Словарь (стр. 21 )

нормальному Т. р., формируется ха­рактерная для него структура (рис.). В области катодного тёмного пр-ва 4 образуется значительный объёмный заряд, приводящий к существенному перераспределению потенциала вдоль разрядной трубки. В поле этого заряда ускоряются эл-ны, к-рые эмитируют­ся из катода под воздействием гл. обр. ударов положит. ионов (ионно-электронная эмиссия) и быстрых или метастабильных нейтр. атомов, а также в результате фотоэлектронной эмиссии и т. п. Эмитируемые эл-ны ионизуют газ в области катодного (отрицатель­ного) свечения 5. Потеряв энергию, они, а также образовавшиеся вторич­ные эл-ны дрейфуют к аноду. В преде­лах фарадеева тёмного пр-ва 6 они «термализуются» и набирают энергию,

достаточную для «термич.» возбужде­ния и ионизации атомов, далее об­разуется ярко светящийся положит. столб 7. Концентрация эл-нов в поло­жит. столбе определяется динамич. равновесием процессов объёмной иони­зации, объёмной рекомбинации и ухода заряж. ч-ц на стенки разрядной труб­ки (чаще за счёт амбиполярной диффу­зии). В положит. столбе обычно воз­никают ионизационные волны, имеющие вид иногда неподвижных, но чаще бы­стро перемещающихся ярких попереч­ных полос — страт.

В диапазоне токов от 10-4 до 10-1 А напряжение горения и плотность тока на катоде остаются постоянными, пло­щадь катодного свечения постепенно увеличивается и занимает весь катод. При токах101-1 — 1 A T. p. приобретает аномальный хар-р: плотность тока на катоде и напряжение горения резко возрастают; при дальнейшем повыше­нии тока анодное свечение скачком стягивается в малое яркое пятно, на­пряжение горения резко падает, струк­тура столба, типичная для Т. р., ис­чезает, Т. р. переходит в дуговой разряд.

Особой формой Т. р. явл. разряд с полым катодом (катод имеет форму полого цилиндра или двух параллель­ных пластин), к-рый отличается от обычного Т. р. значительно большими плотностью тока и яркостью свечения. р. используются в релей­ных и автоматич, устройствах, в счёт­ной технике, как источники света и т. д.

• , Электрические яв­ления в газах и вакууме, 2 изд., М.— Л., 1950: , Электри­ческий ток в газе. Установившийся ток, М., 1971; , , Приборы тлеющего разряда, 2 изд., К., 1970; Газоразрядные приборы с хо­лодным катодом, пер. с англ., М.— Л., 1965. 

.

ТОЖДЕСТВЕННОСТИ ПРИНЦИП, фундаментальный принцип квант. ме­ханики, согласно к-рому состояния системы ч-ц, получающиеся друг из друга перестановкой тождественных частиц (ТЧ) местами, нельзя разли­чить ни в каком эксперименте, и такие •состояния должны рассматриваться как одно физ. состояние. Т. п. явл. одним из осн. различий между клас­сич. и квант. механикой. В классич. механике в принципе всегда можно проследить за движением отд. ч-ц по траекториям и т. о. отличить ч-цы друг от друга. В квант. механике ТЧ полностью лишены индивидуальности. Состояние ч-цы в квант. механике описывается с помощью волновой функ­ции (ψ), к-рая позволяет определить лишь вероятность (|ψ|2) нахождения ч-цы в данной точке пр-ва. В случае перекрытия в пр-ве волн. ф-ций двух (или более) ТЧ, т. е. возможных об­ластей обнаружения ТЧ, нет смысла говорить о том, какая из ч-ц находится в данной точке; имеет смысл говорить лишь о вероятности нахождения в этой точке одной из ТЧ.

Эмпирич. фактом, к-рый и составля­ет существо Т. п., является то, что в природе реализуются лишь два клас­са волн. ф-ций для. систем ТЧ: сим­метричные. волн. ф-ции, обладающие тем св-вом, что при перестановке пространств. и спиновых координат любой пары ТЧ волн. ф-ция не изме­няется, и антисимметричные волн. ф-ции, определяемые тем, что при аналогичной перестановке волн. ф-ция изменяет знак. В квант. теории поля устанавливается теорема, согласно к-рой симметричные волн. ф-ции опи­сывают ч-цы с целым спином (фотоны, π-мезоны и т. п.), а антисимметрич­ные — ч-цы с полуцелым спином (эл-ны, протоны, нейтроны и т. п.), для к-рых справедлив Паули принцип. В 1-м случае ч-цы подчиняются Бозе — Эйнштейна статистике, во 2-м — Ферми — Дирака статистике.

Т. п. и вытекающие из него требо­вания симметрии волн. ф-ций для сис­темы ТЧ приводят к важнейшему квант. эффекту, не имеющему аналога в классич. теории,— существованию обменного взаимодействия. Одним из первых успехов квант. механики было объяснение нем. физиком В. Гейзенбергом наличия двух состояний атома гелия — орто - и парагелия, основан­ное на Т. п.

•  См.  лит.  при  ст.  Квантовая  механика.

А.  Б.  Говорков.

ТОЖДЕСТВЕННЫЕ ЧАСТИЦЫ, час­тицы, обладающие одинаковыми физ. св-вами: массой, спином, электрич. зарядом и др. внутр. хар-ками (квант. числами). Напр., все эл-ны Вселенной считаются тождественными. Т. ч. под­чиняются тождественности принципу. Понятие о Т. ч. как о принципиально неразличимых ч-цах — чисто кваитовомеханическое.

•  См.  лит. при ст. Квантовая механика.

ТОК в квантовой теории поля, матем. выражение,  описывающее  превраще­ние одной ч-цы в другую или рожде­ние ч-цы и античастицы; представляет собой  оператор  (оператор  плотности четырёхмерного  тока), преобразую­щийся как четырёхмерный вектор при Лоренца преобразованиях.  Различают: 1)  векторный  (V)  и  акси­ально-векторный,  или  аксиальный  (А),  Т.,  отвечающие превращениям  (переходам)  соотв.  с изменением  и  без  изменения  внутр. чётности (и зарядовой чётности;  см. Зарядовое сопряжение); 2)  электро­магнитный  и  слабый  Т., описывающие  переходы  за  счёт  эл.-магн. и слабого вз-ствия; 3)  адронный  и  лептонный  Т., описы­вающие переходы адронов и лептонов;

4)  заряженный  ток  и  нейтральный ток,  описывающие  переходы  с  изменением электрич. заряда (или рожде­ние  заряж.  пары)  и  без  изменения заряда  (или  рождение  нейтр.  пары);

5) странный нестранный

761

Т., описывающие переходы с измене­нием и без изменения странности, и др. Так, в процессе β-распада нейтрона n→p+e-+v~e переход n→p и рож­дение пары е - и v~e описываются сла­быми заряженными нестранными век­торным и аксиальным соотв. адронным и лептонным Т., а рассеяние эл-на — электромагнитным нейтральным леп­тонным Т. Обычный четырёхмерный эл.-магн. ток в принятой терминоло­гии явл. суммой нейтральных вектор­ных Т. заряж. ч-ц, умноженной на ве­личину их заряда е. Для эл-на, напр., он имеет вид: jэ. м.(х)=еψ~(x)γμψ(x), где ψ(x) и ψ~(x) — соотв. операторы уничтожения нач. эл-на и рождения кон. эл-на в пространственно-времен­ной точке х, γμ — матрицы Дирака, μ=0, 1, 2, 3 (см. Дирака уравнение). нерелятив. пределе нулевая компо­нента (μ=0) этого тока превращает­ся в плотность заряда

ρ(r, t)=e|ψ(r, t)|2=εy• (r t)ψ(r, t),

где ψ(r, t)— волн. ф-ция эл-на (r — точка пр-ва, t — время, звёздочкой помечено комплексное сопряжение), а три остальные компоненты (μ=1, 2,3) образуют вектор плотности электрич. тока j(r, t)=εy•v^ψ, где v^ — оператор скорости эл-на. 

.

ТОК ПРОВОДИМОСТИ, электриче­ский ток, связанный с упорядоч. дви­жением заряж. ч-ц относительно среды (т. е. внутри макроскопич. тел).

ТОК СМЕЩЕНИЯ, скорость изменения во времени t электрич. индукции D  [точнее,  величина  д/дt(D/4π)].  Введен англ. физиком Дж. Максвеллом в его теории эл.-магн. поля (см. Максвелла уравнения). Т. с. создаёт магн. поле по тому же закону, что и ток проводи­мости, т. е. вихревое магн. поле опре­деляется полным током j — суммой тока проводимости jпр и Т. с.: j=jпр+(д/дt)(D/4π);  с  этим  связано  назв. «ток» для величины (д/дt)(D/4π). В отличие от тока проводимости Т. с. не выделя­ет джоулевой теплоты.

ТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ,  см.  Элек­трический  ток.

ТОКАМАК (сокр. от «тороидальная камера с магнитными катушками»), замкнутая магнитная ловушка, имею­щая форму тора и предназначенная для создания и удержания высокотем­пературной плазмы. Т. предложен в связи с проблемой управляемого термо­ядерного синтеза (УТС). Основопола­гающий вклад в разработку и изучение систем типа Т. внёс коллектив сов. учё­ных под руководством , к-рый с 1956 начал эксперим. исследования этих систем в Институте атомной энергии им. (ИАЭ).

Удерживающее и стабилизирующее плазму магн. поле в Т. есть сумма трёх полей: поля Нω, создаваемого током I, текущим по тороидальному плазмен­ному витку; значительно более силь­ного тороидального поля Нφ, парал­лельного току; относительно слабого поперечного поля Н⊥, направленного параллельно гл. оси тора. Тороидаль­ное поле. Hφ создаётся катушками, на­мотанными на тор, H⊥ — располо­женными вдоль тора проводниками. Силовые линии суммарного магн. поля имеют вид спиралей, к-рые, многократ­но обходя вокруг тора, образуют сис­тему замкнутых вложенных друг в друга тороидальных магн. поверхностей. Плазма в Т. магнитогидродинамически устойчива, если выполняется т. н. критерий Шафранова — Крускала: Hφ/HωR>1, где R — большой радиус тора, а — радиус поперечного сечения плазменного витка. Попереч­ное поле H⊥≈Hωa/R необходимо для удержания плазмы в равновесии. Плаз­ма нагревается протекающим по ней током; для её дополнит. нагрева ис­пользуют перем. эл.-магн. поля и ин­жекцию быстрых нейтр. атомов.