Словарь (стр. 29 )

• ГОСТ 2939—63. Газы. Условия для определения объема, М., 1965; Измерение массы объема и плотности, М., 1972.

ПЛОТНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА, векторная характеристика то­ка, равная по модулю электрич. за­ряду, проходящему за единицу време­ни через единичную площадку, пер­пендикулярную направлению упоря­доченного движения заряж. ч-ц. Если плотность заряда (заряд в единице объёма) ρ, то П. э. т. j=ρv, где v — ср. скорость упорядоченного движе­ния заряж. ч-ц. При равномерном распределении П. э. т. по сечению про­водника сила тока в нём I=jS (S — площадь его поперечного сечения). В общем случае сила тока через поверхность S равна:

I=∫Sjпds,

где jп — проекция j на нормаль к пло­щадке ds.

ПЛОЩАДЕЙ ЗАКОН, закон движе­ния материальной точки (или центра масс тела) под действием центр. силы, согласно к-рому: а) траекторией точки явл. плоская кривая, лежащая в пло­скости, проходящей через центр силы; б) площадь, ометаемая радиусом-век­тором точки, проведённым из центра силы, растёт пропорционально вре­мени, т. е. точка движется с пост. секторной скоростью. Открыт нем. астрономом И. Кеплером для движе­ния планет вокруг Солнца в 1609 (см. Кеплера законы}, а для общего случая доказан И. Ньютоном (1687).

.

р—n-ПЕРЕХОД, то же, что элек­тронно-дырочный переход.

ПОБОЧНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ (бли­ки), вторичные изображения предме­тов в оптич. приборах, появляющиеся в поле осн. изображения вследствие отражения света от поверхностей, ог­раничивающих оптич. детали (линзы, призмы, пластинки и пр.). Если ярко освещённые участки изображаемого предмета граничат с резко очерченны­ми тенями, то попадание П. и. от таких

участков на осн. изображения затенён­ных участков может заметно исказить изображение предмета. П. п. ослаб­ляют, просветляя поверхности оптич. деталей (см. Просветление оптики) и покрывая поглощающими покрытия­ми диафрагмы, оправы и др. механич. детали оптич. прибора, от к-рых может отразиться свет.

ПОВЕРКА средств измерений, опре­деление погрешностей средств измере­ний и установление их пригодности к применению. П. производится ор­ганами метрологической службы при помощи эталонов и образцовых средств измерений. Обязательной гос. П. под­лежат средства измерений, применяе­мые для учёта материальных ценностей, гос. испытаний, экспертиз, регистра­ции нац. и междунар. рекордов в спор­те, а также для П. исходных образцо­вых средств измерений. подлежат все остальные сред­ства измерений.

Описание методов и технич. приёмов П. конкретных средств измерений со­держится в соответствующих гос. стандартах или методич. указаниях. Не­редко методы П. и соответствующие компарирующие приборы указывают­ся в п о в е р о ч н ы х с х е м а х, устанавливающих порядок и точность передачи размеров единиц от эталонов образцовым, а от них — рабочим сред­ствам измерений.

• Б у р д у н Г. Д., , Основы метрологии, М., 1972; Тю­рин Н. И., Введение в метрологию, М., 1973.

.

ПОВЕРХНОСТНАЯ ИОНИЗАЦИЯ, термич. десорбция (испарение) положи­тельных (положит. П. и.) или отрица­тельных (отрицат. П. и.) ионов с по­верхностей тв. тел. Чтобы эмиссия ионов при П. и. была стационарной, скорость поступления на поверхность соответствующих атомов, молекул или радикалов (за счёт диффузии этих ч-ц из объёма тела или протекающей одно­временно с П. и. адсорбции ч-ц из газовой фазы) должна равняться сум­марной скорости десорбции ионов и нейтральных ч-ц. П. и. происходит и при собств. испарении тв. тел, напр. тугоплавких металлов.

Количеств. хар-кой П. и. служит степень П. и. α=ni/n0, где ni; и n0— потоки одновременно десорбируемых одинаковых по хим. составу ионов и нейтральных ч-ц (см. Ленгмюра — Саха уравнение). Характер вз-ствия ч-ц с поверхностями представляют обычно в форме потенциальных кри­вых системы поверхность тв. тела — ч-ца, выражающих зависимость энергии связи ч-цы с поверхностью V(х). от расстояния х между ними. На рис. 1 такие кривые, схематически изображе­ны для нейтральной ч-цы А и поло­жит. иона Аi. Расстояние хр соответст­вует равновесному состоянию ч-цы у поверхности, а глубины «потенциаль­ных ям» li и l0 равны теплотам десорб­ции положит. иона и нейтральной ч-цы соответственно. Переход с кри­вой А на кривую А; на расстоянии

550

х→∞ от поверхности соответствует ионизации ч-цы с переводом освобо­дившегося эл-на в тв. тело. Необходи­мая для этого энергия равна e(Ui-φ); Ui — ионизационный потенциал ч-цы,

eφ — работа выхода; е — заряд эл-на. Из рис. 1 непосредственно следует, что для положит. П. и. разность теплот десорбции в ионном и нейтральном состояниях (1i+-l0)=e(Ui-φ). Ана­логично для П. и. с образованием отрицат. иона (li--l0)=e(φ-χ), где eχ — энергия сродства к электрону ч-цы.

Рис. 2. Характерные зависимости коэфф. поверхностной ионизации β (по оси ординат) в стационарных процессах от темп-ры Т.

П. и. наиболее эффективна для ч-ц с li<l0 и φ>Ui или χ>φ. Коэфф. П. п. β=α/(1+α) для них уменьшается с ростом абс. темп-ры десорбции Т (рис. 2, кривая 1). При обратных не­равенствах величина β увеличивается с возрастанием Т (рис. 2, кривая 2). Если при Т>Т0 соблюдается условие эффективной П. и. (li<l0 и ni>>n0), то при Т= Т0 знак (l0-li) меняется, а β начинает скачкообразно падать до малых значений. Т0 наз. темпера­турным порогом П. и.

Внеш. электрич. поле Е, ускоряю­щее поверхностные ионы, снижает величину li. При E<107 В/см это сни­жение Δli=е√еE=3,8•10-4√E эВ(Е должно быть выражено в В/см). Со­ответственно растёт а. Если li<l0 и ni>n0, то при стационарной П. и. внеш. поле Е уменьшает температур­ный порог ионизации Т0. Так, напр., для атомов Cs на W Т0 с 1000 К при E=104 В/см снижается до 300 К при E=107 В/см. Это даёт основание рас­сматривать явления десорбции и ис­парения ионов электрич. полем при низких Т как П. и. Совр. эксперим. техника позволяет наблюдать П. и. ч-ц с Ui≤10 В и χ≥0,6 В. С помощью электрич. поля эти пределы могут быть расширены.

Приведённые выше закономерности П. и. справедливы (подтверждены опы­том) для однородных поверхностей. Однако на практике чаще приходится иметь дело с неоднородными поверх­ностями, на к-рых количеств. хар-ки неодинаковы на разл. участках. В таких случаях указанные зависимости β от Т и Е сохраняются для нек-рых усреднённых значений l0, li и φ. П. и. используется в ионных источ­никах, в чувствит. детекторах ч-ц, в термоэлектронных преобразователях (для компенсации пространств. заряда эл-нов). П. и. перспективна для раз­работки плазменных двигателей, а так­же лежит в основе мн. методов изуче­ния физ.-хим. хар-к поверхностей тв. тел и взаимодействующих с ними ч-ц.

• 3 а н д б е р г. Э. Я., И о н о в Н. И., поверхностная ионизация, М., 1969.

.

ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ, избы­ток энергии поверхностного слоя на границе раздела фаз (по сравнению с энергией в-ва внутри тела), обуслов­ленной различием межмолекулярных взаимодействий в обеих фазах. При увеличении поверхности раздела, т. е. при переводе молекул (атомов) в по­верхностный слой, совершается работа против нескомпенсированных сил меж­молекулярного вз-ствия у границы раздела, равная удельной с в о б о д н о й П. э. σ (для жидких поверхно­стей она тождественна поверхностному натяжению). э. u=σ-Т(дσ/дТ), где второй член представ­ляет собой скрытую теплоту образова­ния единицы площади поверхности (с в я з а н н а я э н е р г и я) в необ­ратимом изотермич. процессе при тем-пре Т. Величина дσ/дТ — удель­ная п о в е р х н о с т н а я э н т р о п и я (обычно отрицат. величина). Сво­бодная П. э. линейно уменьшается с ростом Т, полная П. э. явл. темпера­турным инвариантом, но для полярных жидкостей она может несколько воз­растать за счёт диссоциации. Вблизи критической температуры Tкр раз­личие св-в соседствующих объёмных фаз нивелируется и при Т= Tкр исче­зает.

ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕ­ЩЕСТВА, вещества, способные ад­сорбироваться на поверхности раздела двух фаз, понижая её поверхностное натяжение. К П.-а. в. относятся органич. соединения с асимметричной мол. структурой, молекулы к-рых со­держат ат. группы, резко различаю­щиеся характером вз-ствия с окружаю­щей средой (напр., водой). Так, моле­кулы П.-а. в. включают один или неск. углеводородных радикалов (RСnН2n+1, RC6H5 и др.) — лиофильная (гидро­фобная) часть молекулы, и одну или неск. полярных групп (ОН-, СООН-, NH2-, SO3- и др.) — гидрофильная часть (см. Гидрофильность и гидрофобность), Такая структура наз. дифильной, она обусловливает высокую адсорбц. ак­тивность П.-а. в. Работа адсорбции таких молекул достаточно велика, чтобы даже при малой их концентра­ции поверхностное натяжение резко снизилось (напр., на границе водный раствор — воздух при темп-ре 20°С с 72,8 мДж/м2 до ~28—30 мДж/м2). П.-а. в. классифицируют по харак­теру диссоциации на анионактивные, катионактивные, неионогенные, амфолитные и высокомолекулярные. Ти­пичное анионактивное П.-а. в.— жи­ровое мыло, представляющее собой смесь солей жирных (карбоновых) кислот с длинными углеводородными цепями (общая ф-ла RCOONa). Ха­рактерная особенность этих П.-а. в. заключается в том, что они диссоции­руют в водных растворах, так что но­сителем поверхностной активности явл. длинноцепочечные анионы RCOO-, что резко повышает (по срав­нению с соответствующими кислотами) растворимость мыл и позволяет полу­чать высокие концентрации их р-ров. В таких р-рах П.-а. в. находятся не в виде отд. молекул (ионов), а в форме больших агрегатов — м и ц е л л, что придаёт р-рам коллоидные св-ва и в результате высокую смачивающую спо­собность, т. е. придаёт им эффектив­ные моющие св-ва. Кроме естеств. жи­ровых мыл, существуют синтетич. мылоподобные в-ва, имеющие сходное с ними мол. строение, напр. ионогенные солеобразные анионактивные и катионактивные (дающие длинноцепочечные катионы) соединения. Группу неионогенных мыл составляют соедине­ния, содержащие в молекулах неск. полярных групп, что сообщает им так­же повышенную растворимость в воде. К амфолитным П.-а. в. относятся со­единения, образующие в зависимости от условий (растворителя, кислотности среды и т. д.) либо анионактивные, ли­бо катионактивные в-ва. И, наконец, особую группу составляют высокомо­лекулярные П.-а. в., состоящие из большого числа повторяющихся ли­нейных звеньев, каждое из к-рых со­держит полярные и неполярные груп­пы.