Словарь (стр. 36 )

ПОДХВАТА РЕАКЦИЯ, ядерная ре­акция, при к-рой налетающая ч-ца «подхватывает» нуклон из ядра мише­ни и образует с ним связанную систему (ядро), напр, (р, d).

ПОДЪЁМНАЯ СИЛА, составляющая полной силы давления жидкой или газообразной среды на движущееся в ней тело, направленная перпендику­лярно к скорости тела (к скорости центра тяжести тела, если оно движет­ся непоступательно). с. вследствие несимметрии обтекания те­ла. Напр., несимметричное обтекание крыла (рис. 1) можно представить как результат наложения на симметрич­ное течение циркуляционного потока

вокруг контура крыла, что приводит к увеличению скорости на одной сто­роне крыла и к её уменьшению на про­тивоположной стороне. с. Y будет зависеть от величины циркуля­ции скорости Г и, согласно Жуков­ского теореме, для участка крыла дли­ной L (вдоль размаха), обтекаемого

Рис. 1. Обтекание профиля крыла самолёта. Скорость vн <vв. давление pн>pв, Y — подъёмная сила крыла.

плоскопараллельным потоком идеаль­ный несжимаемой жидкости, У= ρvГL, где ρ — плотность среды, v — скорость набегающего потока.

Поскольку Г имеет размерность [v•l], то П. с. можно выразить равенст­вом Y=cyρSv2/2, обычно применяемым в аэродинамике, где S — величина характерной для тела площади (напр., площадь крыла в плане, равная L•b, если b — длина хорды профиля кры­ла), Су — безразмерный коэфф. П. с., зависящий, в общем случае, от формы тела, его ориентации в среде и чисел Рейнольдса Re и начение Су определяют теор. расчётом или экс­периментально., Так, согласно теории Жуковского, для крыла в плоскопа­раллельном потоке при небольших углах атаки cy=2m(α-α0), где α — угол атаки (угол между направлением скорости набегающего потока и хордой крыла), α0 — угол нулевой П. с., m — коэфф., зависящий только от формы профиля крыла, напр, для тонкой сла­бо изогнутой плас­тины m=π. В слу­чае крыла конечно­го размаха L ко­эфф. m=π(1-2/λ), где λ=L/b — удли­нение крыла.

В реальной жид­кости в результате

Рис. 2. Зависимость cy от α.

влияния вязкости величина т меньше теоретической, причём эта разница возрастает по мере увеличения отно­сит. толщины профиля; значение угла α0 также меньше теоретического. Кро­ме того, с увеличением угла а зависи­мость Су от а (рис. 2) перестаёт быть линейной и величина dcy/dα монотонно убывает, становясь равной нулю при угле атаки αкр, к-рому соответствует макс. величина коэфф. П. с.— cy, max. Дальнейшее увеличение а ведёт к па­дению Су вследствие отрыва погранич­ного слоя от верхней поверхности крыла и возрастания давления на ней. Величина су, max имеет существ. зна­чение, т. к. чем она больше, тем мень­ше скорость взлёта и посадки само­лёта.

При больших, но докритич. скорос­тях, т. е. таких, для к-рых М<Mкр (Мкр — значение числа М набегаю­щего потока, при к-ром вблизи поверх­ности профиля местные значения чис­ла M=1), становится существенной сжимаемость газа. Для слабо изогну­тых и тонких профилей при малых углах атаки сжимаемость можно при­ближённо учесть, положив

α'=α/√(1-M2), су=(cy)несж/√(1-M2)

При сверхзвуковых скоростях ха­рактер обтекания существенно меня­ется. Так, при обтекании плоской пла­стины у передней кромки на верхней поверхности образуются волны раз­режения, а на нижней — ударная вол­на (рис. 3). В результате давление рн на нижней поверхности пластины становится больше, чем на верхней (рв); возникает суммарная сила, нормаль­ная к поверхности пластины, состав­ляющая к-рой, перпендикулярная к скорости набегающего потока, и есть П. с.

Рис. 3. Схема сверхзвукового обтекания пла­стинки: vв >v1, рв<p1; v2<vв,

р2>pв; vн<v1, pн>р1, v3>vн, p3<pн.

Для малых М>1 и малых а П. с. пластины может быть вычислена по ф-ле cy=4α/√(M2-1). Эта ф-ла спра­ведлива и для тонких профилей произ­вольной формы с острой передней кромкой.

• , Собр. соч., т. 6— Теоретические основы воздухоплава­ния, М.—Л., 1950; Л о й ц я н с к и й Л. Г., Механика жидкости и газа, 5 изд., М., 1978.

.

ПОЗИТРОН (е+ ) [от лат. posi(tivus) — положительный и (элек)трон], элемен­тарная частица с положит. электрич. зарядом, античастица по отношению к эл-ну (е-). Массы (mе) и спины (J) П. и эл-на равны, а их электрич. за­ряды (е) и магн. моменты (μе) равны по абс. величине, но противоположны по знаку: me~9,l•10-28 г, J=1/2 (в ед. постоянной Планка ћ), e≈4,8X10-10 СГСЭ единиц, μe= 1,00116 (в ед. магнетона Вора).

Теоретически существование поло­жительно заряж. «двойника» эл-на следует из Дирака уравнения; эта возможность была указана англ. физиком П. Дираком в 1931. В 1932 амер. физик экспери­ментально обнаружил такую ч-цу в космических лучах и назвал её П.

559

имело фундам. значение: в отличие от известных к сер. 1932 эл-на, протона и нейтрона, П. не вхо­дил в состав «обычного» в-ва на Зем­ле,— возникли понятия античастицы и антивещества. Предсказанные Ди­раком и наблюдённые на опыте в 1933 процессы аннигиляции пары и рожде­ния пары е+е - были первыми убедит. проявлениями взаимопревращаемости элем. ч-ц.

П. участвует в эл.-магн., слабом и гравитац. вз-ствиях и относится к классу лептонов. По статистич. св-вам он является фермионом. П. стабилен, но в в-ве существует короткое время из-за аннигиляции с эл-нами; напр., в свинце П. аннигилируют в среднем за 5•10-11 с. При определённых усло­виях, прежде чем аннигилировать, П. и эл-н могут образовать свя­занную систему — позитроний.

П. образуются при взаимопревра­щениях свободных элем. ч-ц (напр., при распадах положит. мюона, в процессах рождения пар е+е - γ-квантами в электростатич. поле ат. ядра), при бета-распаде нек-рых радиоактив­ных изотопов. П., получаемые при β-распаде и рождении пар, использу­ются для исследоват. целей: изучение процессов замедления П. в в-ве и их последующей аннигиляции даёт ин­формацию о физ. и хим. св-вах в-ва, напр. о распределении скоростей эл-нов проводимости, о дефектах крист. решётки, о кинетике нек-рых типов хим. реакций. Один из методов иссле­дования элем. ч-ц при сверхвысоких энергиях основан на столкновении встречных пучков ускоренных П. и эл-пов.

• Д и р а к П. А. М., Принципы кванто­вой механики, пер. с англ., М., 1960; Г о л ь д а н с к и й В. И., Физическая химия по­зитрона и позитрония, М., 1968.

.

ПОЗИТРОНИЙ (хим. символ Ps), свя­занная водородоподобная система е+е - , состоящая из эл-на и позитрона. примерно в два раза пре­вышают размеры атома водорода (т. к. приведённая масса П. равна 1/2mе, где me — масса эл-на), а его энергия связи в два раза меньше. П. образует­ся при столкновениях медленных по­зитронов с атомами в-ва и захвате по­зитроном ат. эл-на. В зависимости от взаимной ориентации спинов эл-на и позитрона различают о р т о п о з и т р о н и й (спины е+ и е - параллель­ны) и парапозитроний (спины антипараллельны). П.— нестабиль­ная система, т. к. эл-н и позитрон очень быстро аннигилируют в γ-кванты: в силу сохранения зарядовой чёт­ности парапозитроний аннигилирует в два γ-кванта (за время 1,25•10-10 с), а ортопозитроний — в три γ-кванта (за время 1,4•10-7 с). Уровень парапозитрония на 8,41•10-4эВ ниже уров­ня ортопозитрония, и в магн. поле между ними возможны переходы. — простейшая система, свя­занная чисто эл.-магн.- силами, без примеси сильного вз-ствия, изучение св-в свободного П. представляет осо­бый интерес для проверки справедли­вости квантовой электродинамики. Ре­зультаты расчётов св-в П. прекрасно согласуются с данными опытов.

Св-ва П. и, в частности, время его жизни в в-ве отличаются от хар-к свободного П. и зависят от св-в в-ва. Это позволяет использовать П. для изучения физико-хим. особенностей структуры в-в, напр. исследовать с его помощью быстрые хим. реакции, ско­рость протекания к-рых сравнима со временем жизни П. Для этого изме­ряют, напр., изменение времени жиз­ни П. или величину расщепления энергий орто - и парасостояний.

• , Физическая химия позитрона и позитрония, М., 1968; Г о л ь д а н с к и й В. И., , Химия новых атомов, «Успехи хи­мии», 1971, т. 40, в. 8.

.

ПОЙНТИНГА ВЕКТОР, вектор плот­ности потока эл.-магн. энергии. Наз­ван по имени англ. физика Дж. Г. Пойнтинга (J. H. Poynting). в. равен энергии, переносимой за ед. времени через ед. площади поверх­ности, перпендикулярной к направле­нию распространения эл.-магн. энер­гии (т. е. к направлению П. в.). В абс. (Гаусса) системе единиц П. в. П=(c/4π)[ЕН], где [EH] -— векторное про­изведение напряжённостей электрич. Е и магн. Н полей, с — скорость света в вакууме; в СИ П=[EH]. в. через замкнутую поверхность, ограни­чивающую систему заряж. ч-ц, даёт величину энергии, теряемой системой за ед. времени вследствие излучения эл.-магн. волн (см. Максвелла уравне­ния). Плотность импульса эл.-магн. поля g выражается через П. в.: