Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физический словарь-справочник
.pdf
С Л О В А Р Ь-С П Р А В О Ч Н И К
Ревенко А.Г.
Ф И З И Ч Е С К И Й
ИРКУТСК 2 0 1 0
2
УДК 53 (075.8)
ББК В3. я7
Печатается по решению научно-методического совета филиала Российского государственного университета физической культуры, спорта и туризма
в г. Иркутске
Рецензенты: доктор технических наук, профессор Б.И. Китов
кандидат химических наук, доцент В.А. Уманец
Ревенко А.Г. Физический словарь-справочник – Иркутск: Ирк. фил.
РГУФКСиТ, 2010. – 172 с.
Физический словарь-справочник предназначен для самостоятельной
работы студентов, обучающихся по специальностям 032101.65
“Физическая культура и спорт” и 032101.62 “Физическая культура”. Поня-
тия, включённые в справочник (915 терминов), соответствуют требованиям к объёму знаний, определённому стандартом естественно-научного образования. В доступной форме даны определения важнейших понятий,
объяснено происхождение большинства терминов, составляющих базу для
систематического изучения естественных наук и заимствованных из других языков, в первую очередь, из греческого и латинского; во многих
статьях даны краткие исторические сведения: автор и дата открытия или
получения результата. Отдельно в конце справочника помещены “Единицы измерения физических величин” (40 терминов) и таблица с приставками и множителями для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименований.
Словарь-справочник будет полезен также студентам технических вузов,
естественно-научных факультетов университетов, преподавателям физики
средних школ, учащимся специализированных школ, гимназий и лицеев,
всех, кто интересуется проблемами современной физики.
Ревенко А.Г., 2010
Иркутский филиал РГУФКСиТ
Иркутск, 2010
3
ВВЕДЕНИЕ
Физический словарь-справочник предназначен в первую очередь для
студентов специальностей “Физическая культура и спорт” и "Физическая
культура", изучающим физику, биомеханику, экологию и спортивную метрологию. Он является переработанным вариантом Физического словарясправочника для экологов, изданного автором в 1998 г.
Понятия, включенные в справочник (915 терминов), соответствуют
объёму знаний, определённому Стандартом естественно-научного образования. В доступной форме даны определения важнейших понятий, объяснено происхождение большинства терминов, составляющих базу для систематического изучения естественных наук и заимствованных из других
языков, в первую очередь, из греческого и латинского; во многих статьях
даны краткие исторические сведения: автор и дата открытия или получения результата. Словарные статьи, раскрывающие сущность основных определяемых понятий, расположены в алфавитном порядке. Определяемое
слово, которому посвящена отдельная статья, набрано жирным шрифтом.
В статьях встречаются слова, набранные курсивом. Это обычно термины,
существенные для понимания данного слова и расшифрованные в соот-
ветствующих статьях словаря. После Введения даётся список сокращений, используемых при написании отдельных статей.
Для нашего времени характерно бурное, стремительное развитие науки
и техники. Особенно важно, что вторая половина XX века ознаменовалась
такими достижениями в области естественных наук, которые привели к
более глубокому пониманию фундаментальных основ строения материи,
происхождения и эволюции Вселенной, места и роли человека в окружающей
среде и т.д. Физика с момента её возникновения связана с решением задачи
исследования явлений, происходящих в различных компонентах окружающей среды - атмосфере, гидросфере, земной коре и биосфере.
Едини-
цы измерения физических величин помещены отдельно в конце справочника (40 терминов).
Автор попытался преодолеть ограничения, связанные с традиционным
подходом к естественнонаучному образованию, а именно, узкопредметное
изучение естественных наук - физика, химия, биология, геология и т.д. Это
соответствует современному состоянию естествознания, характерной чертой
которого является интеграция наук - объективное явление, выражающееся в
тесном взаимодействии и переплетении естественных наук. Так, в "Словарьсправочник" включены не только базовые физические понятия, но и целый
ряд статей на первый взгляд не имеющих непосредственного отношения к
физике в её классическом понимании (Мираж - для пояснения явления
полного внешнего отражения света в атмосфере при необычном
распределении воздуха по вертикали; Бризы и Муссоны - для объяснения
4
механизма зарождения ветров из-за различия в теплоёмкости воды и
материала, слагающего прибрежные зоны; Цвет неба - аналогично для
объяснения зависимости рассеяния светового излучения от длины волны и
распределения по крупности частиц, составляющих атмосферу; Водомер-
ки - для иллюстрации действия сил поверхностного натяжения; Светляки и
Свечение моря - для иллюстрации явления биолюминисценции; Пучение
почв и грунтов - важно при рассмотрении проблемы теплового расширения
тел и т.д.).
В небольшом количестве в словаре представлены статьи по астрофизике,
физике моря и атмосферы, а также геологии. Это объясняется как требованиями Стандарта естественнонаучного образования, так и собственной логикой
построения словаря. Так, объяснение процессов, связанных с климатом или
некоторыми природными катастрофическими явлениями, затруднительно
без геологической информации. Небольшое число статей по отдельным специальным вопросам, связанным с экологией, получились более обширными
(Испарение, Облака, Относительная влажность, Парниковый эффект,
Смерчь). Это представляется оправданным в словаре, адресованном тем, кто
изучает экологию.
Базовой основой словаря послужили большие энциклопедические
словари, перечисленные автором в списке использованной литературы.
Словарь-справочник охватывает все разделы современного вузовского
курса физики. Однако он, естественно, не может заменить учебник.
Автор предпринял попытку поместить в справочник сравнительно небольшого формата значительный объём информации, накопленный в ходе
бурного развития физики. Для этого пришлось существенно сузить круг
рассматриваемых терминов. Автор старался, сохраняя доступность изложения материала для возможно более широкого круга потенциальных читателей, максимально наполнить статьи конкретными сведениями.
Словарь-справочник рассчитан также на студентов технических вузов,
естественно-научных факультетов университетов, преподавателей физики
средних школ, учащихся специализированных школ, гимназий и лицеев,
всех, кто интересуется проблемами современной физики.
Автор выражает искреннюю благодарность за внимательное прочтение
и критическое обсуждение словарного состава Словаря и высказанные
ими ценные советы и замечания д.т.н. Б.И. Китову и к.х.н. В.А. Уманцу
5
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
абс. - абсолютный
гл.обр. - главным образом
др. - другой, другие
ед. – единица
ИК - инфракрасный
коэфф. - коэффициент
МС - масса Солнца
науч. – научный, научная
ноб. - нобелевская
осн. - основной
плотн. - плотность
св. - свыше
спец. - специальный
ср. - средний
т.н. - так называемый
УФ - ультрафиолетовый
элем. - элементарный
6
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
А
Абляция - (от лат. ablatio - отнятие), 1) унос вещества с поверхности твёр-
дого тела потоком горячего газа (путём эрозии, оплавления, сублимации);
на этом основана защита космических летательных аппаратов и головных
частей ракет-носителей при входе в атмосферу, а также охлаждение камер
ракетных двигателей. 2) Уменьшение массы ледника или снежного покрова в результате таяния и испарения, зависящее гл. обр. от климата.
Абсолютная влажность - фактическое количество водяного пара, содер-
жащегося в ед. объёма воздуха, измеряется в кг/м3 или в г/м3.
Абсолютный нуль температуры - начало отсчёта термодинамической
температуры; расположен на 273.150C ниже нуля температуры по шкале
Цельсия. С приближением к абсолютному нулю температуры стремятся к
нулю тепловые характеристики вещества: теплоёмкость, коэфф. теплового расширения и др. Согласно квантовой механике, при абсолютном нуле
температуры атомы и молекулы, расположенные в узлах кристаллической
решётки, не находятся в полном покое, они совершают нулевые колебания и обладают т.н. нулевой энергией. Получение температур, предельно
приближающихся к абсолютному нулю температуры, представляет сложную экспериментальную проблему, но уже получены температуры, отличающиеся от абсолютного нуля температуры лишь на миллионные доли
градуса.
Агрегатные состояния вещества - (от лат. aggrego - присоединяю, связы-
ваю), состояния одного и того же вещества, переходы между которыми
сопровождаются скачкообразными изменениями его свободной энергии,
плотности и др. физических свойств. Все вещества (за некоторым исключением) могут существовать в трёх агрегатных состояниях - твёрдом, жидком и газообразном. Так, вода при нормальном давлении = 101 325 Па =
760 мм рт. ст. и при температуре = 00C кристаллизуется в лёд, а при 1000C
кипит и превращается в пар. Четвёртым агрегатным состоянием вещества
часто считают плазму. В современной физике вместо понятия «агрегатные
состояния» пользуются более широким понятием - фазы.
Адгезия - (от лат. adhaesio - прилипание), сцепление поверхностей разно-
родных тел. Благодаря адгезии возможны нанесение гальванических покрытий, склеивание, сварка и др., а также образование поверхностных
плёнок.
Адиабатический процесс (адиабатный процесс) - термодинамический
процесс при котором физическая система не обменивается теплом с окружающей средой; может быть осуществлен в системе, окруженной тепло-
7
изолирующей оболочкой. Процесс можно считать адиабатическим, если
он протекает настолько быстро, что теплообмен между системой и окружающей средой практически не происходит.
Адроны - ( от греч. hadros - большой, сильный), общее наименование для
элем. частиц, участвующих в сильном взаимодействии. К адронам относятся протон, нейтрон, гипероны, мезоны, а также все резонансы.
Аккумулятор - (от лат. accumulator - собиратель), устройство для накоп-
ления энергии с целью ее последующего использования. Различают электрические аккумуляторы, преобразующие электрическую энергию в химическую и по мере необходимости обеспечивающие обратное преобразование (используются как автономные источники электрической энергии, например, на транспорте); тепловые аккумуляторы, запасающие тепло, например, за счёт повышения давления пара в котле, с последующим использованием (с понижением давления) для покрытия пиков тепловой нагрузки и др.
Активность - характеристика радиоактивного источника, число распадов
в ед. времени; в системе СИ измеряется в беккерелях (Бк) (активности 1 Бк
соответствует 1 распад в 1 с). Внесистемная ед. кюри (Ки) равна 3.71010
Бк.
Актинометр - (от греч. aktis, род. пад. aktinos - луч и ...метр), прибор для
измерения интенсивности прямой солнечной радиации (излучения) по
степени нагрева поглощающей радиацию зачернённой поверхности.
Акустика - (от греч. ahustikos - слуховой), раздел физики, в котором ис-
следуются упругие колебания и волны от самых низких частот до предельно высоких (10
12
-10
13
Гц); в узком смысле акустика - учение о звуке.
Акустика занимается изучением общих закономерностей излучения, распространением и приёмом упругих волн в различных средах, а также
взаимодействием их со средой. Разделы акустики: архитектурная акустика,
атмосферная акустика, гидроакустика, физиологическая акустика, музыкальная акустика, физика и техника ультразвука.
Альбедо - (от лат. albedo - белизна), величина, характеризующая способ-
ность поверхности тела отражать (рассеивать) падающее на неё излучение.
Это понятие широко используется при светотехнических расчётах и в астрономии при исследовании несамосветящихся небесных тел.
Альфа-распад - вид распада атомных ядер, сопровождающийся испуска-
нием -частицы. При альфа-распаде заряд ядра Z уменьшается на 2 ед., а
массовое число A - на 4 ед., например:
226
Ra
88
222
Rn +
86
4
He. Известно
2
более 200 -радиоактивных ядер, расположенных в периодической системе элементов в осн. за Pb (нейтроннодефицитных ядер).
Альфа-частица (-частица) - ядро гелия, содержащее 2 протона и 2 ней-
трона, прочно связанных между собой ядерными силами. Энергия связи -
частицы 28.11 Мэв. Проходя через вещество, альфа-частицы тормозятся за
8
счёт ионизации и возбуждения атомов, а также диссоциации молекул.
Аморфное состояние - (от греч. amorphos - бесформенный), твёрдое со-
стояние вещества, для которого характерна изотропия свойств и отсутствие точки плавления. Вещество в аморфном состоянии при повышении
температуры размягчается и постепенно переходит в жидкое состояние. В
природе аморфное состояние менее распространено, чем кристаллическое
(опал, обсидиан, янтарь, смолы, битумы и полимеры).
Амперметр - прибор для измерения силы электрического тока; в электри-
ческую цепь включается последовательно; для уменьшения искажения амперметр должен обладать малым входным сопротивлением.
Амплитуда колебаний - (от лат. amplitudo - величина), наибольшее от-
клонение от нулевого положения величины, колеблющейся по определённому закону; определяет размах колебаний.
Амплитудная модуляция - периодическое изменение амплитуды колеба-
ний с частотой, значительно меньшей, чем частота самих колебаний. Применяется в радиотехнике (особенно в радиовещании), акустике, оптике
и т.д.
Анероид - (от а- отрицательный, приставка и греч. neros - вода), баро-
метр, в котором атмосферное давление измеряется по величине деформа-
ции упругой металлической коробки, из которой откачан воздух; при измерениях давления коробка сжимается или расширяется, а связанная с ней
стрелка перемещается по шкале, указывая давление.
Анизотропия - (от греч. anisos - неравный и tropos - направление), зависимость физических свойств твёрдых тел от направления. Причина анизотропии кристаллов - упорядоченное расположение в них частиц. Анизотропия некоторых жидкостей, особенно жидких кристаллов, объясняется
асимметрией и определённой ориентацией молекул. Поликристаллические
материалы в целом изотропны. Искусственная оптическая анизотропия
возникает в кристаллах и в изотропных средах под действием электрического поля.
Аннигиляция пары - (от лат. annihilatio - уничтожение, исчезновение),
один из видов превращения элем. частиц, происходящий при столкновении частицы с античастицей, которые при этом исчезают, превращаясь в
др. частицы, число и вид которых определяется законами сохранения. Например, при малых энергиях столкновения в процессе аннигиляции пары
электрон-позитрон возникают фотоны, а пары нуклон-антинуклон - в осн.
пи-мезоны. Процесс, обратный аннигиляции, - рождение пары.
Анод - (от греч. anodos - движение вверх), положительный электрод ис-
точника электрического тока (гальванического элемента, аккумулятора), а
также электронного или ионного прибора.
Антивещество - материя, построенная из античастиц. Ядра атомов антивещества состоят из антипротонов и антинейтронов, а атомные оболочки
9
построены из позитронов. На ускорителях заряженных частиц получены
ядра антидейтерия (США, рук. группы Л. Ледерман, 1965), антигелия
(СССР, рук. группы Ю.Д. Прокошкин, 1969) и антитрития (1974).
Антициклон - область повышенного давления в атмосфере с максимумом
в центре, характеризуется малооблачной, сухой погодой и слабыми ветрами.
Античастицы - элем. частицы, имеющие те же характеристики, что и их
двойники - частицы, но отличаются знаками электрического заряда и
магнитного момента, барионного и лептонного зарядов, странности и др.
Все элем. частицы, кроме абсолютно нейтральных, имеют свои античастицы. При столкновении частицы и античастицы происходит их аннигиля-
ция.
Архитектурная акустика - изучает распространение звука в помещении,
влияние отражения и поглощения звука ограждающими конструкциями на
слышимость речи и музыки.
Астрофизика - раздел астрономии, изучающий физические свойства не-
бесных тел и протекающие в них и в космическом пространстве процессы.
Атмосфера Земли - (от греч. atmos - пар и sphaira - шар), газовая оболочка
Земли, которая вращается вместе с Землей как единое целое. С точки зрения климата она характеризуется, главным образом, массой и химическим
составом. В настоящее время земная атмосфера содержит 5 300 триллионов тонн воздуха. Это составляет примерно одну миллионную долю массы
всей Земли. Давление воздуха на уровне моря в ср. равно 1.033 кг/см2, а
плотн. - 1.310 г/см3. С высотой плотн. воздуха быстро убывает, так что
75% массы атмосферы находятся ниже 10 км, 90% - ниже 15 км, 99% ниже 30 км, 99.9% - ниже 50 км. Атмосферу Земли в зависимости от температуры подразделяют на тропосферу, стратосферу, мезосферу, термо-
сферу и экзосферу.
Атом - (от греч. atomos - неделимый), часть вещества микроскопических
размеров и массы (микрочастица), наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств. Каждому химическому элементу
соответствует определённый род атомов, обозначаемый химическим символом. Атомы существуют в свободном (в газе) и в связанном состояниях.
Связываясь друг с другом непосредственно или в составе молекул, атомы
образуют жидкие и твёрдые тела. Все химические и физические свойства
атомов определяются особенностями его строения.
Атомная масса - относительное значение массы атома, выраженное в
атомных ед. массы (а.е.м.). Атомная масса меньше суммы масс составляющих атом частиц на дефект масс. Атомная масса была принята Д.И.
Менделеевым в качестве осн. характеристики элемента для открытой им
периодической системы элементов. Природные вещества состоят из смесей изотопов отдельных элементов. Атомные массы изотопов одного хи-
10
мического элемента различны, поэтому за атомную массу принимают её
ср. значение с учётом их процентного содержания (распространённости).
Эти значения указаны в периодической системе элементов. Наиболее точный метод определения атомной массы - масс-спектрометрический (см.
Изотопы, Масс-спектрометр).
Атомная физика - раздел физики, в котором изучаются строение и свой-
ства атомов и элем. процессы на атомном уровне (расстояния 10-8 см и
энергии связи и элем. процессов порядка нескольких эВ). Теоретическая
основа атомной физики - квантовая механика.
Атомная энергия - то же, что ядерная энергия.
Атомные спектры - оптические спектры свободных или слабо связанных
атомов (одноатомных газов, паров). Обусловлены квантовыми переходами
атома. Атомные спектры - линейчатые, состоят из отдельных спектральных линий, которые характеризуются определённой длиной волны и для
простых атомов группируются в спектральные серии. Содержат информацию о строении атомов, используются также в спектральном анализе.
Атомный номер (порядковый номер) - Z, номер химического элемента в
периодической системе элементов; равен числу протонов в атомном ядре и
определяет химические и большинство физических свойств атома.
Аэродинамика - (от греч. aer - воздух и dynamis - сила), раздел механики,
в котором изучаются законы движения газообразной среды и силы, возникающие на поверхности обтекаемого газом тела; теоретическая основа
воздухоплавания, авиации, турбо- и автомобилестроения, метеорологии,
конструирования ветровых двигателей, струйных аппаратов и насосов и
др. Осн. задачи аэродинамики: определение сил, действующих на обтекаемое газом тело, распределение давления на его поверхности и скоростей в газе, его обтекающем.
Аэродинамическое сопротивление (лобовое сопротивление) - аэродина-
мичическая сила, тормозящая движение тела в воздухе или др. газе. Знание аэродинамического сопротивления необходимо для оценки аэродинамических характеристик летательных аппаратов, так как от него зависит
скорость движения при заданных тяговых характеристиках двигательной
установки. В результате действия аэродинамического сопротивления часть
кинетической энергии тела переходит в теплоту. Аэродинамического сопротивления пропорциональна квадрату скорости (до околозвуковых скоростей), площади поперечного сечения тела и коэфф. аэродинамического
сопротивления, зависящему от формы (профиля) тела и угла атаки, а также
зависит от свойств и состояния среды, в которой происходит движение.
Для реальных сред следует учитывать вязкое трение в пограничном слое
между поверхностью тела и средой, потери на образование ударных волн
при около- и сверхзвуковых скоростях движения (волновое сопротивление) и на вихреобразование. В зависимости от режима полёта и формы те-
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]