало 5 отклоняется, открывая доступ лучам от источника 2 в конденсор 8. Последний, равномерно освещая диапозитив, встав ленный в рамку 9, направляет лучи в объектив 10, проецирующий изображение на экране. Лит. см. при ст. Проекционный аппарат.

ЭПИСКОП

ЭПИСКОП (эпипроектор)-проекционный аппарат для получения на экране изображений непрозрачных объектов (разл. предметов и деталей, чертежей, рисунков, фотографий). Принципиальная оптич. схема Э. приведена на рис. 2 к ст. Проекционный аппарат. В Э. изображаемый объект отражает освещающие его лучи света диффузно, поэтому лишь незначительная часть отражённого светового потока попадает в объектив Э. Для усиления яркости изображения в Э. применяют светосильные проекционные объективы и неск. мощных источников света, сильное тепловыделение к-рых вынуждает использовать в Э. специальные системы охлаждения. Схема Э. является составной частью оптической схемы эпидиаскопов. Лит. см. при ст. Проекционный аппарат.

ЭПИТАКСИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭПСИЛОН-РАЗЛОЖЕНИЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭРБИЙ

ЭРБИЙ (лат. Erbium), Er,- хим. элемент III группы пе-риодич. системы элементов, ат. номер 68, ат. масса 167,26; относится к лантаноидам. В природе представлен 6 стабильными изотопами: 162 Еr (0,14%), 164 Еr (1,61%), 166 Еr (33,6%), 167 Еr (22,95%), 168 Еr (26,8%), 170 Еr (14,9%). Электронная конфигурация внешних оболочек 4s2p6d10fi25s2p66s2. Энергии последоват. ионизации 6,10; 11,93; 22,7; 42,7 эВ. Радиус атома Еr 175 пм, иона Еr3+ 85 пм. Значение электроотрицательности 1,3. Работа выхода электрона 3,12 эВ. Серебристый металл с гексагональной плотнейшей упаковкой кристаллич. структуры, параметры решётки a = 356 пм, с =559,5 пм. t пл =1522 °С, t кип = 2857 °С (по др. данным, 2510 °С), плотн. 9,04 кг/дм 3, уд. теплоёмкость с p = = 28,08 Дж/(моль . К), уд. теплота плавления 19,90 кДж/ моль. Характеристич. темп-pa Дебая qD=163 К. Ферромагнетик, магн. восприимчивость c=263.10-9 (при комнатной темп-ре), точка Кюри 19,6 К. Уд. электрич. сопротивление 0,85 мкОм м (при 20 °С), температурный коэф. линейного расширения ок. 12.10-6 К -1. Пластичен, при комнатной темп-ре возможны обжатия более чем на 20%. Тв. по Бринеллю Э. чистотой 98,2%-382,9 МПа, чистотой 99,6%-490,5 МПа. Модуль продольной упругости 73,4 ГПа (при 20 °С), модуль сдвига 29,6 ГПа (при 20 °С). Проявляет степень окисления +3. Э.- компонент магн. сплавов, входит в состав нек-рых ферритов, спец. стёкол. В качестве радиоакт. индикатора наиб. удобен b- -радиоактивный 169 Еr (T1/2 = 9,3 сут). С. С. Бердоносов.

ЭРГ

ЭРГ (эрг, erg, от греч. ergon-работа) - единица работы и энергии в СГС системе единиц.1 эрг равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной 1 дин, на расстояние 1 см в направлении действия силы. 1 эрг=10-7 Дж=1,02.10-8 кгс . м = 2,39.10-8 кал = =2,78 10-14 кВт . ч.

ЭРГОДИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭРГОДИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭРГОДИЧНОСТЬ

ЭРГОДИЧНОСТЬ - свойство неразложимости динамической системы с инвариантной мерой на две не связанные друг с другом подсистемы. Это свойство равносильно тому, что всякое измеримое инвариантное множество либо само имеет нулевую меру, либо отличается на множество нулевой меры от всего фазового пространства (см. Эргодическая теория). В случае, когда мера всего пространства конечна, Э. эквивалентна равенству временного среднего любой интегрируемой ф-ции (по бесконечному интервалу времени) её пространственному среднему. Э. стационарного в узком смысле случайного процесса xt есть, по определению, Э. порождаемой им динамической системы (см. Стационарный случайный процесс). Это свойство можно выразить в терминах самого xt: любой случайный процесс вида yt=f(xt1 ,...,xtn), где f- ограниченная измеримая ф-ция и t1,..., tn - любые фиксированные моменты времени, подчиняется больших чисел закону. Под Э. марковского случайного процесса часто понимается иное (по существу, более сильное) свойство, а именно, сходимость при t. любого нач. распределения Р0 к предельному стационарному распределению, не зависящему от Р0. Б. М. Гуревич.

ЭРГОСФЕРА

ЭРГОСФЕРА -область вблизи вращающихся компактных релятивистских объектов ( нейтронных звёзд или чёрных дыр), находящаяся внутри поверхности бесконечного гравитац. красного смещения для источника, покоящегося относительно инерциального наблюдателя на пространственной бесконечности. В случае вращающейся чёрной дыры, описываемой метрикой Керра (см. Керра пространство-время), Э. лежит между поверхностью бесконечного красного смещения g00 = 0, или r2 = 2Mr+a2cosq =0, и горизонтом событий r = r+=М+. (в системе единиц, где скорость света и гравитац. постоянная равны 1). Внутри Э. никакое физ. тело не может покоиться относительно удалённого наблюдателя, оно должно вращаться вокруг компактного объекта в ту же сторону, что и он сам. Существование Э. является специфическим гравитационно-релятивистским эффектом, отсутствующим в теории ньютоновской гравитации. При нестационарном движении физ. объектов внутри Э. их полная энергия, измеренная относительно удалённого наблюдателя, может быть отрицательной. Это даёт возможность отнимать энергию вращения от компактных релятивистских объектов посредством разл. физ. процессов (процесса Пенроуза-распада влетевшего в Э. тела на две или более частей с последующим вылетом одного из осколков из Э., эффекта суперрадиации - усиления электромагнитных и гравитац. волн при рассеянии на вращающейся чёрной дыре, аккреции замагниченной плазмы и др.). В ходе этих процессов вращение релятивистских объектов замедляется, а их Э. сжимается (но площадь поверхности горизонта событий чёрной дыры всегда возрастает). А. А. Старобинский.

ЭРЕНФEСТА ТЕОРЕМЫ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭРМИТА ФУНКЦИИ

ЭРМИТА ФУНКЦИИ - специальные функции, удовлетворяющие ур-нию Эрмита (С. Hermit) Частные решения (1) имеют вид При целом v>0 Э. ф. совпадают с полиномами Эрмита (см. Ортогональные полиномы). Интегральное представление, ф-лу дифференцирования и рекуррентное соотношение для Э. <ф. Hv(z )см. в ст. Параболического цилиндра функции. Э. ф. можно выразить через вырожденные гипергеометрические функции: Используя свойства гипергеометрических ф-ций, получим разложение в ряд Асимптотич. представление при Для ф-ций Hv(z )имеют место функциональные соотношения Лит. см. при статьях Специальные функции, Параболического цилиндра функции. А. Ф. Никифоров.

ЭРМИТОВ ОПЕРАТОР

- линейный оператор А в гильбертовом пространстве Н сплотной областью определения D(A )и такой, что < Ах, у> =<x, Ау>для любых х, уD(A). Это условие эквивалентно тому, что: 1) D(A)D(A*), 2) Ах = А * х для всех хD(A), где А * - оператор, сопряжённый с А, т. е. что А А *. Ограниченный Э. о. либо определён на всём Н, либо по непрерывности расширяется до такого, и при этом А=А *, т. <е. А - самосопряжённый оператор. Неограниченный Э. о. может как иметь, так и не иметь самосопряжённые расширения. Иногда эрмитовым наз. самосопряжённый оператор, сохраняя для оператора, эрмитова в указанном выше смысле, название с и м м е т р и ч е с к и й. В конечномерном пространстве Э. о. описывается эрмитовой матрицей. Лит.: Ахиезер Н. И., Глазман И. М., Теория линейных операторов в гильбертовом пространстве, 3 изд., т. 2, Хар., 1978; Рисc Ф., Сёкефальви-Надь Б., Лекции по функциональному анализу, пер. с франц., 2 изд., М., 1979. В. И. Соболев.

ЭРСТЕД

ЭРСТЕД (Э, Ое) - единица напряжённости магн. поля в СГС системе единиц (симметричной и СГСМ). Названа в честь X. Эрстеда (Н. <Орстед). 1 Э равен напряжённости магн. поля, индукция к-рого в вакууме равна 1 Гс; 1 Э=103/(4p) А/м = 79,5775 А/м.

ЭСАКИ ЭФФЕКТ

ЭСАКИ ЭФФЕКТ - излом вольт-амперной характеристики (ВАХ) проводника, помещённого в скрещенные элек-трич. и магн. поля Е и Н, в сторону увеличения тока (насыщение напряжения), когда приложенное электрич. поле превосходит нек-рое критич. значение. Обнаружен Л. Эсаки (L. Esaki) в 1962. В сильном электрич. поле скорость дрейфа носителей заряда поперёк внеш. электрич. и магн. полей u др = сЕ/Н превышает скорость звука s в том же направлении. Взаимодействие сверхзвуковых носителей заряда с решёткой кристалла приводит к генерации фоно-нов, распространяющихся в направлении дрейфа, к-рые, увлекая носители, создают акустоэлектрич. ток в том же направлении (см. Акустоэлектронное взаимодействие, Акустоэлектрический эффект). В магн. поле этот ток "поворачивается" на холловский угол (см. Холла эффект )и складывается с омическим током. Это и приводит к излому ВАХ при E=sH/c. Э. э. впервые наблюдался в Bi - полуметалле с биполярной проводимостью. Последнее существенно, поскольку необходимым условием Э. э. является наличие дрейфа в холловском направлении (т. е. в направлении, перпендикулярном Н и Е). Э. э. наблюдался также в монополярном образце с короткозамкнутыми холловскими контактами типа Корбино диска. Лит.:Esaki L., New phenomenon in magneto resistance of bismuth at low temperature, "Phys. Rev. Lett.", 1962, v. 8, p. 4; Moore A. R., Current and voltage saturation in semiconducting gas, "Phys. Rev. Lett.", 1964, v. 12, p. 47; см. также лит. при ст. Акустоэлектронное взаимодействие. Э. М. Эпштейн.

ЭТАЛОН

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭТАЛОНЫ МАГНИТНЫЕ

. В СИ единицы измерения магн. величин - производные. В эталонной базе России им соответствуют государственные эталоны индуктивности (генри), магн. потока (вебер), магн. индукции (тесла), магн. момента (А/м 2), дифференциальной резонансной пара-магн. восприимчивости - ДРПВ (Тл -1), относительной нач. магнитной проницаемости - ОНМП (безразмерная величина), напряжённости магн. поля (А/м). ОНМП описывается абсолютной неограниченной шкалой, остальные величины - шкалами отношений (см. Шкала измерений). В состав эталона индуктивности входят тороидальные катушки индуктивности и индуктивно-ёмкостный измерит. мост. Эталон магн. потока содержит катушку магн. потока типа Кемпбелла и установку для измерения приращений магн. потока. Эталоны магн. индукции в зависимости от диапазона воспроизводимых значений имеют разл. воплощение: малые значения (до 10-3 Тл) воспроизводятся с помощью эталонной катушки магн. индукции, эталон, воспроизводящий ср. (до 1,2 Тл) значения, содержит измеритель магн. индукции, построенный на использовании ядерного магнитного резонанса (ЯМР), и источник магн. поля - электромагнит с железным сердечником. Эталон на значения более 1,2 Тл содержит эталонный тесламетр и источники магн. поля-сверхпроводящие соленоиды. Измеряемое тесламетром значение магн. индукции пропорционально частоте ЯМР протона и постоянной тесла-метра С р =2p/g р, где gp - магнитомеханическое отношение протона. Эталон магн. момента состоит из набора мер в виде катушек на кварцевых каркасах и компаратора магн. момента. Эталон ОНМП также представляет собой набор мер, но из магн. материалов ( магнетиков), и компаратор, работающий на фиксированной частоте 100 МГц. Эталон ДРПВ - абс. и относит. ЭПР-спектрометры (см. Электронный парамагнитный резонанс )и комплект мер кол-ва парамагн. центров. Эталон напряжённости магн. поля по своей структуре отличается от всех выше перечисленных, поскольку определяет одну из компонентов эл.-магн. поля; он представляет собой группу рамочных излучателей (антенн) на диапазон 0,01-30 МГц, набор симметрирующе-согласующих элементов и индикаторных устройств. Л. Н. Брянский.

ЭТВЕШ

ЭТВЕШ (Э, Е) - внесистемная единица градиента ускорения свободного падения, равная изменению этого ускорения на 10-3 см/с 2 на расстоянии в 10 км по нормали к поверхности Земли. Названа в честь Л. Этвеша (L. Eotvos). 1 Э = 10-9 с -2.

ЭТТИНГСХАУЗЕНА ЭФФЕКТ

ЭТТИНГСХАУЗЕНА ЭФФЕКТ -возникновение поперечного градиента темп-ры в проводнике с током, помещённом в магн. поле Н. Открыт в 1886 А. Эттингсхаузе-ном (A. Ettingshausen). В изотропном образце где j- плотность электрич. тока; А Э - коэф. Эттингсха-узена. Э. э. обусловлен разделением траекторий носителей заряда (переносящих ток j) Лоренца силой. Сила, действующая на носители заряда в магн. поле, в среднем компенсируется электрич. полем Холла (см. Холла эффект). Полная компенсация имеет место лишь для носителей заряда, движущихся с нек-рой ср. скоростью; траектории более быстрых (горячих) носителей заряда отклоняются к одной стороне образца, более медленных (холодных) - к противоположной, что и приводит к возникновению градиента темп-ры поперёк образца. Знак Э. э. не зависит от знака носителей. В вырожденных полупроводниках ток переносят носители с энергиями, лежащими в слое шириной ~kT вблизи энергии Ферми . Коэф. А Э при этом порядка kT/, т. е. мал. При смешанной проводимости возникает биполярный вклад в Э. э., связанный с совместным движением электронов и дырок, и А Э сильно возрастает (~/kT, где - ширина запрещённой зоны). В случае низких темп-р коэф. А Э содержит вклад, связанный с эффектом увлечения электронов фононами, а в квантующих магн. полях он должен испытывать квантовые осцилляции. Э. э. применяется в термоэлементах, основанных на эффекте Пельтье и используемых для термоэлектрич. охлаждения: приложение сильного магн. поля к термоэлементу из полупроводника с собств. проводимостью (напр., сплава Bi-Sb) обеспечивает высокую эффективность охлаждения за счёт большой величины А Э. Лит. см. при статьях Термогальеаномагнитные явления, Нернста - Эттингсхаузена эффект. А. Э. Мейерович.

ЭФИР

ЭФИР (греч. aither) мировой-световой эфир, гипотетическая всепроникающая среда, к-рой наука прошлых столетий приписывала роль переносчика света и вообще эл.-магн. взаимодействий. Первоначально Э. понимали как механич. среду, подобную упругому телу. Соответственно распространение световых волн уподоблялось распространению звука в упругой среде, а напряжённости электрич. и магн. полей отождествлялись с механич. натяжениями. Гипотеза механич. Э. встретилась с большими трудностями. Так, по-перечность световых волн требовала от Э. свойств абсолютно твёрдого тела, но в то же время полностью отсутствовало сопротивление Э. движению небесных тел. Трудности механич. интерпретации Э. привели в кон. 19 в. к отказу от создания его механич. моделей. Нерешённым оставался лишь вопрос об участии Э. в движении тел. Возникшие при этом трудности и противоречия были преодолены в созданной А. Эйнштейном спец. теории относительности, к-рая полностью сняла проблему Э., упразднив его (см. Относительности теория, Электродинамика движущихся сред). С совр. точки зрения вакуум (вакуумное состояние) обладает нек-рыми свойствами обычной материальной среды. Однако его не следует путать с Э., от к-рого он принципиально отличается уже потому, что эл.-магн. поле является самостоятельным физ. объектом, не нуждающимся в спец. носителе. Лит.: Борн М., Эйнштейновская теория относительности, пер. с англ., 2 изд., М., 1972.

ЭФФЕКТ КАЗИМИРА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭФФЕКТИВНАЯ МАССА

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭФФЕКТИВНАЯ ТЕМПЕРАТУРА

ЭФФЕКТИВНАЯ ТЕМПЕРАТУРА - з в е з д ы (T э) - параметр, характеризующий светимость звезды, т. е. полное кол-во энергии, излучаемое звездой в единицу времени. Э. т. связана со светимостью L и радиусом звезды R соотношением L =4pR2sT4 э, где 4pR2- площадь поверхности звезды. Т. о., Э. т. равна темп-ре абсолютно чёрного тела, с единицы поверхности к-рого в единицу времени (в соответствии со Стефана - Больцмана законом излучения )излучается энергия L/4pR2. Для расчёта Т э по приведённой ф-ле нужно знать значения L и R. Однако радиусы R найдены прямым путём (с помощью интерферометра или из наблюдений затменных двойных звёзд )лишь для немногих звёзд. Но даже для этих звёзд прямое определение Э. т. затруднено, т. к. для перехода от видимой звёздной величины к светимости необходимо знать не только расстояние до звезды, но и болометрическую поправку, характеризующую разницу между полным излучением звезды и её излучением в видимой области спектра. Значит. трудность представляет также учёт поглощения УФ- и ИК-излучений звезды атмосферой Земли. Поэтому светимость звезды обычно находят по видимой звёздной величине посредством введения боломе-трич. поправок, к-рые для горячих звёзд вычисляют теоретически, а для холодных оценивают эмпирически. Из-за незнания радиусов звёзд очень большое значение имеет оценка Э. т. звезды по её спектру. Обычно пользуются связью между Э. т. и спектральным классом, к-рая устанавливается на основании теоретич. расчётов. В расчётах исходят из определ. потока излучения с единицы поверхности звезды (т. е. задают Э. т. звезды) и ускорения силы тяжести g, к-рое служит параметром. На основе данных о хим. составе звезды можно рассчитать структуру фотосферы, излучение в непрерывном спектре и в линиях поглощения. Сравнивая рассчитанные интенсивности непрерывного спектра и спектральных линий с данными наблюдений для звёзд разных спектральных классов и светимости классов, устанавливают соответствующие этим классам значения Э. т. и g (т. е. устанавливают шкалу Э. т.). Определив по спектральному классу Э. т. звезды, можно по известной светимости вычислить её радиус. Именно таким способом обычно оценивают размеры звёзд. Иногда понятие Э. т. применяют и для др. космич. объектов. К. В. Бычков.

ЭФФЕКТИВНОЕ СЕЧЕНИЕ

ЭФФЕКТИВНОЕ СЕЧЕНИЕ - см. Сечение.

ЭФФЕКТИВНЫЙ ЗАРЯД

ЭФФЕКТИВНЫЙ ЗАРЯД - в к в а н т о в о й т е о р и и п ол я- ф-ция, описывающая изменение заряда (константы взаимодействия), к-рое необходимо осуществить, чтобы скомпенсировать изменение величины ренормировочного параметра. В процессе устранения ультрафиолетовых расходимо-стей в моделях квантовой теории поля неизбежно появление нового размерного (т. н. ренормировочного) параметра (см. Ренормализационная группа). Он не является физическим, т. к., согласно принципу ренормализационной инвариантности, изменение ренормировочного параметра mm'. не приводит к к.-л. изменениям физ. величин, если оно сопровождается вполне определённым преобразованием др. параметров (зарядов: gig'i, масс: т jm'j и др.). Явный вид такого преобразования в случае заряда gi задаётся ф-цией Gi, называемой Э. з., в случае массы mj - эфф. массой Mj и т. д. В простейшей ситуации одного заряда g и отсутствия зависимости от масс определение Э. з. таково: Ф-ция G (t, g )в силу группового характера ренормализа-ционных преобразований удовлетворяет ур-ниям где b(g)- ф-ция перенормировки заряда. Зная b(g), можно однозначно восстановить G (t, g). Исторически понятие Э. з. пришло на смену возникшему ранее и идейно весьма близкому понятию инвариантного заряда. Роль, к-рую играют инвариантный и Э. з. в методе ренормгруппы, видна из соотношения f(ln p/m, g)= =f[0, G(ln p/m, g)], справедливого для физ. величин, зависящих от одного импульсного аргумента р. Видно, что эффективно параметром разложения для f является не заряд g, а ф-ция G(ln р/m, g )(отсюда и её назв.- Э. з.). В теориях с асимптотической свободой, где G(ln p/m, g )стремится к нулю с ростом импульса р, новый параметр разложения G(ln p/m, g )при больших импульсах становится малым, и мы получаем улучшенную теорию возмущений (по сравнению с исходной, основанной на разложении по параметру g, к-рый малым не является). Лит.: Боголюбов Н. Н., Ширков Д. В., Введение в теорию квантованных полей, 4 изд., М., 1984; Коллинз Дж., Перенормировка, пер. с англ., М., 1988. А. А. Владимиров.

ЭФФЕКТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ

ЭФФЕКТИВНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ - в к в а н т о в о й т е ор и и п о л я - не зависящая от производных поля часть плотности производящего функционала для вершинных частей, описывающая поведение системы с учётом квантовых поправок. Рассмотрим действительное скалярное поле Ф( х) с лагранжианом Величина V0( Ф) наз. древесным Э. ф. (классическим) и имеет смысл плотности энергии вакуума в случае постоянного скалярного поля Ф. Можно определить Э. п. V( Ф )и с учётом квантовых поправок [1-3] как плотность энергии вакуума, для к-рого среднее значение квантованного оператора поля Ф( х )по вакуумному состоянию равно Ф. Нетривиальный минимум Э. п. V( Ф )соответствует спонтанному нарушению дискретной симметрии Ф( х) Ф(- х )(см. Спонтанное нарушение симметрии). В рамках возмущений теории развиты методы регулярного вычисления Э. п. Лит.:1) Goldstone J., Salam A., Weinberg S., Broken symmetries, "Phys. Rev.", 1962, v. 127, p. 965; 2) Coleman S., Weinberg S., Radiative-corrections as origin of spontaneous symmetry breaking, "Phys. Rev.", 1973, v. D7, p. 1888; 3) Jackiw R., Functional evaluation of effective potential, "Phys. Rev.", 1974, v. D9, p. 1686. Н. В. Красников.

ЭФФУЗИЯ

ЭФФУЗИЯ (от лат. effusio - выливание) - медленное истечение газов через малые отверстия. Различают два случая Э. 1) Диаметр отверстия мал по сравнению со ср. длиной свободного пробега молекул (давление газа в сосуде очень мало). В этом случае имеет место молекулярное истечение, при к-ром столкновения между молекулами не играют роли. При этом общая масса газа, вытекающая за единицу времени через отверстие, где S- площадь отверстия, m-молекулярная масса газа, p1 и р2 - давления газа по обе стороны отверстия. На зависимости (*) основан эффузионный метод измерения очень малых давлений (~0,1-0,01 Па). 2) Когда давление газа настолько велико, что ср. длина свободного пробега молекул меньше диаметра отверстия, истечение газа происходит по законам гидродинамики: газ вытекает из отверстия в виде струи, объём его, проходящий в единицу времени, пропорционален , где r - плотность газа. По времени истечения газов через малые (диаметром ~0,10-0,01 мм) отверстия определяют плотность газа. Если же давление в сосуде значительно больше внеш. давления, то кол-во вытекающего газа пропорционально давлению в сосуде.

ЭХО ПЛАЗМЕННОЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭХОЛОТ

ЭХОЛОТ - навигационный прибор для определения глубины водоёмов с помощью акустич. эхо-сигналов. Действие Э. основано на измерении промежутка времени т, прошедшего от момента посылки зондирующего звукового импульса до момента приёма отражённого от дна эхо-сигнала. Глубина водоёма где с - скорость звука в воде. В качестве зондирующей посылки в Э. используются акустич. импульсы длительностью от долей до десятков мс и с частотой заполнения от единиц до неск. десятков (иногда сотен) кГц. УЗ-импульс от генератора 1 (рис. ) поступает на направленный излучатель (антенну) 2 и излучается в воду; отражённый сигнал принимается антенной 3, усиливается усилителем 4 и подаётся в блок слухового контроля 5 и на индикатор или регистратор 6. В качестве излучателя и приёмника используются гл. обр. магнитострикц. или пьезокерамич. преобразователи, работающие на одной или неск. резонансных частотах. Нередко один и тот же преобразователь служит излучателем и приёмником. В качестве индикаторов глубин применяются проблесковые указатели с вращающейся неоновой лампой, вспыхивающей в момент приёма эхо-сигнала, стрелочные, цифровые, электронно-лучевые указатели, а также регистраторы-самописцы, записывающие измеряемые глубины на движущейся бумажной ленте электротермич. или хим. способом. Большинство Э. имеют довольно широкую диаграмму направленности (~30°), поэтому для подробной и более точной съёмки дна создаются УЗ-Э. с очень узкой шириной луча (ок. 1°) и стабилизацией положения излучателя и приёмника в пространстве. Э. изготавливаются на разные интервалы глубин, в пределах от 0,1 до 12000 м, и работают при скоростях судна до 50 км/ч и более. Разрешающая способность по глубине определяется в осн. длительностью зондирующего импульса и в меньшей мере-шириной характеристики направленности. Погрешность Э. составляет от 1 % до сотых долей %. Э. используют также для поиска косяков рыбы и для разнообразных гидроакустич. исследований. Лит.: Федоров И. И., Эхолоты и другие гидроакустические средства, Л., 1960; Толмачев Д., Федоров И., Навигационные эхолоты, "Техника и вооружение", 1977, № 1.

ЭШЕЛЕТТ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭШЕЛЛЕ

Статья большая, находится на отдельной странице.

ЭШЕЛОН МАЙКЕЛЬСОНА

ЭШЕЛОН МАЙКЕЛЬСОНА - см. Майкельсона эшелон.