Словарь (стр. 45 )

571

П. л. с электронной накачкой — воз­можность сканирования излучающего пятна по активному элементу, что поз­воляет осуществить воспроизведение и проектирование на большой экран телевизионного изображения (разно­видность лазерного телевидения). Мощ­ность излучения в импульсе в П. л. этого типа может достигать 1 МВт (при накачке большого объёма кри­сталла или многоэлементной мишени). П. л. с электронной накачкой изготов­ляются в виде отпаянной вакуумной трубки с оптич. окном для вывода лазерного излучения (рис. 5).

• Б а с о в Н. Г., Полупроводниковые квантовые генераторы, «УФН», 1965, т. 85, в. 4; , , Е л и с е е в П. Г., Полупроводнико­вые лазеры, М., 1976; , Полупроводниковые лазеры и преобразова­тели, в кн.: Итоги науки и техники. Сер. Радиотехника, т. 14, ч. 1, М., 1978.

.

ПОЛУТЕНЕВЫЕ ПРИБОРЫ, назва­ние одного из типов поляриметров, в к-рых измерение угла вращения плоскости поляризации сводится к ви­зуальному уравниванию яркости двух половин поля зрения прибора. Под­робнее см. в ст. Поляриметр.

ПОЛУТЕНЬ, пространство между об­ластями полной тени и полного света, образующееся за непрозрачным телом при освещении его источником света с большими угловыми размерами (рис.).

В области П. видна только часть источника (в тени источник не виден совсем).

ПОЛЮС МАГНИТНЫЙ, см. Магнит­ный полюс.

ПОЛЯ ФИЗИЧЕСКИЕ, особая фор­ма материи; физ. система с бесконечно большим числом степеней свободы. ф. могут служить эл.-магн, и гравитац. поля, поле яд. сил, а также волновые (квантованные) по­ля, соответствующие разл. элем. ч-цам.

Понятие поля (электрич. и магн.) было введено англ. учёным М. Фара­деем (30-е гг. 19 в.). Концепция поля явилась возрождением теории близкодействия (см. Взаимодействие), осново­положником к-рой был франц. учёный Р. Декарт (1-я пол. 17 в.). В 60-х гг. 19 в. англ. физик Дж. Максвелл раз­вил идею Фарадея об эл.-магн. поле и сформулировал математически его законы (Максвелла уравнения).

Согласно концепции, поля, участву­ющие во вз-ствии ч-цы, создают в каж­дой точке окружающего их пр-ва осо­бое состояние — поле сил, проявляю­щееся в силовом воздействии на др. ч-цы, помещаемые в к.-л. точку этого пр-ва. Первоначально выдвигалась механистич. интерпретация поля как упругих напряжений гипотетич. сре­ды — «эфира». Теория относительно­сти, отвергнув «эфир» как особую упругую среду, вместе с тем придала фундам. смысл понятию П. ф. как первичной физ. реальности. Согласно теории относительности, скорость рас­пространения любого вз-ствия не мо­жет превышать скорости света в ва­кууме. Поэтому в системе взаимодей­ствующих ч-ц сила, действующая в данный момент времени на к.-л. ч-цу системы, не определяется расположе­нием др. ч-ц в этот же момент времени, т. е. изменение положения одной ч-цы сказывается на др. ч-це не сразу, а через определённый промежуток вре­мени. Т. о., вз-ствие ч-ц, относит. скорость к-рых сравнима со скоростью света, можно описывать только через создаваемые ими поля.

П. ф. не только осуществляют вз-ст­вие между ч-цами; могут существовать и проявляться свободные П. ф. независимо от создавших их ч-ц (напр., электромагнитные волны.). Поэтому яс­но, что их следует рассматривать как особую форму материи.

Каждому типу вз-ствий в природе отвечают определённые П. ф. Описа­ние П. ф. в классич. (неквантовой) теории поля производится с помощью одной или неск. (непрерывных) ф-ций поля, зависящих от координаты точки (х, у, z), в к-рой рассматривается поле, и от времени (t). Так, эл.-магн. поле может быть полностью описано с по­мощью четырёх ф-ций: скалярного потенциала φ(x, у, z, t) и вектор-по­тенциала А (х, у, z, t), к-рые вместе составляют четырёхмерный вектор в пространстве-времени. Напряжённо­сти электрич. и магн. полей выража­ются через производные этих ф-ций. В общем случае число независимых ф-ций определяется числом внутр. степеней свободы ч-ц, соответствую­щих данному полю (см. ниже), напр. их спином, изотопическим спином и т. д. Исходя из общих принципов — требований релятивистской инвари­антности и нек-рых более частных предположений (напр., для эл.-магн. поля — суперпозиции принципа и гра­диентной инвариантности), можно из ф-ций поля составить выражение для действия и с помощью наименьшего действия принципа получить дифф. ур-ния, определяющие поле. Значения ф-ций поля в каждой отд. точке можно рассматривать как обобщённые коорди­наты П. ф. Следовательно, П. ф. пред­ставляется как физ. система с беско­нечным числом степеней свободы. По общим правилам механики можно по­лучить выражение для обобщённых импульсов П. ф. и найти плотности энергии, импульса и момента кол-ва движения поля.

Опыт показал (сначала для эл.-магн. поля), что энергия и импульс поля изменяются дискр. образом, т. е. П. ф. можно поставить в соответствие определённые ч-цы (напр., эл.-магн.

полю — фотоны, гравитационному — гравитоны). Это означает, что описа­ние П. ф. с помощью полевых ф-ций явл. лишь приближением, имеющим определённую область применимости. Чтобы учесть дискр. св-ва П. ф. (т. е. построить квант. теорию поля), необ­ходимо считать обобщённые коорди­наты и импульсы П. ф. не числами, а операторами, для к-рых выполняются определённые перестановочные соот­ношения. (Аналогично осуществляет­ся переход от классич. механики к квант. механике.)

В квант. механике доказывается, что систему взаимодействующих ч-ц мож­но описать с помощью нек-рого квант. поля (вторичное квантование). Т. о., не только каждому П. ф. соответст­вуют определённые ч-цы, но и, наобо­рот, всем известным ч-цам соответст­вуют квантованные поля. Этот факт явл. одним из проявлений корпускулярно-волнового дуализма материи. Квантованные поля описывают унич­тожение (или рождение) ч-ц и одно­временно рождение (уничтожение) ан­тичастиц. Таким полем явл., напр., электрон-позитронное поле в квант. электродинамике.

Вид перестановочных соотношений для операторов поля зависит от спина ч-ц, соответствующих данному полю. Как показал швейц. физик В. Паули (1941), для ч-ц с целым спином опера­торы поля коммутируют и ч-цы подчи­няются Бозе — Эйнштейна статис­тике, а для ч-ц с полуцелым спином — антикоммутируют и соответствующие ч-цы подчиняются Ферми — Дирака статистике. Если ч-цы подчиняются статистике Бозе — Эйнштейна (напр., фотоны и гравитоны), то в одном и том же квант. состоянии может находить­ся много (в пределе — бесконечно мно­го) ч-ц.

В указанном пределе ср. величины квант. полей переходят в обычные клас­сич. поля (напр., в классич. эл.-магн. и гравитац. поля, описываемые непре­рывными ф-циями координат и време­ни). Для полей, отвечающих ч-цам с полуцелым спином, соответствующих классич. полей не существует.

Совр. теория элем. ч-ц строится как теория взаимодействующих квант. П. ф.

• , Л и ф ш и ц Е. М., Теория поля, 6 изд., М., 1973 (Теоретиче­ская физика, т. 2); Б о г о л ю б о в Н. Н., , Квантовые поля, М., 1980.

.

ПОЛЯРИЗАТОР, устройство для по­лучения полностью или (реже) час­тично поляризованного оптич. излу­чения из излучения с произвольными поляризационными хар-ками (см. По­ляризация света). П.— простейший по­ляризационный прибор и один из осн. элементов более сложных таких при­боров. дающие плоскополяризованный свет,— либо оптически анизотропные поляризаци­онные призмы и поляроиды, либо оп­тич. стопы изотропных пластинок, прозрачных в нужной области спектра.

572

В качестве циркулярного П. для получения света, поляризованно­го по кругу, обычно применяют сово­купность линейного П. и п л а с т и н к и ч е т в е р т ь д л и н ы в о л н ы (см. Компенсатор оптиче­ский). может быть исполь­зован и как анализатор поляризован­ного излучения. См. также Поляриза­ционные приборы.

.

ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ МИКРОСКО­ПИЯ, см. Микроскоп, Поляризацион­ные приборы.

ПОЛЯРИЗАЦИОННО - ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ напряже­ний, метод изучения напряжений в деталях машин и строит. конструкци­ях на прозрачных моделях. Основан на свойстве большинства прозрачных изотропных материалов (стекло, цел­лулоид, желатин, пластмассы — опти­чески чувствительные или пьезооптич. материалы) становиться при деформа­ции оптически анизотропными, т. е. на возникновении искусств. двойного лучепреломления (т. н. пьезооптич. эффекта). Гл. значения тензора диэлектрич. проницаемости в пределах упругости линейно связаны с гл. напряже­ниями. Так, напр., для пластинки, на­груженной в своей плоскости, одно главное напряжение σ3, направленное нормально к пластинке (рис. 1, а), равно нулю и одна из гл. плоскостей оптич. симметрии совпадает с пло­скостью пластинки.

Рис. 1. Схемы: а — пластинки, нагружен­ной в своей плоскости; б — элемента объ­ёма в напряжённом состоянии; а — нормаль­ные напряжения; τ — касательные напря­жения.