Словарь (стр. 32 )

П. я. определяют долговечность ма­териалов и конструкций в данной сре­де. Не только растворение и корро­зия, но даже и обратимая адсорбция вызывают облегчение деформаций и разрушения тв. тел, понижая работу образования новых поверхностей. Ма­лые примеси адсорбирующихся в-в, образующие мономол. слои на поверх­ностях раздела, позволяют управлять мн. св-вами материалов. Изучение мо­номолекулярных поверхностных сло­ев приводит к новым методам иссле­дования молекул и установления их размеров. П. я. определяют про­цессы выветривания горных пород и почвообразования, испарения и кон­денсации влаги, а также мн. процессы в живых организмах. На использова­нии П. я. основаны многие технологич. процессы (смазка, смачивание, флотация и т. д.).

•, Поверхностное на­тяжение твердых тел и адсорбция, М., 1976; Адсорбция, удельная поверхность, пористость, пер. с англ., М., 1970; Межфазовая граница газ— твердое тело, пер. с англ., М., 1970.

.

ПОВЕРХНОСТНЫЙ ИМПЕДАНС, см. Импеданс характеристический.

ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН АНТЕН­НА, состоит из излучателя (напр., рупора) и замедляющей структуры, формирующей поверхностную волну,

распространяющуюся вдоль структу­ры с фазовой скоростью v<с. Замед­ляющие структуры могут быть разл. типов, напр. гладкая (рис., а, б), периодическая (рис., в, г), плоская (рис., б, г), стержневая (рис., а, в) и т. д. П. в. а. широкополосны.

ПОВОРОТНОЕ УСКОРЕНИЕ, то же, что кориолиса ускорение.

ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ тела, отношение поглощаемого телом

к падающему на него монохроматич. потоку излучения частоты v; то же, что монохроматич. коэфф. поглоще­ния. П. с. зависит от V, в-ва, из к-рого тело состоит, от формы тела и его темп-ры. с. тела в нек-ром диапа­зоне частот и темп-р равна 1, говорят, что тело при этих условиях явл. абсо­лютно чёрным. П. с. наряду с коэфф. излучения входит в Кирхгофа закон излучения и характеризует отклоне­ние поглощающих св-в данного тела от св-в абсолютно чёрного тела. П. с.— важнейшая хар-ка источников тепло­вого излучения. с., пропуска­ния коэффициента и отражения коэф­фициента тела равна 1.

• JI а н д с б е р г Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976 (Общий курс физики).

.

ПОГЛОЩЕНИЕ ВОЛН, превращение энергии волны в др. виды энергии в результате её вз-ствия с др. волнами или со средой, в к-рой она распростра­няется, или с телами, к-рые располо­жены на пути её распространения. В зависимости от природы волны и св-в среды механизм П. в. может быть различном (напр., при поглощении звука и поглощении света), но во всех случаях П. в. приводит к ослаблению волны по экспоненциальному закону. Ослабление волн при распространении может быть вызвано не только собст­венно П. в., но и др. явлениями, при к-рых энергия падающей волны пере­ходит в энергию др. типов волн, воз­никающих под действием падающей волны (напр., при рассеянии волн).

ПОГЛОЩЕНИЕ ЗВУКА, явление не­обратимого перехода энергии звуковой волны в др. виды энергии и, в частно­сти, в теплоту. Характеризуется коэфф. поглощения а, к-рый определяется как обратная величина расстояния, на к-ром амплитуда звуковой волны уменьшается в е=2,718 раз. Коэфф. α выражается в см-1, т. е. в неперах на 1 см или же в децибелах на 1 м (1 дБ/м=1,15•10-3 см-1). П. з. харак­теризуется также коэфф. потерь ε=αλ/π (где λ — длина волны звука) или добротностью Q=1/ε. Величина αλ —«логарифмич. декремент затуха­ния.

При распространении звука в среде, обладающей вязкостью и теплопровод­ностью,

где ρ — плотность среды, с — ско­рость звука в ней, ω — круговая час­тота звуковой волны, т) и ζ — коэфф. сдвиговой и объёмной вязкости соот­ветственно, χ — коэфф. теплопроводности, Ср и Cv — теплоёмкости среды при пост. давлении и объёме. Если ни один из коэфф. η, ζ, χ не зависит от частоты, что часто выполняется на практике, то α~ω2. Величина α/f2, где f=ω/2π, явл. xap-кой в-ва, опреде­ляющей П. з. Она, как правило, в жидкостях меньше, чем в газах, а в тв. телах для продольных волн меньше, чем в жидкостях. Напр., в воздухе

при норм. давлении для частот от 100 до 400 кГц α/f2=3,0•10-13 см-1с2, а в воде в диапазоне частот от 0,1 до 1000 кГц α/f2=3,5•10-16 см-1с2.

Если при прохождении звука нару­шается равновесное состояние среды, П. з. оказывается значительно боль­шим, чем определяемое по ф-ле (1). з. наз. релаксационным (см. Релаксация акустическая) и описывает­ся ф-лой

где т — время релаксации, с0 и с∞— скорости звука при ωτ<<1 и при ωτ>1 соответственно. В этом случае П. з. сопровождается дисперсией звука.

В газах теплопроводность и сдвиго­вая вязкость дают в П. з. вклад одного порядка величины. П. з. зависит от давления в газе, поскольку частота релаксации с понижением давления падает. В жидкостях П. з. в основном определяется вязкостью, а вклад теп­лопроводности пренебрежимо мал. В большинстве жидкостей для П. з. существенны релаксац. процессы. Час­тота релаксации в жидкостях, т. е. ве­личина ωр=1/τ, как правило, очень велика и область релаксации оказы­вается лежащей в диапазоне высоких УЗ-вых и гиперзвуковых частот. Коэфф. П. з. обычно сильно зависит от темп-ры и от наличия примесей.

П. з. в тв. телах определяется в ос­новном внутр. трением и теплопровод­ностью среды, а на высоких частотах и при низких темп-pax — разл. процессами вз-ствия звука с внутр. воз­буждениями в тв. теле (фононами, элек­тронами проводимости, спиновыми волнами и др.). з. в тв. теле зависит от кристаллич. состояния в-ва (в монокристаллах П. з. обычно меньше, чем в поликристаллах), от наличия дефектов (примесей, дислока­ций и др.), от предварит. обработки материала. В металлах, подвергнутых предварит. механич. обработке (ковке, прокатке и т. п.), П. з. часто зависит от амплитуды звука. Во многих тв. телах при не очень высоких частотах α~ω, поэтому величина добротности не зависит от частоты и может служить хар-кой потерь материала. Самое малое П. з. при комнатных темп-pax было обнаружено в нек-рых диэлектриках, напр. в топазе, берилле α~15 дБ/см при f=9 ГГц, железоиттриевом грана­те α~25 дБ/см при той же частоте. В металлах и полупроводниках П. з. всегда больше, чем в диэлектриках, поскольку имеется дополнит. погло­щение, связанное с вз-ствием звука с эл-нами проводимости. В полупровод­никах это вз-ствие может приводить к «отрицат. поглощению», т. е. к уси­лению звука при условии, что ско­рость дрейфа носителей заряда пре­вышает скорость распространения зву­ковой волны (подробнее см. Акустоэлектронное взаимодействие). С ростом темп-ры П. з., как правило, увеличи­вается. Наличие неоднородностей в

554

среде приводит к увеличению П. з. В разл. пористых и волокнистых в-вах П. з. велико, что позволяет применять их для глушения звука и звукоизоля­ции. С увеличением интенсивности звука проявляется нелинейное П. з., к-рое зависит от амплитуды волны и обусловлено тем, что происходит пере­дача энергии в высшие сильно погло­щающиеся компоненты спектра волны.

• Ультразвук и его при­менение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М,, 1957; , Со­ловьев В. А., , Основы молекулярной акустики, М., 1964; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 2, ч. А, т. 3, ч. Б, М., 1968; т. 4, ч. Б, М., 1970; т. 7, М., 1974; Т р у э л л Р., Э л ь б а у м Ч., Ч и к Б., Уль­тразвуковые методы в физике твердого тела, пер. с англ., М., 1972.

.

ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА, уменьшение интенсивности оптического излучения (света), проходящего через среду, за­полненную в-вом. Осн. законом, опи­сывающим поглощение, явл.

з а к о н Б у г е р а J=J0 ехр(-кλl), связы­вающий интенсивность I пучка света, прошедшего слой поглощающей среды толщиной l, с интенсивностью падаю­щего пучка J0. Не зависящий от ин­тенсивности света J0 коэфф. кλ наз. показателем поглощения, причём кλ, как правило, различен для разных длин волн λ. Этот закон был экспери­ментально установлен в 1729 франц. физиком П. Бугером и впоследствии теоретически выведен нем. учёным И. Ламбертом (1760) при очень про­стых предположениях, к-рые сводятся к тому, что при прохождении любого слоя в-ва интенсивность светового по­тока уменьшается на определённую долю, зависящую только от кλ и тол­щины слоя, т. е. dJ/J=-кλdl Реше­нием этого ур-ния и явл. закон Бугера. С совр. точки зрения физич. смысл его состоит в том, что сам п р о ц е с с п о т е р и фотонов, характеризуемый кλ, не зависит от их плотности в свето­вом пучке, т. е. от интенсивности света, и от толщины поглощающего слоя l. Это справедливо при не слиш­ком больших интенсивностях излуче­ния (см. ниже).

Зависимость кλ от длины волны све­та λ наз. спектром поглоще­ния в-ва. Спектр поглощения и з о л и р о в а н н ы х а т о м о в (напр., разреженные газы) имеет вид узких линий, т. е. кλ отличен от нуля только в определённых узких диапазо­нах длин волн (десятые — сотые доли А), соответствующих частотам собств. колебаний эл-нов внутри атомов. М о л е к у л я р н ы й спектр поглоще­ния, определяемый колебаниями ато­мов в молекулах, состоит из сущест­венно более широких областей длин волн, в к-рых поглощение значительно (т. н. полосы поглощения, единицы — тысячи А). Поглощение твёрдых тел характеризуется, как правило, очень широкими областя­ми (тысячи и десятки тысяч А) с большим значением кλ; качественно это объясняется тем, что в конденсиро­ванных средах сильное вз-ствие между ч-цами приводит к быстрой передаче всему коллективу ч-ц энергии, отдан­ной светом одной из них.