Словарь (стр. 12 )

ПЕРЕСТАНОВОЧНЫЕ СООТНОШЕ­НИЯ (коммутационные соотношения), фундаментальные соотношения в квант. теории, устанавливающие связь между последоват. действиями на волновую функцию (пли вектор состоя­ния) двух операторов (L^1 и L^2), рас­положенных в разном порядке (т. е. L^1L^2 и L^2L^1). П. с. определяют алгеб­ру операторов (q-чисел). Если два оператора переставимы (коммутиру­ют), т. е. L^1L^2=L^2L^1, то соответст­вующие им физ. величины L1 и L2 могут иметь одновременно определён­ные значения. Если же их действие в разном порядке отличается числовым фактором (с), т. е. L^iL^2-L^2L^l=c, то между соответствующими физ. ве­личинами имеет место неопределённос­тей соотношение ΔL1ΔL2≥1/2│c│, где ΔL1 и ΔL2 — неопределённости (дисперсии) измеряемых значений физ. величин l1 и L2. Важнейшими в квант. механике явл. П. с. между опе­раторами обобщённой координата q^ и сопряжённого ей обобщённого импуль­са р^, q^p^-p^q^=iћ. Если оператор L^ не зависит от времени явно и переста­вим с гамильтонианом системы Н^, 1. е. L^H^=H^L^, то физ. величина L (а также её ср. значение, дисперсия и т. д.) сохраняет своё значение во времени.

В квант. механике систем тождеств. ч-ц и квант. теории поля фундам. значение имеют П. с. для операторов

рождения (а+) и поглощения (а-) ч-ц. Для системы свободных (невза­имодействующих) бозонов оператор рождения ч-цы в состоянии n, а+n и оператор поглощения такой ч-цы an-удовлетворяют П. с. а-n а+n - а+nа-n=1, а для фермионое. a-na+n+a+n a-n=1; по­следнее П. с. явл. формальным выра­жением Паули принципа.

.

ПЕРЕСЫЩЕННЫЙ ПАР, пар, давле­ние к-рого выше давления насыщенного пара при тех же условиях.

ПЕРЕХОДНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, излу­чение эл.-магн. волн равномерно и прямолинейно движущейся заряж. ч-цей при пересечении ею границы раздела двух сред с разными показа­телями преломления. Предсказано в 1945 и ­ком, к-рые показали, что излучение должно возникать по обе стороны от границы раздела, и подсчитали энер­гию, излучаемую назад — в среду, из к-рой ч-ца выходит, пересекая гра­ницу, раздела. При движении заряж. ч-цы в однородной среде её поле пере­мещается вместе с ней; хар-р поля определяется скоростью ч-цы и св-вами среды. Когда ч-ца переходит в др. среду, её поле меняется, что сопровождается излучением эл.-магн. волн. Расчёты показали, что назад излучаются эл.-магн. волны видимого диапазона (независимо от скорости ч-цы), интенсивность этого излучения мала (примерно 1 фотон при пересе­чении границы раздела 100 ч-цами). При малых энергиях о ч-цы энергия, теряемая ею при П. и. назад, растёт пропорц. о, при высоких о рост за­медляется.

Первое сообщение об эксперим. об­наружении П. и. назад появилось в 1958. П. и. от пучка ч-ц, падающего на металлич. поверхность в вакууме, наблюдается визуально в виде яркого белого светящегося пятна в том месте, куда падает пучок. Хар-ки П. и., полученные экспериментально, ока­зались в хорошем согласии с теорией. С развитием эксперим. методов изме­рения определение П. и. в оптич. области стало настолько точным, что по его параметрам (спектру, поляри­зации, угл. распределению) можно судить об оптич. св-вах поверхностей.

и. вперёд пока­зали, что при больших значениях о энергия этого излучения пропорц. о, а распространяется оно под очень малыми (обратно пропорц. о) углами к направлению движения ч-цы. Ча­стота П. и. вперёд (в отличие от П. и. назад) занимает очень широкую спектр. область, причём макс. частота про­порц. о. Напр., эл-н с о=10 ГэВ, пересекающий границу раздела плот­ной среды и газа, излучает вперёд фотон с энергией ~10 КэВ.

Линейный рост потерь на П. и. с увеличением о позволяет использо­вать его для определения энергии быстрых заряж. ч-ц. В счётчиках,

действие к-рых основано на П. и., ч-ца пересекает ок. 1000 слоев в-ва, разделённых газовыми проме­жутками, и суммарное П. и. регистри­руется к.-л. приёмником излучения. Пластинки в-ва можно заменить по­ристым в-вом, напр. пенопластом. Счётчики на П. и. позволяют опреде­лить хар-ки заряж. ч-ц очень больших энергий (напр., в косм. лучах), когда др. методы регистрации теряют эффек­тивность.

П. и. на одной границе раздела пред­ставляет собой частный случай излу­чения, возникающего при движении заряж. ч-ц в неоднородной среде. Излучение, возникающее в сильно неоднородной среде, в принципе также может быть использовано для детек­тирования заряж. ч-ц. П. и. может быть использовано также для опреде­ления св-в среды (плотности, периода кристаллич. решётки и т. д.). При движении быстрых заряж. ч-ц П. и. неотделимо от Черенкова — Вавилова излучения.

• , , Излучение равномерно движущегося элект­рона, возникающее при его переходе из од­ной среды в другую, «ЖЭТФ», 1946, т. 16, в. 1; , К теории переход­ного излучения и ионизационных потерь энергии частицы, там же, 1959, т. 37, в. 2, с. 527; , Переходное излучение в волноводе, там же, в. 4, с. 1106; Тер-, Влияние сре­ды на электромагнитные процессы при высо­ких энергиях, Ереван, 1969.

.

ПЕРЕХОДНЫЕ МЕТАЛЛЫ, химич. элементы I6 и VIIIб подгрупп периодич. системы элементов. В П. м. внутр. оболочки атомов заполнены только частично. Различают d-металлы, у к-рых происходит постепенное заполнение З-d (от Sc до Ni), 4-d (от Y до Pd) и 5-d (от Hf до Pt)-подоболочек, и f-металлы, у к-рых заполняются 4f-подоболочки (редкие земли, или лантаноиды, от Се до Lu) и 5f-подоболочки (актиноиды). Ряд актиноидов начинается с Ас. У Th и последующих элементов заполняется 5f-оболочка. Все актиноиды радиоак­тивны. Общее число П. м. 61. У меди, когда она двухвалентная, 3d-оболочка не совсем заполнена. Поэтому в CuO ион Cu+ ведёт себя как ион П. м. На этом основании Cu, Ag и Au (метал­лы la подгруппы) условно также мож­но считать П. м. Особенности строе­ния электронных оболочек атомов определяют нек-рые специфич. св-ва П. м.: парамагнетизм, ферромагне­тизм, антиферромагнетизм, сверх­проводимость, способность к комп­лектованию, аномалию в изменении таких хар-к межатомной связи в ре­шётке, как упругие константы, теп­лота сублимации и темп-pa плавления, при увеличении ат. номера элемента. •, С к а к о в Ю. А., Физика металлов, М., 1978; В о н с о в с к и й С. В., И 3 ю м о в Ю. А., К у р м а е в Э. З., Сверхпроводимость переход­ных металлов, их сплавов и соединений, М., 1977. .

529

ПЕРИОД КОЛЕБАНИЙ, наимень­ший промежуток времени, через к-рый. система, совершающая колебания, снова возвращается в то же состояние, в к-ром она находилась в нач. момент, выбранный произвольно. Строго гово­ря, понятие «П. к.» применимо лишь, когда значения к.-л. величины точно повторяются через одинаковые про­межутки времени, напр. в случае гар­монических колебаний. Однако поня­тие «П. к.» часто применяется и для приблизительно повторяющихся про­цессов.

ПЕРИОД ПОЛУРАСПАДА, промежу­ток времени, в течение к-рого исход­ное число радиоактивных ядер в сред­нем уменьшается вдвое. При наличии N0 радиоактивных ядер в момент времени t=0 их число N убывает во времени по закону: N=N0e-λt, где λ — постоянная радио­активного распада. Ве­личина τ=1/λ наз. ср. временем жиз­ни радиоактивных ядер. П. п. T1/2 связан с τ и λ соотношением: T1/2=τln2 = 0,693/λ.

• См. лит. при ст. Радиоактивность.

ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА эле­ментов , система элементов, к-рая отражает периодич. закон Менделеева — периодич. за­висимость физ. и хим. св-в элементов от их ат. веса (в совр. формулиров­ке — от заряда ат. ядер элементов, равного ат. номеру элемента в П. с.). Так, элементы с порядковыми номе­рами Z=2, 10, 18, 36, 54 и 86 (разно­сти ат. номеров 8, 8, 18, 18, 18) обла­дают сходными физ. и хим. св-вами и явл. инертными газами; элементы с Z=Z, 11, 19, 37, 55 и 87 — химиче­ски активные лёгкие металлы, реаги­рующие с галогенами и образующие с ними ионные кристаллы.

В 1869 Менделеев, расположив эле­менты в порядке возрастания ат. веса и сгруппировав элементы с аналогич­ными св-вами, предложил первую П. с. Разработанная им в 1871 «короткая форма периодич. таблицы», сходная с совр. П. с. элементов, получила широкое признание в 80-х гг., после того как были найдены нек-рые пред­сказанные Менделеевым элементы (в табл. для них были оставлены незаполненные клетки). Новое разви­тие П. с. получила после открытия в кон. 19— нач. 20 вв. радиоактивности. В 1913 англ. учёный Ф. Содди уста­новил изотопию хим. элементов и по­казал, что именно по этой причине ат. веса имеют нецелочисленные значе­ния; в том же году англ. физик Г. Мозли разработал эксперим. методы опре­деления заряда ядер. Эти открытия окончательно подтвердили правиль­ность расположения элементов в П. с. и вызвали к жизни термин «ат. номер» и новую формулировку периодич. за­кона. Полное науч. объяснение П. с. по­лучила на основе квантовой механики.

Все известные хим. элементы обра­зуют 8 вертикальных столбцов групп (см. таблицу на форзаце), обозначаемых вверху римскими циф­рами, причём все группы содержат 2 подгруппы (напр., VII группа делит­ся на подгруппы марганца и галоге­нов). Номер группы в П. с. соответст­вует высшей положит. валентности элемента. Св-ва элементов в группах и подгруппах с ростом ат. номера из­меняются закономерно. Так, в под­группе щелочных металлов (1а) уве­личение Z сопровождается повыше­нием хим. активности, тогда как в под­группе галогенов (VIIa) наблюдает­ся обратная картина.

Горизонтальные ряды П. с. назы­вают периодами (их всего 7) и обоз­начают арабскими цифрами. Внутри каждого периода наблюдается б. или м. равномерный переход от активных металлов, через менее активные ме­таллы и слабоактивные неметаллы к очень активным неметаллам и, нако­нец, к инертным газам.