Словарь (стр. 24 )

Плазма дуговых П. неизбежно со­держит ч-цы в-ва электродов вследст­вие их эрозии. Когда этот процесс полезен, его интенсифицируют (П. с расходуемыми электродами); в др. случаях, наоборот, электроды изготов­ляют из тугоплавких металлов.

используют при термич. обработке металлов, для нане­сения покрытий, в спектроскопии и пр.; плазменнодуговые П. служат для обработки электропроводных матери­алов (сварка, резка, плавка и т. д.).

Мощности дуговых П. 102—107 Вт; темп-pa струи на срезе сопла 3000— 25000 К; скорость истечения струп 1 —104 м/с; промышленный кпд 50— 90%.

Энергия электромагн. поля (низкой частоты 102—104 Гц) может быть вве­дена в плазму разряда индукционным безэлектродным способом (см. Безэлек­тродный разряд). На этом принципе разрабатываются т р а н с ф о р м а т о р н ы е П.

В ы с о к о ч а с т о т н ы й П. вклю­чает: электромагн. катушку, индуктор или электроды, подключённые к ис­точнику ВЧ энергии, разрядную каме­ру, узел ввода плазмообразующего в-ва. Различают ВЧ П. индукционные, ёмкостные, факельные (см. Факельный разряд), П. на коронном разряде и с

к о р о н о й в ы с о к о ч а с т о т н о й, а также СВЧ П. (рис. 2).

Рис. 2. Схемы ВЧ плазмотронов: а — индук­ционный; б — сверхвысокочастотный; 1 — источник электропитания; 2 — разряд; 3 — плазменная струя; 4 — индуктор; 5 — раз­рядная камера; 6 — волновод.

Наи­большее распространение в технике получили ВЧ индукционные (ВЧИ) П., в к-рых плазмообразующий газ нагревается вихревыми токами (харак­терные частоты ~104—107 Гц). Т. к. ВЧИ-разряд явл. безэлектродным, эти

543

П. используют, если к плазменной струе предъявляются высокие требова­ния по чистоте. С помощью ВЧИ П. получают тонкодисперсные и особо чистые порошковые материалы. Мощ­ность П. достигает 106 Вт, темп-pa в центре разрядной камеры и на началь­ном участке плазменной струи ~104 К, скорость истечения плазмы до 103 м/с, пром. кпд ~50—80%. ВЧ П. всех ти­пов, кроме ВЧИ, применяются гл. обр. в лаб. практике. В ВЧ П., как и в ду­говых, часто используют газовую «за­крутку», изолирующую разряд от сте­нок камеры. Это позволяет изготов­лять камеры ВЧ П. из материалов с низкой термостойкостью.

В 80-е гг. 20 в. ведутся разработки П., использующих для генерации плаз­мы поля оптич. частоты (см. Лазерная плазма).

• Генераторы низкотемпературной плазмы, ., 1969; , , У р ю к о в Б. А., Электродуговые нагреватели газа (Плазмотроны), М., 1973; , Лазерная искра и рас­пространение разрядов, М., 1974.

, .

ПЛАНКА ЗАКОН ИЗЛУЧЕНИЯ (формула Планка), закон распределе­ния энергии в спектре равновесного из­лучения при определённой темп-ре Т. Был впервые выведен нем. физиком М. Планком (М. Planck) в 1900 на ос­нове гипотезы о том, что энергия ис­пускается дискр. порциями — кванта­ми. П. з. и. даёт спектр. зависимость (зависимость от частоты v или длины волны λ=c/v) объёмной плотности из­лучения ρ (энергии излучения в ед. объёма) и пропорциональную ей испускат. способность абсолютно чёрного тела u=1/4cρ (энергии излучения, ис­пускаемой ед. его поверхности за ед. времени). Функции ρv, T и uv, T (или ρλ,T и uλ,T) отнесённые к ед. интер­вала частот (или длин волн), явл. уни­версальными функциями от v (или λ) и Т, не зависящими от природы в-ва, с к-рыми излучение находится в рав­новесии.

П. з. и. выражается ф-лой:

Вид ф-ции (2) для разных темп-р пока­зан на рис., максимум ф-ции с ростом Т смещается в сторону малых λ.

Из П. з. и. вытекают др. законы равновесного излучения. Интегриро­вание по v (или λ), от 0 до ∞ даёт значения полной объёмной плотности излучения по всем частотам — Стефа­на — Больцмана закон излучения:

и полной испускат. способности чёр­ного тела:

В области больших частот энергия фотона много больше тепловой энер­гии (hv>>kT) и П. з. и. переходит в Вина закон излучения; ρv, T= (8πhv3/c3)exp(-hv/kT), в области малых частот (kT>>hv) — в Рэлея — Джинса закон излучения: ρv, T=(8πv2/c3)kT, к-рые, т. о., представляют собой пре­дельные случаи П. з. и.

П. з. и. находится в согласии с эксперим. данными. С его помощью ока­залось возможным вычислить значения h и k. На его основе с помощью пиро­метров можно определять темп-ру нагретых тел (напр., поверхности звёзд). При T>2000 К единств. на­дёжное определение темп-ры основано на законах излучения чёрного тела и Кирхгофа законе излучения. П. 3. и. используют при расчётах источников света.

П. з. и. был получен теоретически А. Эйнштейном в 1916 путём рассмот­рения квант. переходов для атомов, находящихся в равновесии с излуче­нием. Он явл. частным случаем распре­деления Бозе — Эйнштейна для ч-ц с нулевой массой — фотонов (см. Бозе — Эйнштейна статистика).

•, Общий куре физи­ки, Оптика, М., 1980; Атомная физика, М., 1965. См. также лит. при ст. Тепловое излучение.

.

ПЛАНКА ПОСТОЯННАЯ (квант дей­ствия, обозначается h), фундаменталь­ная физ. константа, определяющая широкий круг физ. явлений, для к-рых существенна дискретность величин с размерностью действия (см. Квантовая механика). Введена нем. физиком М. Планком в 1900 при установлении за­кона распределения энергии в спектре излучения абсолютно чёрного тела (см. Планка закон излучения). Наиб. точное значение П. п. получено на ос­нове Джозефсона эффекта: h=6,626176 (36) •10-34 Дж•с=6,626176(36)•10-27 эрг•с (на 1977). Чаще пользуются постоянной ћ=h/2π=1,0545887 (57)•10-34 Дж•с, также называемой П. п.

ПЛАСТИНКИ, тела, имеющие форму прямой призмы или прямого цилинд­ра, высота к-рого (толщина) мала по сравнению с размерами основания. По очертанию основания П. делятся на прямоугольные, круглые, эллиптиче­ские и т. д. Плоскость, к-рая делит толщину П. пополам, наз. срединной плоскостью.

П. широко применяются в технике как элементы многих конструкций и сооружений; в акустике П. использу­ются в качестве элементов излучателей и приёмников звука, преград в звуко­вом поле и др.

В зависимости от характера дейст­вующих на П. нагрузок различают П., работающие на изгиб при поперечной нагрузке и на растяжение — сжатие при нагрузке, действующей в средин­ной плоскости.

При деформации изгиба точки П. по­лучают перемещения (прогибы), пер­пендикулярные к срединной плоскос­ти. Поверхность, к-рую образуют точ­ки срединной плоскости после дефор­мации, наз. срединной поверхностью. В зависимости от характера деформа­ции срединной поверхности при изгибе П. подразделяют на жёсткие, или мало­го прогиба (не более 1/5 толщины), гибкие (прогиб от 115 до 5 толщин) и абсолютно гибкие, или мембраны (при прогибе св. 5 толщин).

В жёсткой П. без заметной погреш­ности можно считать её срединный слой при поперечной нагрузке нейтраль­ным, т. е. свободным от напряжений растяжения — сжатия. При расчёте жёстких П. пользуются, как правило, гипотезой прямых нормалей, согласно к-рой любая прямая, нормальная к срединной плоскости до деформации, остаётся и после деформации прямой, нормальной к срединной поверхности, а длина волокна вдоль толщины П. счи­тается неизменной.

В гибкой П. (при расчётах в преде­лах упругости) наряду с чисто изгибными напряжениями необходимо учи­тывать напряжения, равномерно рас­пределённые по толщине пластинки. Последние наз. цепными (или мембран­ными) напряжениями или напряжени­ями в срединной поверхности. В абсо­лютно гибкой П., или мембране, при исследовании упругих деформаций можно пренебречь собственно изгибными напряжениями по сравнению с напряжениями в срединной поверх­ности.

При работе П. под нагрузкой, дейст­вующей в срединной плоскости, на­пряжения распределяются равномер­но по толщине, т. е. П. работает в ус­ловиях более выгодных, чем в случае поперечной нагрузки. Однако при атом возможна потеря устойчивости П. (см. Устойчивость упругих систем), и её обычно приходится подкреплять сетью рёбер жёсткости.

Важное значение имеет расчёт сво­бодных и вынужденных колебаний П, (т. н. динамич. задачи).

544

• , Труды. по теории пла­стин, М., 1953; , Войновский- Пластин­ки и оболочки, [пер. с англ.], 2 изд., М., 1966; , Гибкие пластин­ки и оболочки, М., 1956; его же, Нели­нейная динамика пластинок и оболочек, М., 1972.

.

ПЛАСТИНКИ в акустике, использу­ют в качестве колебат. систем — эле­ментов излучателей и приёмников, а также звуковых преград. П. подразде­ляют на тонкие и толстые по сравне­нию с длиной упругих волн в них. В тонких П. возможны поперечные ко­лебания (изгиба) и продольные коле­бания (растяжения), когда смещения ориентированы в плоскости П. Изгиб в тонких П. не сопровождается растя­жением её срединной плоскости, поэто­му колебания изгиба и растяжения мо­гут существовать независимо друг от друга. В толстых П. это не имеет мес­та. Колебания таких П. можно пред­ставить как совокупность продольных и сдвиговых волн, распространяющих­ся в толще П. и отражающихся на обеих её сторонах. В соответствии с двумя типами коле­баний в неограниченной (бесконечной) тонкой П. могут распространяться продольные и поперечные волны. Ско­рость продольных волн в тонкой П. не зависит от длины волны. Для попе­речных (изгибных) волн П. явл. сис­темой, обладающей дисперсией волн. П. ограниченного размера обладает дискр. рядом собств. частот. Каждой собств. частоте соответствует своя собств. форма колебаний, наглядно представляемая расположением узло­вых линий, где смещения в процессе колебаний равны нулю. Собств. часто­ты и формы колебаний зависят от раз­меров и формы П., упругости и плот­ности её материала, а также от усло­вий закрепления её краёв (см. Хладни фигуры). излучает волны в окружающую среду. Эффек­тивность излучения П. зависит от уп­ругости и плотности материала П., а также от св-в среды, в к-рой она нахо­дится.