birmaga.ru
добавить свой файл

  1 ... 22 23 24 25 26
МОСТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ, измери­тельная цепь, используемая для изме­рения методом сравнения с мерой пассивных параметров электрич. це­пей (сопротивления, индуктивности, ёмкости, угла диэлектрич. потерь), а также величин, функционально с ними




Схема четырёхплсчного измерит. моста: rx— измеряемое сопротивление; r1, r2, r3 — из­вестные сопротивления; НИ — нулевой ин­дикатор; Uпит — питающее напряжение.

связанных. М. и. наз. также измерит. приборы, содержащие эту цепь.

На рис. изображён четырёхплечный (одинарный) мост для измерения со­противления (rх). Сопротивления rх, r1, r2, r3, образующие четырёхуголь­ник, наз. плечами моста. На одну из

439

диагоналей моста подается напряже­ние от источника питания, в др. диа­гональ включён нулевой индикатор (чувствит. гальванометр). Регулируя сопротивление одного из плеч, доби­ваются равновесия моста, при к-ром ток в диагонали с нулевым индикато­ром равен нулю. Зная значение r1 и отношение сопротивлений r2 и r3, соответствующие условию равновесия, можно вычислить rх. В мостах пост. тока для достижения равновесия дос­таточно регулировать один параметр (элемент) моста; в мостах перем. тока, сопротивление плеч к-рого имеет не только активную, но и реактивную составляющую, для достижения той же цели необходима регулировка не ме­нее двух параметров. Различают час­тотно-независимые и частотно-зави­симые М. и. перем. тока. Для первых условие равновесия достигается при любой частоте питающего напряжения, для вторых — только при определ. частоте. Для измерения малых со­противлений (до 10-6 Ом) с целью исключения влияния соединит. про­водов и переходных сопротивлений контактов применяют схемы двойных мостов. Помимо М. и. с ручным урав­новешиванием широко применяются а в т о м а т и ч е с к и е М. и., в к-рых вместо нулевого индикатора ис­пользуют нулевой усилитель. Усилен­ный сигнал рассогласования приводит во вращение реверсивный двигатель, к-рый изменяет сопротивление одного из плеч моста до момента достижения равновесия. М. и., особенно автомати­ческие, применяются для измерения неэлектрич. величин, преобразован­ных в к.-л. пассивные параметры электрич. цепи. Наиболее распростра­нены М. и. для измерения темп-ры в комплекте с термосопротивлением.


Неуравновешенный М. и. может служить преобразователем измеритель­ным. Как правило, неуравновешенные М. и. применяются в приборах для измерения неэлектрич. величин. При нестабильном источнике питания в ка­честве измерит. механизма исполь­зуют логометр.

Пром-стью выпускаются уравнове­шенные мосты пост. тока для изме­рения сопротивлений от 10-6 до 1014 Ом и выше с осн. относит. погреш­ностью от 0,005% до 5%. О М. и. перем. тока для измерения индуктив­ности и ёмкости см. Индуктивности измеритель и Ёмкости измеритель. Выпускаются также универс. М. и. для измерений как на пост., так и на перем. токе. Автоматич. М. и. имеют осн. погрешность в % от диапазона измерений до 0,025%. Требования к М. и. стандартизованы в ГОСТ 22261 — 76 (общие технич. условия), в ГОСТ 7165 — 78 (М. и. пост. тока), ГОСТ 9486—79 (М. и. перем. тока) и ГОСТ 7164—78 (М. и. автоматиче­ские).

• Основы электроизмерительной техники, М., 1972; Справочник по электроизмери­тельным приборам, 2 изд., Л., 1977.

В. П. Кузнецов.

МОЩНОСТЬ, физич. величина, изме­ряемая отношением работы к проме­жутку времени, в течение к-рого она произведена. Если работа произво­дится равномерно, то М. определяет­ся ф-лой N=A/t, где А — работа за время t, а в общем случае N=dA/dt, dA элем. работа за элем. проме­жуток времени dt. M. измеряется в ваттах.

МОЩНОСТЬ ЗВУКА, энергия, пере­даваемая звук. волной через рассмат­риваемую поверхность в единицу вре­мени. Среднее по времени значение М. з., отнесённое к единице площади, наз. интенсивностью звука.

МТС СИСТЕМА ЕДИНИЦ (MTS си­стема), система ед. физ. величин с осн. единицами метр, тонна (ед. массы), секунда. Была введена в СССР в 1933, но отменена в 1955 в связи с введением ГОСТа 7664—55 «Механические еди­ницы». МТС с. е. была построена ана­логично применяемой в физике СГС системе единиц и предназначалась для практич. измерений; с этой целью были выбраны большие по размеру единицы длины и массы. Важнейшие производ­ные ед.: силы — стен (сн), давления — пьеза (пз), работы — стен-метр, или килоджоуль (кДж), мощности — ки­ловатт (кВт).


МУЗЫКАЛЬНАЯ АКУСТИКА, об­ласть акустики, в к-рой изучают объек­тивные физ. закономерности музыки в связи с её восприятием и исполне­нием. Исследуют хар-ки муз. звуков (высоту, громкость, спектр, переход­ные процессы и др.), разл. муз. сис­темы и строп. М. а. изучает механизмы звукообразования и излучения муз. инструментов и певческих голосов. М. а. тесно связана с физиологической акустикой и архитектурной акусти­кой.

• Римский Корсаков А. В., Развитие музыкальной акустики в СССР, «Изв. АН СССР. Серия физическая», 1949, т. 13, № 6; Музыкальная акустика, под ред. Н. А. Гарбузова, М., 1954.

МУЛЬТИПЛ
EТНОСТЬ (от лат. mul­tiplex — многократный), число воз­можных ориентации в пр-ве полного спина атома или молекулы. Согласно квант. механике, М. =2S+1, где S спиновое квантовое число. Для систем с нечётным числом N эл-нов S = 1/2, 3/2, 5/2, ... и М. чётная (= 2, 4, 6,. . .), т. е. возможны дуб­летные, квартетные, секстетные и т. д. квант. состояния. Если N четно, S=0, 1, 2, ... и М. нечётная (=1, 3, 5, . . .); в этом случае возможны синглетные, триплетные, квинтетные и т. д. состояния. Так, для систем с 1 эл-ном (напр., Н, Не+ , H+2, для к-рых S=1/2) =2, т. е. получаются лишь дублетные состояния; для систем с двумя эл-нами (Не, Н2) — синглетные состояния (S=0, =1, спины эл-нов антипараллельны) и триплетные со­стояния (5=1, =3, спины эл-нов па­раллельны). Макс. М. для систем с

N эл-нами =N+l соответствует па­раллельному направлению их спинов

М. определяет кратность вырожде­ния уровней энергии атома или моле­кулы. 2S+1 квант. состояний, соот­ветствующих уровню энергии с задан­ным 5, отличаются значениями проек­ции полного спина и характеризуются квант. числом mS=S, S-1, . . ., -S, определяющим величину этой проек­ции. Вследствие спин-орбитального взаимодействия уровень энергии мо­жет расщепляться на  подуровней [м у л ь т и п л е т н о е (т о н к о е) р а с щ е п л е н и е, приводящее к расщеплению спектр. линий, см. Тон­кая структура].


Значения М. для квант. состояний атомов и молекул определяются чис­лом эл-нов в незамкнутых оболочках, т. к. в заполненных оболочках спины эл-нов компенсируются. Для уровней энергии щелочных металлов с одним внеш. эл-ном =2, для уровней энер­гии сложных атомов с незаполненными р-, d- и f-оболочками М. могут быть высокими. Для химически устойчивых молекул, имеющих, как правило, чёт­ное число эл-нов, характерны М. =1 для основного и =1 и 3 для возбуж­дённых уровней энергии.

М. А. Ельяшевич.

МУЛЬТИПОЛЬ (от лат. multum — много и греч. polos — полюс). Элек­трический М.— система элект­рич. зарядов («полюсов»), обладающая определённой симметрией. В зависи­мости от сложности М. имеет тот или иной порядок: М. нулевого порядка явл. заряд; М. 1-го порядка — диполь (система двух разноимённых, одинако­вых по величине зарядов); М. 2-го порядка — квадруполь (система четы­рёх равных по величине зарядов, помещённых в вершины параллело­грамма так, что каждая сторона соеди­няет разноимённые заряды); 3-го по­рядка — октуполь и т. д. Электрич. М. с не меняющимся во времени мультипольным моментом (см. ниже) со­здаёт статическое электрич. поле, М. с перем. моментом излучает эл.-магн. волны. Поле М. на больших расстояниях R от него (R>>r, rраз­меры системы) можно представить как наложение полей М. разл. по­рядка. Для статич. полей потенциал М. l-того порядка (2l-поля) убывает при R>>r как 1/Rl+l и обладает опре­делённой угловой зависимостью. Пе­рем. (излучаемые) поля М. любого порядка на расстояниях, много боль­ших длины волны их излучения, ме­няются как 1/R и различаются только угл. зависимостью (такой же, как у статич. М.).

Осн. хар-ка М.— его м у л ь т и п о л ь н ы й м о м е н т, к-рый опре­деляет величину и угл. зависимость поля М., а также энергию его вз-ствия с внеш. полями. Мультипольный мо­мент статич. системы зарядов зависит только от их величины и расположе­ния. Так, дипольный момент электрич. диполя р
= el (е — заряд, l — вектор,


440

начало к-рого совпадает с отрицат. зарядом диполя, конец — с положи­тельным).

Потенциал (R) пост. электрич. поля в точке ft, создаваемого статич. системой зарядов еi находящихся в точках с координатами ri (начало ко­ординат выбрано внутри системы), ра­вен:



М а г н и т н ы й М.— система магн. полюсов, аналогичная электрич. М., однако, поскольку магн. зарядов не существует, магн. М. миним. порядка нвл. магн. диполь.

Представление системы движущихся зарядов или магн. полюсов в виде М. с перем. мультипольным моментом играет важную роль в классич. тео­рии излучения, теории антенн и т. п. Понятие М. применяется также для описания перем. акустич., гравитац. и др. полей.

МУЛЬТИПОЛЬНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, электромагнитное излучение системы электрич. зарядов при изменении её электрич. или магн. моментов — дипольного, квадрупольного, октупольного и т. д. (см. Мулътиполь). Наиб. интенсивным явл. электрич. дипольное (или просто дипольное) излуче­ние, менее интенсивными — магн. ди­польное (или просто магнитное) и электрич. квадрупольное (или просто квадрупольное) излучения; ещё ме­нее интенсивны магн. квадрупольное и электрич. октупольное излучения и т. д. Подробнее см. в ст. Излучение.

МУТНЫЕ СРЕДЫ, среды с оптич. неоднородностями, на к-рых происходит рассеяние света. Оптич. неоднород­ности могут быть связаны с включе­нием одного в-ва в другое (облака, туманы, дымы, эмульсии) и с флуктуациями плотности и анизотропии вслед­ствие теплового движения (см. Рас­сеяние света). Это приводит к образо­ванию микрообластей с показателем преломления, отличным от показателя преломления окружающей среды (напр., опалесценция критическая). В общем случае излучение, рассеянное М. с., состоит из лучей с разл. крат­ностью рассеяния. Одно­кратное рассеяние света наблюдается при малой оптической толщине т. С увеличением т кратность рассеяния растёт, поскольку растёт вероятность облучения каждой из оптич. неоднородностей светом, рассеянным др. неоднородностями. Закономерности однократного и многократного свето­рассеяния существенно различны. Оп­тич. хар-ки М. с. с однократным рас­сеянием определяются размером оп­тич. неоднородностей (точнее, отно­шением размера к длине волны рассеи­ваемого излучения ), их относит. показателем преломления, формой и числом в ед. объёма. Многократное рассеяние света в М. с. обусловлено помимо их структуры и такими фак­торами, как протяжённость, форма и


границы всей среды в целом. Законо­мерности многократного рассеяния света сложны и меняются в зависи­мости от оптич. толщины. Полная хар-ка многократно рассеянного света даётся решением ур-ния переноса из­лучения.

• Л а н д с б е р г Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976 (Общий курс физики); Ш и ф р и н К. С., Рассеяние света в мутной среде, М.— Л., 1951.

Н. Л. Войшвилло.

МЮ-МЕЗОНЫ, см. Мюоны.

МЮОНИЙ (хим. символ Mu), связан­ная система +е-, состоящая из поло­жительно заряженного мюона и эл-на. Строение М. аналогично строению ато­ма водорода, в к-ром протон заменён + ; размеры М. прибл. такие же, как у атома водорода. М. образуется при столкновениях + с атомами путём присоединения одного из эл-нов ат. оболочки. В зависимости от взаимной ориентации спинов + и е- М. обра­зуется в ортосостоянии, со спином 1 (спины + и е- параллельны) или парасостоянии, со спином 0 (спины анти­параллельны). Одна из важнейших хар-к свободного М.— разность энер­гий орто- и парасостояний, равная 3•10-6 эВ. Между этими двумя состоя­ниями возможны переходы с испуска­нием эл.-магн. волн частоты 4463,16 МГц. Совпадение теоретич. предсказаний для частоты с результа­тами эксперимента — одно из луч­ших подтверждений справедливости квантовой электродинамики.

М. активно вступает в хим. реакции, характерные для атомарного водоро­да, и поэтому не сразу был обнаружен в конденсированных в-вах. Размеры и др. св-ва М. в конденсированном в-ве, напр. в кристалле, могут существенно отличаться от его св-в в вакууме. По хим. св-вам М. аналогичен атому водо­рода, хотя скорости реакций Ми могут в неск. раз отличаться от скоростей реакций атомарного водорода. Одна из ближайших задач химии М.— уста­новить соответствия между этими дву­мя скоростями. В этом случае станет возможным измерять абс. скорости хим. реакций атома водорода, посколь­ку абс. скорости хим. реакций М. мож­но определить по наблюдению прецес­сии спина М. в магн. поле. Т. к. час­тота прецессии однозначно зависит от величины магн. поля, то, измеряя кол-во оборотов спина от момента образо­вания М. до момента его вступления в хим. реакцию (когда хар-р прецессии меняется), можно определить абс. вре­мя вступления М. в хим. реакцию (см. Мезонная химия).

• Вайсенберг А. О., Мю-мезон, М., 1964; Гольданский В. И., Ф и р с о в В. Г., Химия новых атомов, «Успехи химии», 1971, т. 40, в. 8.

Л. И. Пономарёв.

МЮОННЫЙ АТОМ, мезоатом с от­рицательно заряж. мюоном.

МЮОННЫЙ КАТАЛИЗ, явление син­теза (слияния) ядер изотопов водоро­да при норм. условиях, происходящее при существ. участии мюонов. В от­сутствие мюонов вероятность таких реакций, напр. дейтерия d+d  3Не+n; t+p или дейтерия и трития d+t4He+n, требует высоких энер­гий сталкивающихся ч-ц (эквивалент­ных нагреванию в-ва на неск. десят­ков — сотни млн. град.). При тормо­жении отрицательно заряж. мюонов в смеси изотопов водорода образуются мюонные атомы (см. Мезоатом) р, и d,. Из-за малых размеров и электро­нейтральности мезоатомы водорода ве­дут себя подобно нейтронам: они могут свободно проникать через электрон­ные оболочки атомов и подходить на близкие расстояния к ядрам др. ато­мов. При этом происходят многообраз­ные -атомные и -молекулярные яв­ления, такие, как перехват мюонов ядрами более тяжёлых изотопов: р+d d+p, образование мюонных молекул: d+ppd, и т. д. В мюон­ных молекулах ядра удалены друг от друга на расстояния ~5•10-11 см, что в сотни раз меньше ср. расстояний между ядрами в жидком и газообраз­ном водороде. Поэтому в мюонных мо­лекулах вероятность слияния ядер, напр. по реакциям pd 3Не+-, dd3He+n+- и др., в миллионы раз больше, чем при столкновении -атома с ядром по реакции d+p3He+-. Освободившийся - вновь может образовать мезоатом d и по­вторить ещё раз всю цепочку реак­ций d+p >pd3He+- и т. д. В принципе число таких реакций огра­ничено лишь временем жизни мюона ~=2.2•10-6 с. Однако в действитель­ности почти всегда мюон в процессе реакции «прилипает» к образовавше­муся ядру гелия pd 3Не+ и в дальнейшем не участвует в цикле последоват. реакций, приводящих к син­тезу ядер. Эта реакция «отравления катализатора» не столь существенна при синтезе ядер дейтерия dd3He+n+-, в к-рой только 12% мюонов прилипают к ядру 3Не по реакции dd 3He+n.


На возможность каталитич. цепочки реакций указал Ф. Франк (США, 1947). В 1959 Я. Б. Зельдович выполнил первые расчёты этого процесса, а в 1957 амер. физик Л. Альварес наблю­дал его экспериментально. К нач. 80-х гг. М. к. яд. реакций синтеза хорошо изучен как экспериментально, так и теоретически.

В 1977 в результате теоретич. рас­чётов было обнаружено существование у мезомолекулы dt, слабосвязанного состояния с энергией ~1 эВ. Благо­даря наличию такого состояния мезо­молекулы dt, должны образовывать­ся резонансным образом с большой скоростью (в конденсированной среде за время 10-8 с). В 1979 этот вывод был подтверждён экспериментально в Лаборатории яд. проблем ОИЯИ (Дуб­на). Т. к, вероятность прилипания - к 4Не. образовавшемуся в реакции dt 4Не+n+-+17,6 МэВ, со­ставляет ~1%, то один - в смеси дейтерия и трития может осуществить

441

~100 актов катализа и освободить при этом ~2 ГэВ энергии и ~100 ней­тронов. Изучаются возможности практич. использования этого явления для получения яд. энергии.

• Зельдович Я. Б., Г е р ш т е й н С. С., Ядерные реакции в холод­ном водороде, «УФН», 1960, т. 71, в. 4; Пономарев Л. И., Мюонный катализ ядерных реакций синтеза, «Природа», 1979, № 9.

Л. И. Пономарёв.



<< предыдущая страница   следующая страница >>