Аберрации электронных линз аберрация света абсолютная температура



страница6/9
Дата18.10.2016
Размер1.76 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Рис. 15. Схема рупорно-параболической ан­тенны.

в трёх направлениях, ориентирован­ных в виде буквы Y. Разрешение этой системы на волне =11 см порядка 1". Перспективны глобальные наземные и косм. системы апертурного синтеза, объединённые через искусств. спутни­ки Земли. Чувствительность и раз­решение этих систем позволяют ис­следовать самые отдалённые объекты Вселенной.

• Айзенберг Г. 3., Ямпольский В. Г., Тершин О. Н., Антенны УКВ, ч. 1—2, М., 1977; Марков Г. Т., Сазонов Д. М., Антенны, 2 изд., М., 1975; Шифрин Я. С., Вопросы статис­тической теории антенн, М., 1970; Сканирую­щие антенные системы СВЧ, пер. с англ., под ред. Г. Т. Маркова и А. Ф. Чаплина, т. 1—3, М., 1966—71; Цейтлин Н. М., Антенная техника и радиоастрономия, М., 1976; Антенны. Современное состояние и проблемы, под ред. Л. Д. Бахраха и Д. И. Воскресенского, М., 1979.

М. А. Миллер, Н. М. Цейтлин.

АНТЕННАЯ РЕШЕТКА (фазирован­ная антенная решётка), система элем. антенн (электрич. и магн. диполей), определ. образом сфазированных и расположенных. Наиболее распрост­ранены синфазные А. р. с параллель­ным и последовательным подключе-

28

нием элементов к линии передачи. Высокая направленность А. р. обус­ловлена интерференцией полей элем. антенн, хотя каждая из них может обладать широкой диаграммой на­правленности. Возможность независи­мого фазирования элем. антенн и изменения их фаз во времени позво­ляет управлять диаграммой направ­ленности, т. е. осуществлять «качание» луча. С помощью А. р. можно форми­ровать одновременно неск. лучей (многолучевая антенна). • См. лит. и рисунки при ст. Антенна. М. А. Миллер.



АНТИБАРИОНЫ, элем. ч-цы, являю­щиеся античастицами по отношению к барионам.

АНТИВЕЩЕСТВО, материя, постро­енная из античастиц. Ядра атомов в-ва состоят из протонов и нейтронов, а эл-ны образуют оболочки атомов. В А. ядра состоят из антипротонов и антинейтронов, а место эл-нов в их оболочках занимают позитроны.

Согласно совр. теории, яд. силы, обусловливающие устойчивость ат. ядер, и эл.-магн. и обменные силы, благодаря к-рым существуют устойчи­вые конфигурации эл-нов в атомах и молекулах, одинаковы для ч-ц и анти­частиц. Поэтому вся иерархия строе­ния в-ва из ч-ц должна быть осущест­вима и для А. В 1965 впервые было экспериментально доказано, что из античастиц могут строиться комплек­сы того же типа, что и из ч-ц. Группа физиков под руководством амер. фи­зика Л. Ледермана получила на уско­рителе и зарегистрировала первое антиядро — антидейтрон (связ. сос­тояние антипротона и антинейтрона). В 1969 в экспериментах на ускорителе протонов с энергией 70 ГэВ (Серпу­хов) сов. физики (руководитель Ю. Д. Прокошкин) зарегистрировали ядра антигелия-3; в 1974 были заре­гистрированы ядра антитрития. Сколь­ко-нибудь существ. скоплений А. во Вселенной пока не обнаружено, од­нако важный для астрофизики и кос­мологии вопрос о распространённости А. во Вселенной остаётся открытым.

АНТИЗАПИРАЮЩИЙ КОНТАКТ, контакт полупроводник — металл, вблизи к-рого в ПП есть слой, обога­щённый осн. носителями заряда. А. к. реализуется, если работа выхода полу­проводника n-типа превышает работу выхода металла (или меньше в случае полупроводника p-типа). При про­хождении тока через А. к. происходит инжекция осн. носителей в ПП.

АНТИКВАРК (q^, q-), античастица по отношению к кварку.

АНТИНЕЙТРИНО (v^, v-), античас­тица по отношению к нейтрино.

АНТИНЕЙТРОН (n^, n-), античасти­ца по отношению к нейтрону; открыт в 1956 Б. Корком, Г. Ламбертсоном, О. Пиччони и В. Венцелем (США) в опытах по рассеянию пучка антипро­тонов. Сталкиваясь с ядрами мишени, антипротон может отдать свой отри-

цат. заряд одному из протонов ядра (или приобрести от него положитель­ный). При этом образуется пара нейт­рон — А. Подтверждением образования А. явл. его последующая аннигиляция с нейтроном или протоном др. ядра (при аннигиляции возникает неск. заряж. ч-ц, следы к-рых выходят из одной точки).

АНТИПОДЫ ОПТИЧЕСКИЕ, см. Оптически активные вещества.

АНТИПРОТОН (р^, p-), стабильная элем. ч-ца, античастица по отноше­нию к протону. Массы и спины А. и протона равны, а электрич. заряды и магн. моменты одинаковы по абс. значению, но противоположны по зна­ку. Экспериментально открыт в 1955 О. Чемберленом, Э. Сегре, К. Вигандом и Т. Ипсилантисом в Беркли (США) на ускорителе протонов с макс.





Рис. 1. Схема опыта по рождению антипро­тонов: П — пучок протонов из ускорителя; Т — мишень из меди, в к-рой рождаются антипротоны; M1, M2 — магниты, отклоняю­щие отрицательно заряж. ч-цы по направлению к счётчикам; C1, С2 — черенковские счётчики.
энергией в 6,3 ГэВ. Согласно закону сохранения числа барионов, А. может родиться только в паре с протоном (или с нейтроном, если позволяет за­кон сохранения электрич. заряда). Пороговая (наименьшая) энергия для рождения пары протон — А. при столк­новении двух свободных протонов в системе, в к-рой один из протонов до соударения покоится, составляет 6,6 ГэВ, а при столкновении протона с протоном или нейтроном, связанным в ат. ядре,— ок. 4 ГэВ. Поэтому при



Рис. 2. Микрофотография аннигиляции ан­типротона (р^), зарегистрированной в фото­эмульсии. В результате аннигиляции р^ с нуклоном одного из ядер фотоэмульсии обра­зовалось пять заряж. -мезонов, а ядро раз­валилось на неск. осколков. Для двух -мезонов установлены знаки электрич. зарядов: --мезон поглотился ядром фотоэмульсии и расщепил его; +-мезон претерпел последоват. распад: ++ +v, + е++ve +v^, где + — положит. мюон, е+ — позитрон

(v,ve,v^ не регистрируются фотоэмуль­сией).
энергии ускоренных протонов в 6,3 ГэВ следовало ожидать образования А. В опыте Чемберлена и др. А. рож­далось при столкновениях протонов от ускорителя с мишенью из меди (рис. 1). Система отклоняющих маг­нитов отбирала отрицательно заряж. ч-цы, подавляющее большинство к-рых было --мезонами. Отличить А. от др. отрицательно заряж. ч-ц можно было по величине массы. Для этого определяли импульс ч-цы (по её от­клонению в магн. поле) и её скорость (с помощью черенковского счётчика). В экспериментах наблюдалась и др. особенность поведения А.— их анни­гиляция в столкновениях с прото­нами и нейтронами ядер в-ва. В ре­зультате аннигиляции А. рождалось в среднем 4—5 -мезонов (рис. 2). На совр. ускорителях получают пучки А. с интенсивностью до 106 ч-ц. Планируется создание встречных пуч­ков протон-А. на энергию 200—400 ГэВ для каждого пучка.

В. П. Павлов.

АНТИСЕГНЕТОЭЛЕКТРИК, термин, часто применяемый к кристаллам, к-рые, не являясь сегнетоэлектрика­ми, обладают фазовым переходом, сопровождающимся заметной аномаль­ной температурной зависимостью ди­электрической проницаемости и не­однозначной зависимостью электрич. поляризации (см. Диэлектрики) от напряжённости электрич. поля в об­ласти достаточно больших полей (двой­ные петли гистерезиса). Первоначаль­но понятие А. было введено (по ана­логии с понятием антиферромагне­тика) для обозначения кристаллов, имеющих в отсутствии поля упорядоч. расположение электрич. диполей, но нулевую поляризацию. Однако такая аналогия оказалась неплодот­ворной, т. к. электрич. структурой, в отличие от магнитной, обладают все кристаллы, и в этом смысле лю­бой кристалл, не обладающий спон­танной поляризацией (т. е. не являю­щийся пироэлектриком или сегнето­электриком), может быть отнесён к А.

• См. лит. при ст. Сегнетоэлектрики.

АНТИФЕРРОМАГНЕТИЗМ, магнито-упорядоченное состояние в-ва, ха­рактеризующееся тем, что магнитные моменты соседних ч-ц в-ва — ат. но­сителей магнетизма ориентированы навстречу друг другу (антипараллель­но), и поэтому намагниченность тела в целом в отсутствии магн. поля равна нулю. Этим А. отличается от ферро­магнетизма, при к-ром одинаковая ориентация всех ат. магн. моментов приводит к высокой намагниченности тела.

До нач. 30-х гг. 20 в. по магн. св-вам все в-ва делили на три груп­пы: диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. У большинства па­рамагнетиков магнитная восприимчи­вость к растёт с понижением темп-ры

29

Т обратно пропорц. Т (Кюри за­кон, см. кривую а на рис. 1). В 20 — 30-х гг. были обнаружены соедине­ния (окислы и хлориды Mn, Fe, Co, Ni), обладающие иным видом зависи­мости (T). У этих соединений на кривых (Т) наблюдались максимумы (рис. 1, кривые бв и бг). Кроме того, ниже темп-ры максимума была обна­ружена сильная зависимость к от ориентации кристалла в магн. поле. Если поле направлено, напр., вдоль гл. кристаллографич. оси, то значе­ние  вдоль этого направления () убывает, стремясь к нулю при Т0К. В направлениях, перпендикулярных этой оси, значение  не зависит от темп-ры (кривая д на рис. 1). На кри­вых температурной зависимости уд. теплоёмкости этих в-в также были обнаружены острые максимумы. Эти эксперим. факты указывали на пере­стройку внутр. структуры в-ва при определ. темп-ре.

В 1930-х гг. Л. Д. Ландау и франц. физик Л. Неель объяснили указан­ные выше аномалии переходом пара­магнетика в новое состояние, назван­ное антиферромагнитным. У парамаг­нетиков при высоких темп-pax бла­годаря интенсивному тепловому дви­жению направление магн. моментов атомов (ионов) непрерывно беспоря­дочно меняется. Поэтому среднее по времени значение магн. момента < каждого магн. иона в в-ве в отсутст­вии внеш. поля оказывается равным нулю. Ниже нек-рой темп-ры ТN (темп-ры Нееля), к-рой соответствует максимум на кривой (T), силы об­менного взаимодействия между магн. моментами соседних ионов оказыва­ются сильнее, чем разупорядочивающее действие теплового движения. В результате ср. магн. момент каж­дого иона становится отличным от нуля и принимает определ. значение и направление, в в-ве возникает магн. упорядочение (см. Ферромагнетизм), Антиферромагн. упорядочение харак­теризуется тем, что ср. магн. моменты всех (или большей части) ближайших соседей любого иона направлены на­встречу его собств. магн. моменту. Для этого обменное вз-ствие должно быть отрицательным (при ферромагне­тизме обменное вз-ствие положительно и все магн. моменты направлены в од­ну сторону). В каждом антиферромаг­нетике устанавливается определ. по­рядок чередования магн. моментов (рис. 2, в и б).

Порядок чередования магн. момен­тов вместе с их направлением относи­тельно кристаллографич. осей опреде­ляет антиферромагн. структуру в-ва (её изучают гл. обр. методами нейтро­нографии). Такую структуру можно представить как систему вставленных друг в друга пространств. решёток магн. ионов (подрешёток магнитных),





Рис. 1. Температурная зависимость магн. восприимчивости : а — для парамагнетика, не претерпевающего перехода в упорядочен­ное состояние вплоть до самых низких темп-р (=С/Т, где С — константа); б — для па­рамагнетика, переходящего в антиферромагн. состояние при Т=ТN (<0 — константа в-ва); в — для поликристаллич антиферро­магнетика; г — для монокристаллич. анти-ферромагнетика вдоль оси лёгкого намагни­чивания ( ); д — для монокристаллич. антиферромагнетика в направлениях, пер­пендикулярных оси лёгкого намагничива­ния ().



Рис. 2. Магнитная структура: а — кубич. антиферромагнетика МnО (период аm магн. структуры в два раза больше периода а0 кристаллич. структуры); б — тетрагональ­ного антиферромагнетика MnF2 (или CoF2). Узлы с одинаковым направлением магн. моментов образуют пространственную магн. подрешётку.
в узлах каждой из к-рых находятся параллельные друг другу магн. мо­менты. В антиферромагнетике каж­дая подрешётка состоит из магн. ионов одного сорта. Суммарные магн. моменты подрешёток компенсируются, поэтому антиферромагнетик в целом в отсутствии внеш. поля не имеет результирующего магн. момента. Под действием внеш. магн. поля антифер­ромагнетики подобно парамагнети­кам приобретают слабую намагничен­ность. Для магн. восприимчивости  антиферромагнетиков типичны зна­чения 10-4 — 10-6.

За создание антиферромагн. поряд­ка и определ. ориентацию магн. мо­ментов ионов относительно кристалло­графич. осей ответственны два рода сил: за порядок — силы обменного вз-ствия (электрич. природы), за ори­ентацию — силы магнитной анизот­ропии. В А. обменные силы стремятся установить каждую пару соседних магн. моментов строго антипараллель­но. Но они не могут предопределить направление магн. моментов подрешё­ток относительно кристаллографич. осей. Направление магнитных мо­ментов в кристалле наз. осью А. или по аналогии с ферромагнетиками — осью лёгкого намагничивания и опреде­ляется силами магнитной анизотропии.

В соответствии с этими двумя ти­пами сил при теор. описании А. вводят два эфф. магн. поля: обменное поле HE и поле анизотропии HA. Представление о том, что в антифер­ромагнетике действуют два эфф. магн. поля, позволяет объяснить мн. св-ва, в частности поведение антиферромаг­нетика в переменных внеш. магн. по­лях (см. Антиферромагнитный резо­нанс).

Переход из парамагн. состояния в антиферромагнитное при темп-ре Нее­ля ТN представляет собой фазовый переход II рода. Особенность этого перехода состоит в плавном (без скач­ка), но очень крутом нарастании ср. значения магн. момента каждого иона вблизи TN (рис. 3). Этим объясняются указанные выше аномалии вблизи Тn возрастание уд. теплоёмкости, коэффициента теплового расширения, модулей упругости и ряда др. величин.

В сильных магн. полях при T<TN наблюдаются магн. фазовые переходы. В простейшем двухподрешёточном ан­тиферромагнетике с одной осью лёг­кого намагничивания (ОЛН) первый переход происходит в магн. поле Hc1=AНE, приложенном вдоль ОЛН. В этом поле направление на­магниченности подрешёток скачком изменяется на 90° относительно на­правления ОЛН и приложенного поля (переход в спин-флоп фазу). Второй фазовый переход происходит в поле Нc2=2НE; при переходе направле­ния намагниченности подрешёток ста­новятся параллельными друг другу и совпадают с направлением прило­женного поля.

30



Рис. 3. Температурная зависимость ср. зна­чения магн. момента <~ иона в каждом узле подрешётки; 0 — собств. магн. момент иона.
Изучение А. внесло существ. вклад в развитие совр. представлений о фи­зике магн. явлений. Открыты новые типы магн. структур: слабый ферро­магнетизм, геликоидальные струк­туры и др. (см. Магнитная струк­тура атомная); обнаружены новые явления: пьезомагнетизм, магнето-электрический эффект; расширены представления об обменном и др. ти­пах вз-ствия в магнетиках.

• Боровик-Романов А. С., Анти­ферромагнетизм, в кн.: Антиферромагнетизм и ферриты, М., 1962 (Итоги науки. Физ.-матем. науки, т. 4); Редкоземельные ферромаг­нетики и антиферромагнетики, М., 1965: Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971.



А. С. Боровик-Романов.

АНТИФЕРРОМАГНЕТИК, вещество, в к-ром установился антпферромагн. порядок магн. моментов атомов или ионов (см. Антиферромагнетизм). Обычно в-во становится А. ниже определ. темп-ры ТN (см. Нееля точка) и остаётся А. вплоть до T=0К. Из эле­ментов к А. относятся: тв. кислород {-модификация при T<24 К), хром — А. с геликоидальной структурой (TN=310К), -марганец (TN=100К), а также ряд редкозем. металлов (с TN от 60К у Tu до 230К у Tb). В по­следних обычно наблюдаются слож­ные антиферромагн. структуры в тем­пературной области между TN и

Табл. 1. СВОЙСТВА РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ— АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ



Табл. 2. ТЕМПЕРАТУРА НЕЕЛЯ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ ПРОСТЫХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ

нек-рой темп-рой T1 (0K1N); ниже Т1 они становятся ферромагне­тиками.

Число известных хим. соединений, к-рые становятся А. при определ. темп-pax, приближается к тысяче.

Большая часть А. обладает низкими значениями TN. Для всех гидратиров. солей TN10К, напр. TN=4,31 К у CuCl2•2Н2O. Кроме электронных А. существует по крайней мере один яд. А.— твёрдый 3Не (TN~0,001К).

• Таблицы физических величин. Справоч­ник, под ред. И. К. Кикоина, М., 1976. См. также лит. при ст. Антиферромагнетизм.

А. С. Боровик-Романов.

АНТИФЕРРОМАГНИТНАЯ ТОЧКА КЮРИ, см. Нееля точка.

АНТИФЕРРОМАГНИТНЫЙ РЕЗО­НАНС, избирательное поглощение энергии зл.-магн. волн, проходящих че­рез антиферромагнетик, при определён­ных (резонансных) значениях частоты  и напряжённости Н0 приложенного магн. поля. А. р.— разновидность электронного магнитного резонанса. При А. р. возбуждаются резонансные взаимно связанные колебания век­торов намагниченности магн. подрешёток антиферромагнетика как относи­тельно друг друга, так и относительно направления Н (см. Антиферромаг­нетизм). Частота этих колебаний оп­ределяется величиной эфф. магн. по­лей, действующих на магн. моменты подрешёток: НEэфф. поля обмен­ного вз-ствия подрешёток, НАполя магнитной анизотропии, а также Н0внеш. статич. магн. поля. Вид зави­симости со от эфф. магн. полей в анти­ферромагнетиках сложен и разли­чается для кристаллов разной струк­туры. Как правило, одному значению Н0 соответствуют две частоты А. р., к-рые лежат в интервале 10—1000 ГГц. Изучение А. р. позволяет определить значения эфф. магн. полей в антифер­ромагнетике. А. С. Боровик-Романов.

АНТИЧАСТИЦЫ, совокупность элем. частиц, имеющих те же значения масс и прочих физ. хар-к, что и их «двойники» — ч-цы, но отличающихся от них знаком нек-рых хар-к вз-ствий (напр., электрич. заряда, магн. мо­мента). Название «ч-ца» и «А.» в из­вестной мере условны: можно было бы называть антиэлектрон (положительно заряж. эл-н) ч-цей, а эл-н — А. Од­нако атомы в-ва в наблюдаемой части Вселенной содержат эл-ны с отрицат. зарядом, а протоны — с положитель­ным. Поэтому для известных к нач. 20-х гг. 20 в. элем. ч-ц — эл-на и протона (и позднее нейтрона) было принято название «частица».

Вывод о существовании А. впервые был сделан в 1931 англ. физиком П. Дираком. Он вывел релятив. квант. ур-ние для эл-на (Дирака уравнение), к-рое оказалось симмет­ричным относительно знака электрич. заряда: наряду с отрицательно заряж. эл-ном оно описывало положительно заряж. ч-цу той же массы — анти­электрон. Согласно теории Дирака, столкновение ч-цы и А. должно при-

водить к их аннигиляции — исчезно­вению этой пары, в результате чего рождаются две или более других ч-ц, напр. фотоны.

В 1932 антиэлектроны были экспе­риментально обнаружены амер. фи­зиком К. Андерсоном. Он фотографи­ровал ливни, образованные космиче­скими лучами в камере Вильсона, по­мещённой в магн. поле. Заряж. ч-ца движется в магн. поле по дуге окруж­ности, причём ч-цы с зарядами раз­ных знаков отклоняются полем в про­тивоположные стороны. Наряду с хо­рошо известными тогда следами быст­рых эл-нов Андерсон обнаружил на фотографиях совершенно такие же по внеш. виду следы положительно заряж. ч-ц той же массы. Эти ч-цы были названы позитронами. Откры­тие позитрона явилось блестящим под­тверждением теории Дирака. С этого времени начались поиски других А.

В 1936 также в косм. лучах были об­наружены отрицат. и положит. мюоны (- и +), являющиеся ч-цей и А. по отношению друг к другу. В 1947 было установлено, что мюоны косм. лучей возникают в результате распада не­сколько более тяжёлых ч-ц — пи-мезонов (-, +). В 1955 в опытах на ускорителе были зарегистрированы первые антипротоны. Физ. процес­сом, в результате к-рого образовались антипротоны, было рождение пары протон — антипротон. Несколько позже были открыты антинейтроны. К 1981 экспериментально обнаружены А. практически всех известных элем. ч-ц.

Общие принципы квантовой теории поля позволяют сделать ряд глубоких выводов о св-вах ч-ц и А.: масса, спин, изотопический спин, время жиз­ни ч-цы и её А. должны быть одина­ковыми (в частности, стабильным ч-цам отвечают стабильные А.); одина­ковыми по величине, но противопо­ложными по знаку должны быть не только электрич. заряды (и магн. моменты) ч-цы и А., но и все осталь­ные квант. числа, к-рые приписы­ваются ч-цам для описания законо­мерностей их вз-ствий: барионный за­ряд, лептонный заряд, странность, «очарование» и др. Ч-ца, у к-рой все хар-ки, отличающие её от А., равны нулю, наз. истинно нейтральной; ч-ца и А. таких ч-ц тождественны. К ним относятся, напр., фотон, 0- и -мезоны, J/- и Y-частицы.

До 1956 считалось, что имеется полная симметрия между ч-цами и А. Это означает, что если возможен к.-л. процесс между ч-цами, то дол­жен существовать точно такой же процесс и между А. В 1956 было об­наружено, что такая симметрия име­ется только в сильном и эл.-магн. вз-ствии. В слабом вз-ствии было от­крыто нарушение симметрии частица-А. (см. Зарядовое сопряжение).

31

Из А. в принципе может быть пост­роено антивещество точно таким же образом, как в-во из ч-ц. Однако воз­можность аннигиляции при встрече с ч-цами не позволяет А. сколько-нибудь длит. время существовать в в-ве. А. могут долго «жить» только при условии полного отсутствия контакта с ч-цами в-ва. Свидетельством о на­личии антивещества где-нибудь «вбли­зи» от Вселенной было бы мощное аннигиляц. излучение, приходящее на Землю из области соприкосновения в-ва и антивещества. Но пока астро­физике не известны данные, к-рые говорили бы о существовании во Все­ленной областей, заполненных анти­веществом.



• Форд К., Мир элементарных частиц, пер. с англ., М., 1965.

В. П. Павлов.

АПЕРТУРА (от лат. apertura — отвер­стие), действующее отверстие оптич. си­стемы, определяемое размерами линз, зеркал или диафрагмами. Угло­вая А.— угол  между крайними



лучами конич. светового пучка, вхо­дящего в систему (рис.). Число­вая А. равна n•sin (/2), где nпоказатель преломления среды, в к-рой находится объект. Освещённость изображения пропорц. квадрату чис­ловой А. Разрешающая способность прибора пропорц. А. Т. к. числовая А. пропорц. n, то для её увеличения рассматриваемые предметы часто по­мещают в жидкость с большим n (т. н. иммерсионную жидкость, см. Иммер­сионная система).

АПЕРТУРНАЯ ДИАФРАГМА, см. Диафрагма в оптике.

АПЛАНАТ (от греч. aplanetos — не отклоняющийся, безошибочный), фотогр. объектив с оптич. системой из двух симметрично расположенных от­носительно диафрагмы ахроматич. линз (рис.). А. исправлен в отношении сферической аберрации, хроматической аберрации и дисторсии, но в нём не устранён, хотя и значительно ослаб-





Принципиальная оп­тич. схема апланата.
лен, астигматизм. Вследствие прос­тоты конструкции, нетребовательности к точности сборки А. широко приме­нялись как универс. объективы с от­носит. отверстием от 1 : 8 (для порт­ретных и групповых снимков) до 1 : 16. С появлением анастигматов А. утратили своё значение и выпуска­ются в небольшом кол-ве.

АПОДИЗАЦИЯ, действие над оптич. системой, приводящее к изменению распределения интенсивности в дифракц. изображении светящейся точки. Свободная от аберраций оптич. сис­тема даёт изображение точки в виде ряда концентрических тёмных и свет­лых колец. Создавая с помощью фильт­ра соответствующее распределение ам­плитуд и фаз на зрачке оптич. системы, искусственно ослабляют волну на пе­риферийных участках, устраняя бли­жайшие к центру один-два светлых кольца.

В спектроскопии А. облегчает об­наружение сателлитов спектр. линий, в астрономии — разрешение двойных звёзд с сильно различающейся види­мой яркостью.

• Марешаль А., Франсон М., Структура оптического изображения, пер. с франц., М., 1964.



Г. Г. Слюсарев.

АПОСТИЛЬБ (от греч. apostilbo — сверкаю, сияю) (асб, asb), устаревшая ед. яркости освещённой поверхности; 1 асб=0,318 кд/м2=10-4 ламберт=(1/)•10-4 стильб.

АПОХРОМАТ (от греч. аро- — при­ставка, означающая здесь уменьше­ние, и chroma — цвет), объектив, в к-ром исправлены сферическая абер­рация и сферохроматич. аберрация, а остаточная хроматическая аберрация меньше, чем у ахроматов. Это умень­шение достигается применением спец. сортов стекла и нек-рых кристаллов (напр., флюорита), а также введе­нием в оптич. систему зеркал. Различ­ные конструкции линзовых и зеркаль­но-линзовых А. применяются как астр., микроскопич. и фотогр. объек­тивы.

АППАРАТНАЯ ФУНКЦИЯ, хар-ка линейного измерит. устройства, к-рая устанавливает связь измеренной вели­чины на выходе устройства с истин­ным значением этой величины на его входе. Наиболее часто с помощью А. ф. характеризуют спектрометр. Математически А. ф. определяется

из ур-ния:

где f(x) — измеренное распределение физ. величины, f(x) — истинное рас­пределение, а(х) — А. ф. С помощью этого интегр. ур-ния во всех реально встречающихся на практике случаях может быть решена обратная задача, т. е. по известному измеренному рас­пределению f(х) и известной А. ф. а (х) может быть найдено истинное рас­пределение (х). А. ф. может быть рассчитана теоретически по извест­ным параметрам измерит, устройства, напр. для оптич. спектрометра А. ф. рассчитывается по оптич. параметрам диспергирующего элемента, коллиматорного зеркала и щели. А. ф. для оптич. спектрометра может быть оп­ределена и экспериментально, путём освещения входной щели строго монохроматич. светом частоты v. При перестройке спектрометра по частоте

в окрестности этого значения частоты на выходе спектрометра измеряют распределение светового потока по частотам, к-рое и будет А. ф. (Под­робнее об А. ф. спектрометров см. в ст. Спектральные приборы.)

А.ф. оптического при­бора, создающего изображение (фотоаппарат, телескоп, микроскоп и др.), описывает распределение осве­щённости в создаваемом прибором изображении бесконечно малого (то­чечного) источника излучения. Иде­альный оптич. прибор, по определе­нию, изображает точечный источник излучения в виде точки (х, у); его А. ф. везде, кроме этой точки, равна нулю. Реальные оптич. приборы изоб­ражают точку в виде пятна рассеян­ной энергии; А.ф. таких приборов не. равна нулю в области кон. размеров f(х, у). Величина этой области и вид А. ф. для разл. приборов различны. В безаберрац. приборах величина А. ф. определяется дифракцией света и может быть рассчитана для разных форм апертурной диафрагмы. Угл. размеры области, в к-рой А. ф. от­лична от нуля, по порядку величины равны /D, где  — длина волны, Dразмер входного зрачка. Абер­рации и дефекты изготовления оптич. деталей приводят к дополнит. расши­рению области, в к-рой А.ф. отлична от нуля. Площадь кон. размеров f(x, у), к-рую занимает изображение точечного источника реальным прибо­ром, и явл. в этом случае А. ф. этого оптич. прибора а(х, у). Расчёт А.ф. при наличии аберраций очень сложен и практически не всегда возможен. Поэтому А. ф. часто определяют эксперим. путём. А. ф. позволяет оце­нить разрешающую способность оп­тич. приборов: чем шире А. ф. (см. рис. 1 в ст. Спектральные приборы), тем хуже разрешение (меньше разре­шающая способность).

• Xаркевич А. А., Спектры и анализ, Избр. труды, т. 2, М., 1973; Раутиан С.Г., Реальные спектральные приборы, «УФН», 1958, т. 66, в. 3, с. 475.

О. Д. Дмитриевский.

АРЕОМЕТР (от греч. araios — неплот­ный, жидкий и metreo— измеряю), прибор для измерений плотности жид­костей и тв. тел, основанный на Ар­химеда законе. По объёму вытесненной жидкости и массе плавающего в ней А. можно определить плот­ность исследуемой жидко­сти. Применяются А. пост. массы (более распростра­нённые) и А. пост. объё­ма. К А. пост. массы от­носятся денсиметры (рис. 1), шкалы к-рых гра­дуируются в ед. плотности. При измерениях плотности А. пост. объёма (рис. 2), изме­няя массу А., достигают его погруже­ния до определ. метки.





Рис. 1. Денсиметр: 1 — бал­ласт; 2 — связующее в-во; 3 — шкала плотности; 4 — встроен­ный термометр.

32

Плотность определяется по массе гирь и А. и объёму вытесненной им жидкости.





Рис. 2. Ареометр пост. объёма: 1 — балласт; 2 — связующее в-во; 3 — тарелка для гирь; 4 — метка, указывающая необ­ходимую глубину погружения.
А. пост. объёма можно использовать для измерения плотности тв. тел. • Измерение массы, объема и плотности, М., 1972.

«АРОМАТ» кварка, характеристика типа кварка (d, u, s, с, b), включающая всю совокупность квант. чисел — злектрич. заряд, странность, «оча­рование» и т. д. (за исключением «цвета»), отличающих один тип квар­ка от другого. Часто «А.» рассматри­вают как спец. квант. число, опреде­ляющее тип кварка.

АРСЕНИД ГАЛЛИЯ, синтетич. моно­кристалл, GaAs, прямозонный полу­проводник. Точечная группа симмет­рии 43m, плотн. 5,31 г/см3, Тпл=1238°С, в вакууме диссоциирует при 850°С, мол. м. 144,63, тв. по шкале Мооса 4,5. Прозрачен в ИК области ( от 1 до 12 мкм). Оптически анизотропен для

=8 мкм, коэфф. преломления n=3,34; обладает высо­кой теплопроводностью, пьезоэлектрич., магнитооптич. и электрооптич. св-вами. Применяется как материал для полупроводниковых лазеров, диодов Гана, туннельных диодов и др. полу­проводниковых приборов. • Справочник по лазерной технике, К., 1978.

АРХИМЕДА ЗАКОН, закон статики жидкостей и газов, согласно к-рому на всякое тело, погружённое в жид­кость (или газ), действует со стороны этой жидкости (газа) выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости (газа), направленная по вертикали вверх и приложенная к центру тяжести вытесненного объёма. Открыт др.-греч. учёным Архимедом (Archimedes; 3 в. до н. э.). Выталки­вающую силу наз. также архимедовой или гидростатичес­кой подъёмной си­лой. Давление, дей­ствующее на по­гружённое в жидкость тело, увеличи­вается с глубиной погружения, по­этому сила давления жидкости на ниж. элементы поверхности тела боль­ше, чем на верхние. В результате сло­жения всех сил, действующих на каждый элемент поверхности, полу­чается равнодействующая F, направ­ленная по вертикали вверх (рис.). Если же тело плотно лежит на дне, то давление жидкости только сильнее прижимает его ко дну.

Если вес тела Р меньше выталки­вающей силы, тело всплывает на по­верхность жидкости до тех пор, пока вес вытесненной погружённой частью тела жидкости не станет равным весу тела. Если вес тела больше выталки­вающей силы, тело тонет; если же вес тела равен ей, тело плавает внутри жидкости.

А. з.— основа теории плавания тел в жидкостях и газах.

АРХИМЕДА ЧИСЛО, подобия крите­рий двух гидродинамич. или тепло­вых явлений, при к-рых определяю­щими явл. выталкивающая (архиме­дова) сила (см. Архимеда закон) и сила вязкости.



где l — характерный линейный раз­мер, v — коэфф. кинематич. вязкости,  и 1 — плотность среды в двух точ­ках, gускорение силы тяжести.

Если изменение плотности вызвано изменением темп-ры T, то (-1)/1= T, где  — коэфф. объёмного расширения, и А. ч. превращается в Грасгофа число.

АРХИТЕКТУРНАЯ АКУСТИКА (аку­стика помещений), раздел акустики, в к-ром изучается распространение звук. волн в помещении, отражение и поглощение их поверхностями, влия­ние отражённых волн на слышимость речи и музыки. Цель исследований — создание методов проектирования за­лов (театральных, концертных, лек­ционных, радиостудий и т. п.) с хо­рошими условиями слышимости.

В закрытых помещениях слушатель воспринимает, кроме прямого звука, ещё и слитный ряд быстро следующих друг за другом его повторений, обус­ловленных многократными постепенно затухающими отражениями,— т. н. ре­верберацию. Длительность послезвучания (т. н. время реверберации) — главный признак акустич. кач-ва по­мещения. При чрезмерно медленном затухании речь и быстрая последова­тельность звуков в музыке смазы­ваются, при короткой реверберации голос звучит глухо, а музыкальное звучание теряет слитность и объём­ность. Оптим. условия различны не только для речи и музыки, но и для музыкальных произведений разного хар-ра. Неодинаковая слышимость в разных местах зала объясняется тем, что самые ранние сильные отражения приходят к ним с разл. запаздыва­нием.

Акустич. св-ва помещения опреде­ляются его архитектурой — размера­ми, формой, положением отражающих поверхностей, их обработкой погло­тителями. Слышимость в залах может быть улучшена с помощью электро-акустич. систем усиления и искусств. реверберации.

В А. а. пользуются как методами волн. теории, так и методами геометрической акустики. Акустич. испыта­ния помещений состоят в определении равномерности распространения зву­ка в пр-ве и в исследовании затуха­ния послезвучания во времени. На­ряду с испытаниями залов в натуре всё большее распространение приобре­тает изучение их св-в на малых моде­лях.

• Ганус К., Архитектурная акустика, пер. с нем., М., 1963; Качерович А. Н.,. Акустика зрительного зала, М., 1968.



Г. А. Гольдберг.

АСИМПТОТИЧЕСКАЯ СВОБОДА, в квантовой теории поля — св-во нек-рых моделей вз-ствия полей, выражаю­щееся в том, что эффективный заряд (параметр, характеризующий силу вз-ствия полей) с уменьшением рас­стояния до него стремится к нулю. Наиболее важным примером теории с А. с. явл. квантовая хромодинамика, описывающая сильное вз-ствие квар­ков и глюонов; в процессах с большой передачей импульса эти ч-цы можно приближённо рассматривать как сво­бодные ч-цы (см. Партоны) и исполь­зовать при расчётах теорию возму­щений.



А. В. Ефремов,

АСТЕРИЗМ (от греч. aster — звезда), размытие в определ. направлениях днфракц. пятен на лауэграммах. Вследствие А. на лауэграммах по­являются штрихи или «хвосты» разл. длины, расходящие­ся от центра, что придаёт дифракц. картине звездооб­разный вид (рис.).



А.— следствие де­формации кристал­ла, в процессе кото­рой он разбивается на отд. участки (фрагменты) разме­ром 1—0,1 мкм, слег­ка повёрнутые друг относительно дру­га вокруг нек-рых определ. кристаллографич. направле­ний. С увеличением деформаций «хвос­ты» удлиняются, по их направлению и величине растяжения можно судить о кол-ве, форме и размерах фрагмен­тов и исследовать хар-р протекания деформаций (см. Рентгенография ма­териалов).

А. наз. также явление, наблюдае­мое при рассматривании удалённого источника света через нек-рые крис­таллы: вокруг источника света обра­зуются звездообразно расположенные светлые полосы, обусловленные рас­сеянием света тончайшими иглообраз­ными кристалликами др. в-ва, напр. рутила (TiO2), врастающего в определ. направлениях в кристалл (рубин, сап­фир и т. д.).

АСТИГМАТИЗМ (от греч. а — отрицат. ч-ца и stigme — точка), одна из аберраций оптических систем: А. про­является в том, что сферич. волн.


33

поверхность при прохождении оптич. систем может деформироваться, и тогда изображение точки, не лежащей на гл. оптич. оси системы, представляет собой уже не точку, а две взаимно перпендикулярные линии, располо­женные в разных плоскостях на нек-ром расстоянии друг от друга. Изоб­ражения точки в промежуточных меж­ду этими плоскостями сечениях имеют вид эллипсов; одно из них имеет форму круга (рис.). А. обусловлен





Световой пучок, прошедший через оптич. систему, обладающую астигматизмом. Вни­зу показаны сечения пучка плоскостями, перпендикулярными оптич. оси системы.
неодинаковостью кривизны оптич. по­верхности в разных плоскостях сече­ния падающего на неё светового пучка. А. возникает либо вследствие асим­метрии оптич. системы, напр. в цилиндрич. линзах, либо — в обычных сферич. линзах — при падении пучка лучей под большим углом к оптич. оси линзы. А. может быть исправлен таким подбором линз, чтобы одна компенсировала А. другой. Такие системы наз. анастигматами. А. мо­жет обладать также человеческий глаз (см. Астигматизм глаза).

АСТИГМАТИЗМ глаза, один из недо­статков преломляющего аппарата гла­за, обусловленный неравномерной кри­визной роговой оболочки, реже — хрусталика. При А. глаза в нём со­четаются разные рефракции или разл. степени (в разных сечениях глаза) одного и того же вида клинич. реф­ракции (напр., близорукости или даль­нозоркости). О коррекции А. глаза см. ст. Очки. Иногда А. глаза корри­гируют с помощью спец. контактных линз.

АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ЕДИНИЦА длины (а. е., АЕ), равна ср. расстоя­нию от Земли до Солнца, 1 а. е.= 1,49600•1011 м.

АСТРОФИЗИКА, раздел астрономии, изучающий физ. св-ва небесных тел и протекающие в них и в косм. пр-ве процессы. Широкое использование в астрономии открытых в земных усло­виях физ. законов и методов исследо­вания началось со спектрального ана­лиза. Этот метод оказался настолько эфф., что стал одним из важнейших методов астрономии. Спектр. анализ излучения удалённых косм. объектов дал возможность определить их плот­ность, темп-ру, хим. состав, хар-р и

скорости внутр. движений и даже присутствие в них электрич. и магн.

полей.


Несмотря на эти огромные дости­жения, классич. А., основанная на спектр. анализе оптич. излучения, была существенно ограничена. Излу­чение в оптич. диапазоне составляет лишь очень малую часть достигаю­щего Земли спектра эл.-магн. излуче­ния. Более того, области, в к-рых фор­мируется оптич. излучение, обладают, как правило, большой плотностью, и в них быстро устанавливается термодинамич. равновесие. Поэтому в ре­зультате спектр. исследований в оп­тич. диапазоне сформировалась кар­тина мира, в к-рой главенствовали гравитац. силы и равновесные тепловые процессы, а гл. задачей пред­ставлялось определение механич. и термодинамич. параметров тех или иных объектов. Так продолжалось почти до сер. 20 в., когда первый серьёзный удар по этим представле­ниям нанесла начавшая интенсивно развиваться радиоастрономия. Прав­да, ещё задолго до этого выяснилось, что источником энергии звёзд явл. термоядерные реакции, а представле­ние о термояд. синтезе возникло именно в А. На существование неравновесных процессов во Вселенной указывали также космиче­ские лучи — ч-цы очень высокой энер­гии (распределение ч-ц косм. лучей по энергиям резко отличается от равновесного, см. Больцмана распре­деление).

Радиоастр. наблюдения выявили в Галактике косм. радиоисточники, в к-рых эфф. темп-pa достигает столь высоких значений (~1015 К), что счи­тать это излучение излучением нахо­дящегося в тепловом равновесии газа нельзя. Исследования спектров радио­излучения таких источников действи­тельно установили их нетепловую природу. В частности, были обнару­жены косм. мазеры — источники мощ­ного когерентного радиоизлучения в отд. линиях молекул межзвёздного газа (см. Мазер). Т. о., во Вселенной были обнаружены интенсивные нетеп­ловые процессы, связанные с ускоре­нием эл-нов до очень высоких, ультрарелятив. энергий. Синхротронное из­лучение таких эл-нов преим. наблю­дается в радиодиапазоне. Процесс ускорения ч-ц связан, по-видимому, со взрывами звёзд — появлением т. н. сверхновых звёзд, которые рассмат­риваются как осн. источник косм. лучей в Галактике. Сходные процессы протекают также в массивных ядрах галактик. В этой связи важное зна­чение в А. приобрели исследования эволюции и равновесия больших га­зовых масс, а также звёзд с учётом закономерностей физики элем. ч-ц и яд. физики. В частности, очень важ­ной оказалась роль нейтрино в пере­носе энергии в звёздах и соотв. в ди­намике звёздных взрывов и гравита­ционных коллапсов. Стало необходимым учитывать эффекты общей тео­рии относительности (особенно для нейтронных звёзд и чёрных дыр), а также эффекты квант. теории поля, ведущие к рождению ч-ц в очень сильных гравитац. полях (к «испаре­нию» чёрных дыр).

Исключительно интересным астрофнз. объектом оказались пульсары — открытые в 1967 источники импульс­ного радиоизлучения. С обнаруже­нием пульсаров — звёзд с плотностью в-ва, близкой к ядерной (~1014 г/см3), нейтронные звёзды перестали быть объектом лишь теор. исследований. Высокая стабильность периода между импульсами у пульсаров позволила исследовать эффект запаздывания при­хода радиоимпульсов на разных час­тотах и установить плотность и темп-ру межзвёздного электронного газа, а также общую зависимость показа­теля преломления межзвёздной среды от частоты.

Важнейшая роль нейтронных звёзд выявилась также при исследовании природы косм. рентг. излучения. Были открыты импульсные источники рентг. излучения — рентг. б а р с т е р ы, к-рые, согласно совр. представлениям, обусловлены аккрецией в-ва на нейт­ронную звезду в тесной двойной сис­теме.

В результате исследования косм. синхротронного излучения, поляриза­ции света звёзд, структуры межзвёзд­ных туманностей, св-в косм. лучей выяснилось, что Галактика прони­зана магн. полями достаточной силы, чтобы существенно влиять на дина­мику межзвёздного газа, формирова­ние звёзд и распространение косм. лучей. Более того, ускорение заряж. ч-ц, дающих нетепловое излучение, тесно связано с изменяющимися во времени полями.

Поведение косм. плазмы в магн. полях звёзд и межзвёздной среды стало предметом изучения быстро раз­вивающейся с сер. 20 в. косм. электро­динамики. Для Солнца эл.-магн. про­цессы в плазме не только определяют структуру короны, форму протубе­ранцев, цикличность его активности, но и самые мощные нестационарные процессы в Солн. системе — вспышки на Солнце. Эти вспышки явл. пока единственным доступным для пря­мого изучения процессом генерации косм. лучей во Вселенной (см. Косми­ческие лучи). Весьма вероятно, что этот процесс эл.-магн. взрыва явл. лишь миниатюрной моделью мощных взрывных процессов во Вселенной, сопровождающихся генерацией ч-ц и излучений с неравновесным распреде­лением по энергиям.

Вывод совр. А. об огромной роли во Вселенной неравновесных нетепло­вых процессов с участием ускоренных ч-ц подтверждается данными быстро развивающихся рентг. астрономии и гамма-астрономии.

Наконец, в совр. А. релятив. тео­рия тяготения используется не только

34
для интерпретации объектов типа чёр­ных дыр и нейтронных звёзд, но и для описания эволюции Вселенной в це­лом. Тем самым космология получила надёжную основу в виде строгих физ. законов. Важно подчеркнуть также, что именно благодаря А. на­много расширились границы примени­мости открытых на Земле физ. зако­нов, а сама физика получила новый импульс в связи с созданием новых методов исследования, таких, как де­тектирование косм. (в т. ч. солнеч­ных) нейтрино, радиолокация Луны, Солнца и планет, вынос приборов за пределы земной атмосферы и магнито­сферы и посылка косм. аппаратов к др. планетам.

Т. о., родилась новая А., к-рая, помимо классич. гравитац. сил и процессов равновесного излучения, учитывает важную роль эл.-магн., яд. и слабых вз-ствий, использует прак­тически все известные механизмы из­лучения эл.-магн. волн и элем. ч-ц, релятив. динамику и релятнв. теорию тяготения, т. е. весь арсенал имеющихся физ. знаний, включая физ. теории поведения в-ва в экстремаль­ных состояниях. Поэтому совр. А. включает такие разделы, как А. высо­ких энергий и косм. лучей, яд. и нейтринную А., релятив. и квантовую релятив. А.

• Г и н з б у р г В. Л., Современная астро­физика, М., 1970; его же, Теоретическая физика и астрофизика, М., 1975; 3 е л ь д о в и ч Я. Б., Новиков И. Д., Реляти­вистская астрофизика, М., 1967; П а х о л ь ч и к А., Радиоастрофизика, пер. с англ., М., 1973; М а р т ы н о в Д. Я., Курс об­щей астрофизики, 2 изд., М., 1971.

С. И. Сыроватский.

АСФЕРИЧЕСКАЯ ОПТИКА, оптич. детали или построенные из них сис­темы, поверхности к-рых не явл. сфе­рическими. Как правило, термин «А.о.» применяют к системам, имеющим по­верхности 2-го порядка, с симметрией относительно оптической оси (параболоидальным, эллипсоидальным) или без осевой симметрии (цилиндриче­ским).

Осн. преимущество А. о. перед сферической — возможность исправле­ния аберраций. При расчёте оптич. сис­тем с заданными аберрациями одна асферич. поверхность может заменить две-три сферические, что приводит к резкому сокращению числа деталей системы. В ряде случаев, напр. при расчёте особо широкоугольных объек­тивов, без применения А. о. решить задачу вообще не удаётся. Оптич. сис­темы с цилиндрич. линзами (А. о. без осевой симметрии) имеют разл. фокусные расстояния в разл. плоскос­тях, проходящих через оптич. ось, т. е. обладают астигматизмом. При­меняются в очках для исправления астигматизма глаза, в анаморфотных системах для получения разл. мас­штаба изображения по разным на­правлениям (см. Анаморфотная на­садка). Сложность изготовления и контроля А. о. ограничивает её рас­пространение.

• Мартин Л., Техническая оптика, пер. с англ., М., 1960; Русинов М. М., Тех­ническая оптика, Л., 1979.



А. П. Гагарин.

АТМОСФЕРА, внесистемная ед. дав­ления. Нормальная, или физическая, А. (атм., Atm) равна 101 325 Па; техническая А. (ат, at) равна 1 кгс/см2=98066,5 Па; 1 атм =1,0332 ат=760 мм рт. ст.=10 332 мм вод. ст.

АТМОСФЕРА Земли (от греч. atmos— пар и sphaira — шар), газовая (возд.) среда вокруг Земли, к-рая вращается вместе с Землёй как единое целое; её масса ок. 5,15•1015 т. Состав А. у её поверхности: 78,1% азота, 21% кисло­рода, 0,9% аргона, в незначит. долях процента присутствует углекислый газ, водород, гелий, неон и др. газы. Процентное соотношение осн. газов А. мало меняется до высоты ок. 100 км (в гомосфере). На высоте 20—25 км расположен слой озона, к-рый пре­дохраняет живые организмы на Земле от вредного KB излучения. В нижних 20 км в А. содержится ещё и вод. пар: у земной поверхности — от 3% в тро­пиках до 2•10-5% в Антарктиде, кол-во к-рого с высотой быстро убы­вает, а также твёрдые и жидкие аэро­зольные ч-цы (пыль, дым, продукты конденсации вод. пара). Выше 100 км (в гетеросфере) состав воздуха начи­нает меняться с высотой: растёт доля лёгких газов, и на очень больших вы­сотах преобладающими становятся ге­лий и водород; часть молекул газов разлагается на атомы и ионы, образуя ионосферу.

Давление и плотность воздуха в А. с высотой убывает. Темп-pa меняется с высотой более сложно, и в зависи­мости от её распределения А. подраз­деляют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термосферу, экзосферу. В А. рассеивается и поглощается солн. и земная радиация, в свою очередь А. сама явл. источником ИК излучения. Между земной поверхностью и А. происходит обмен теплотой и влагой, обусловливающий пост. круговорот воды с образованием облаков и выпа­дением осадков. А. обладает электрич. полем, в ней возникают разл. элект­рич., оптич. и акустич. явления. Воздух А. находится в непрерывном движении. Неравномерность нагрева­ния А. способствует её общей цирку­ляции, к-рая влияет на погоду и кли­мат Земли.

АТМОСФЕРИКИ, радиосигналы, излу­чаемые при электрич. разрядах в ат­мосфере (напр., молниях). А. меша­ют радиоприёму, особенно в диапазо­не сверхдлинных и длинных волн.

АТМОСФЕРНАЯ АКУСТИКА, раз­дел акустики, в к-ром изучаются рас­пространение и генерация звука в ат­мосфере и исследуются св-ва атмосфе­ры акустич. методами. Звук. волны при распространении в свободной ат­мосфере благодаря теплопроводности и вязкости воздуха поглощаются тем сильнее, чем выше частота звука и чем меньше плотность атмосферы (см.



Поглощение звука). Поэтому резкие вблизи звуки выстрелов или взрывов на больших расстояниях становятся глухими. Неслышимые же звуки очень низких частот (инфразвук) с перио­дами от неск. с до неск. мин затухают мало и могут распространяться на тысячи км и даже огибать неск. раз земной шар. Это даёт возможность, напр., обнаруживать яд. взрывы, яв­ляющиеся мощным источником таких волн.

Поскольку атмосфера представляет собой движущуюся неоднородную сре­ду, в А. а. пользуются методами акус­тики движущихся сред. Темп-pa и плотность атмосферы уменьшаются с увеличением высоты; на больших вы­сотах темп-pa снова возрастает. На эти регулярные неоднородности на­кладываются зависящие от метеорол. условий изменения темп-ры и скорости ветра, а также их случайные турбу­лентные пульсации разл. масштабов. Все перечисленные неоднородности сильно влияют на распространение звука: возникает искривление звук. луча — рефракция звука, в результате к-рой наклонный звук. луч может вернуться к земной поверхности, об­разуя акустич. зоны слышимости и зоны молчания; происходит рассеяние и ослабление звука на турбулентных неоднородностях, сильное поглощение звука на больших высотах и т. д. При акустич. зондировании атмосфе­ры распределение темп-ры и ветра на больших высотах определяют по изме­рениям времени и направления при­хода звук. волн от наземных взрывов или взрывов бомб, сбрасываемых в ат­мосферу с ракеты.

Если атм. условия благоприятст­вуют фокусировке ударных волн, воз­никающих при движении сверхзвук. реактивных самолётов, то у земной поверхности звук. давление может достичь значений, опасных для соору­жений и здоровья людей. А.а. зани­мается также изучением звуков естеств. происхождения. Полярные сия­ния, магн. бури, землетрясения, ура­ганы, морские волнения явл. источ­никами звуковых и особенно инфра­звук. волн.

В. М. Бовшеверов.

АТМОСФЕРНЫЙ ВОЛНОВОД, слой воздуха, непосредственно примыкаю­щий к поверхности Земли или при­поднятый над ней, в к-ром могут рас­пространяться радиоволны, как в ра­диоволноводе. При определ. условиях радиолуч, вышедший под небольшим углом к горизонту, на нек-рой высоте за счёт рефракции отклоняется к зем­ной поверхности и отражается от неё. В результате многократного повторе­ния этих процессов радиоволны рас­пространяются вдоль поверхности Зем­ли на большие расстояния без замет­ного ослабления. В А. в. могут рас­пространяться волны, длина к-рых меньше нек-рой критической (обычно

35
кр~50 —100 см). См. Распростране­ние радиоволн.

М. Б. Виноградова.

АТОМ (от греч. atomos — неделимый), часть в-ва микроскопич. размеров и массы (микрочастица), наименьшая часть хим. элемента, являющаяся но­сителем его св-в. Каждому хим. эле­менту соответствует определ. род А., обозначаемый хим. символом. А. су­ществуют в свободном (в газе) и в связ. состояниях. Связываясь друг с дру­гом непосредственно или в составе молекул, А. образуют жидкие и тв. тела. Все хим. и физ. св-ва А. опреде­ляются особенностями его строения.



Каталог: units -> fmf -> department of theoretical physics and teaching physics -> files
files -> Закон тяготения эйнштейна коэффициенты эйнштейна де хааза эф­фект
units -> Учебная дисциплина Б. 11. Новая и новейшая история стран Востока
units -> Виктор Максимович Жирмунский
units -> Производственная и преддипломная практики студентов иениМ направления подготовки 020201. 65 Биология и 020803. 65 Биоэкология в 2011-2012 учебном году
units -> М качественные и количественные методы исследования в психологии Вопросы к экзамену Определение и соотношение понятий «методология»
units -> Направление подготовки
files -> Лабораторная работа т–4 определение удельной теплоты


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9


База данных защищена авторским правом ©grazit.ru 2019
обратиться к администрации

войти | регистрация
    Главная страница


загрузить материал