Файл: Вакуленко М. О., Вакуленко О. В. Тлумачний словник із фізики..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.11.2024

Просмотров: 276

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ФОРМ

Ф

ФОРМ

 

 

 

 

 

 

симетричним – таке розташування, при якому кожна грань може сполучатися з будь-якою іншою однією або кількома операціями симетрії тієї точкової групи симетрії, до якої належить дана проста форма.

ФОРМАЛІЗМ́ , -у (рос. формализм; англ. formalism, formal description, description).

ф. багаточасови́й(рос. формализм многовременной; англ. multi-time formalism) – одна з первісних форм побудови релятивістично інваріантної квантової електродинаміки, в якій електромагнітне поле описується повторно квантованим потенціалом, а електрони – без допомоги методу вторинного квантування в багатовимірному конфігураційному просторі.

ф. га́мільтонів (рос. формализмгамильтонов; англ. Hamiltonianformalism)

– формулюваннямеханіки та теорії поля, засноване на варіаційному принципі, в якому стан системи задається узагальненими координатами qі та узагальненими імпульсами pі (і = 1, 2, 3 …N, де N – число ступенів вільності).Динамічна система, яка описується ф. г., називається гамільтоновою системою, а простір її станів – фазовим простором. При ф. г. будь-яка динамічна змінна є функцією канонічних змінних q, p (і, можливо, часу). Ф. г. допускає широкий клас заміни змінних у фазовому просторі – канонічніперетворення, при яких рівняння Гамільтона та дужка Пуассона не змінюються.

ф. лагра́нжів (рос. формализм лагранжев; англ. Lagrangianformalism, Lagrangian description) – засноване на варіаційному принципі формулювання механіки та теорії поля, в якому стан системи задається узагальненими координатами qі та їхніми похідними за

часом – узагальненими швидкостями q&i

(див. також при́нципи меха́ніки варіацій́ ні). Початковими для ф. л. є фундаментальні поняття дії S та її повної

702

похідної за часом, узятої уздовж траєкторії системи, – функції Лагранжа

L(t) = L[qі(t), q&i (t), t]; при цьому

S t2 L t dt .

t1

ФОРМАНТА́ (рос. форманта; англ. formant) – областьконцентрації енергії у спектрі звука мовлення і співочого голосу, а також у спектрі музичного інструмента, яка визначає впізнаванність звука. Кожна з ф. характеризується середньою частотою, шириною за спектром і рівнем – амплітудою.

ФОРМВАР́, -у (рос. формвар; англ. formvar) – синтетична смола з формальдегідом. Головною властивістю ф. є незначні зміни механічних властивостей у широкому інтервалі температур і знижена розчинність. Застосовується як компонент клеїв і герметизувальних сумішей.

ФОРМУЛА́ (рос. формула; англ. formula, law, equation, theorem; (вираз)

form; (Даламбера) analogy).

ф. барометри́чна(рос. формула барометрическая; англ. barometric heightformula,law of atmospheres; від

грец. βάρος – вага і μετρώ – вимірюю) – формула, що визначає залежність тиску від висоти в полі сили тяжіння. Ф. б. для атмосфери Землі випливає з рівняння гідростатичної рівноваги і полягає в тому, що в ізотермічному випадку тиск атмосфери р експоненційно зменшується з висотою h:

р = p0exp(–h/H), де р0 – тиск біля поверхні Землі, шкалависот H = /(μm1g) визначається температурою Т та середньою молекулярною вагою μ, m1 – маса атома водню, g – прискореннясили тяжіння, k – стала Больцмана. Ф. б. у цьому вигляді справедлива лише при незмінній температурі і лише для стабільних частинок атмосфери. Для реальних умов вона


ФОРМ

Ф

ФОРМ

 

 

 

 

 

 

вимагає уточнення, оскільки Т змінюється звисотою, на великих висотах змінюється g, вище 100 км закінчується область молекулярного перемішуванняі кожен газ розподілений за своєю шкалою висот незалежно від інших, концентрація більш важких газів зменшується з висотою швидше, ніж легких. У метеорології ф. б. користуються для визначення висоти у стандартній атмосфері, для градуювання барометрів, для визначення перепаду висоти.

ф. Біне́(рос. формула Бине; англ.

Binetformula) – диференціальнерівняння траєкторії центрамас тіла, що рухається під дією центральної сили, вира-

жене у полярних координатах r і ϕ:

Mc2u2(d2u/dϕ2 + u) = ± F, деu = 1/r, M

маса тіла, F – величина центральної сили (знак плюс відповідає силі притягання, знак мінус – відштовхування), с – стала, що дорівнює подвоєній секторній швидкості центра мас. Ф. Б. має важливе застосування у небесній механіці, при вивченні траєкторій штучних супутників Землі, еліптичних траєкторій ракетта ін.

ф.Бло́ха–Грюна́йзена(рос. формула Блоха–Грюнайзена; англ. BlochGruneisen formula) – описує температурну залежністьтієї частини питомого електроопору металів, яка зумовлена розсіянням електронів на теплових коливаннях кристалічної решітки (фононах):

m *

1

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ne2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

9 3 c2

 

m * 1

 

 

T

5

 

 

 

 

 

 

 

T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

F

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

hk

 

 

M (aK

)

5

 

 

D

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

D D

F5

x

 

x

 

 

z5dz

 

 

 

.

 

 

 

 

0

(ez 1)(1 e-z )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тут e

і m*

 

– заряд і ефективна маса

електрона провідності, n – концентрація

електронів, T – температура, θD – температура Дебая, M – маса атома

металу,c 1–10 еВ, a – сталарешітки,K0 = 2π(3n/8π)1/3. Е. Грюнайзен

703

[E. Gruneіsen],

незалежно

Ф. Блох

[F. Bloch], 1930. Для T << θD

формула

призводить до залежності ρ Т 5, а при

T >> θD – до ρ Т.

ф. Бра́йта–Віѓ нера(рос. формула БрайтаВигнера; англ. BreitWigner formula) те саме, що фо́рмулаБре́йтаВі́гнера.

ф. Бре́йта–Віѓ нера[фо́рмулаБра́- йтаВі́гнера] (рос. формула БрейтаВигнера, формула БрайтаВигнера; англ. BreitWigner formula) описує поведінку перерізу ядерної реакції чи реакції між елементарними частинками поблизу резонансного значення енергії у випадку ізольованого резонансу (коли його ширина набагато менша відстані за енергією до інших резонансів з тими ж квантовими числами).

Запропонована Г. Брейтом (Г. Брайтом) [G. Breіt] і Ю. Вігнером [E. Wіgner] у 1936; називається також дисперсійною формулою через подібність до виразу, що описує дисперсію

світла. Для реакції а + Х C b + Y,

що йде через складенеядро (чи резонанс)

С зі спіном ІC, у випадку якщо у вхідному

(а+ Х) і ви-хідному (b + Y) каналахорбі-

тальний момент l = 0,ф. Б.–В. для перері-

зу реакції поблизу енергії резонансу E0

має

 

 

вигляд

2

2I C 1

 

iC Cf

i f D

 

 

 

.

(2Ia 1)(2IX 1)

(E E0 )2 2 / 4)

Тут індекси і та j позначаютьвхідний і вихі-

дний канали, λ = h [(ma + m)/(2mamE)]1/2 – довжина хвилі де Бройля; ma, m, Іa, ІX, – маси та спіни частинок а і Х; ГіC, ГfC – парціальні ширини рівня складеного ядра С, пов'язані з імовірностями його розпаду

каналами і та f, Г = Гі – повна ширина

рівня.

ф. Бру́кса–Хе́ррінга(рос. формула Брукса–Херринга;англ. Brooks–Herring formula) – визначає час вільного пробігу носіїв заряду в напівпровідниках в умовах, коли розсіяння носіїв відбувається переважно на йонізованих домішках (низькі


ФОРМ

Ф

ФОРМ

 

 

 

 

 

 

температури, високі концентрації домі-

шок).

Ф. Б.–Х.

має

вигляд:

(E)

2

2 m*E3

 

,

де τ – час вільного

 

 

 

e4 N (x)

 

 

пробігу

носія

заряду

з

енергією Е; е – заряд електрона, ε – ді-

електрична проникність, m*

ефективна

маса носіїв, N – концентрація домішок, Ф(х) = ln(1 + x) – x/(1 + x), де x = 8m*E/h2q2,

q – величина, обернена дебаївському радіусу екранування.

ф.Вайцзе́ккера(рос. формулаВайцзеккера; англ. Weizsecker formula) – напівемпірична залежність енергії зв'язку ядра Eзв від масового числа A і заряду Z, яка базується на краплинній і статистичній моделях ядра. Є сумою об'ємної, поверхневої, кулонівської,парної енергій і так званого ізотопічного члена:

Eзв(МеВ)= 15,75 A – 17,8 A2/3 – 0,71 Z2/A1/3

+

+ 34δ A–3/4– 94,8(A/2– Z)2/A,

де δ

= 1, 0, –1 відповідно для парно-

парних, парно-непарних, непарно-

непарних ядер. Див. також моде́льядра́

крапли́нна.

 

 

ф.Ва́йсбаха(рос. формулаВайсбаха;

англ.

Weisbachequation) – те саме, що

фо́рмулаВе́йсбаха.

ф. Ве́йсбаха[фо́рмулаВа́йсбаха]

(рос.

формула

 

Вейсбаха, формула

Вайсбаха;

англ.

Weisbach equation) –

формуладля розрахунку втрат напору на

місцевих опорах при течії нестисливої рі-

дини вканалах: h =

ζ v2/(2g), де h – місцева

втрата напору, v –

середня швидкість за

місцем, де відбувається втратанапору, ζ –

коефіцієнт місцевого опору. За-

пропонована

 

Ю. Вейсбахом

(Ю. Вайсбахом) [J. Weіsbach], 1855.

ф. Віна́

(рос.

формула Вина; англ.

Wien's displacement law) – те саме, що

закон́ зміщення́ Віна́ .

ф. Га́усса–Острогра́дського (рос. формулаГауссаОстроградского; англ. Gaussian formula) – одна з основних інтегральних теорем векторного аналізу, що пов'язує об'ємний інтеграл із поверх-

704

невим: vsdr=kn an dS

div a dV . Тут V

за-

 

 

 

V

 

 

 

 

 

мкнута поверхня, що обмежує тривимі-

рну область V, an

– проєкція вектора

а =

a(r) на зов-нішню нормаль до поверхні.

Отримана

Дж.Гріном

[G. Green]

і

М.В. Остроградськиму 1828, для окремо-

го випадку К.Ф. Гауссом у 1813. Ф. Г.О.

стверджує, що потік векторного поля

через замкнуту поверхню (ліва частина

рівності) дорівнює повній силі джерел

цього поля, які містяться всередині

поверхні (правачастина).

 

 

ф.

Гелл–Ма́нна–Нісідзім́ и(рос.

формула

 

Гелл–Манна–Нисидзимы;

англ. Gell–Mann–Nishijima formula) –

виражаєзначення(водиницях е) електри-

чного заряду Q

адрона, що належить

даному ізотопічному мультиплету, через

значення третьої проєкції ізотопічного

спіну

Із,

що

його

характеризує, і

гіперзаряд

Y:

Q = Із

+ ЅY. Запропонована

М. Гелл-Манном і

незалежно К. Нісі-

дзімою [K. Nіshіjіma] у 1953 для опису

електричних

зарядів дивних

частинок.

При цьому вважалося,що Y = B

+ S, де

В

баріонне число,

S

– дивність. Надалі

з'ясувалося, що формула може бути ви-

користанаі для опису електричних заря-

дів будь-яких адронів (див. також

гіперзаря́д), а такожлептонів і кварків.

ф. Даламбера́

(рос.

формула Дала-

мбера;

англ.

d'Alembert analogy)

формула, яка описує розв'язок задачі Коші для одновимірного хвильового рі-

вняння.

ф. Дарсі́(рос. формулаДарси; англ.

Darcy formula) – формула, яка являє собою основний закон ламінарної

фільтрації: u=kІ, де u – швидкість фільтрації, k – коефіцієнт, що характеризує ступінь проникності розглядуваного поруватого тіла, І – п'єзометричний

нахил.

 

 

ф. Дарсі́–Вайса́ [фо́рмулаДарсі́Ве́-

йса] у г і д р а в л і ц і

(рос. формула

ДарсиВайса [формулаДарсиВейса] в

г и д р а в л и к е ;

англ.

Darcy–Weiss

formula і n h y d r a u l і c s ) – формула,

V


 

ФОРМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ф

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФОРМ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

що визначає величину втрат напору на те-

 

 

 

 

 

 

 

2

t

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ртя при русі рідини у трубах: hv = λlv2/

 

u

x,t

v x,t 4 c

S

 

y

dSy

(2dg), де λ – коефіцієнт гідравлічного те-

 

 

4 c2

 

1

t t 1

y

dSy ,

 

 

 

ртя,

 

l

 

 

і

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d – довжина і діаметр труби, v – середня

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

де ρ(х),

ϕ(х) – відповідні двічі

і тричі

швидкість руху, g – прискорення вільно-

 

го падіння.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

неперервно диференційовні функції, S

ф. Дарсі́–Вейса́

у г і д р а в л і ц і

 

сфера радіуса ct=|x-y|=[(x1-y1)2

+ (x2-y2)2 +

(рос.

формула

ДарсиВейса

 

в

г и -

 

(x3-y3)2]1/2

із центром у точці х,

х=(х1,х2, х3),

д р а в л и к е ; англ.

DarcyWeissformula

 

у=(у1, у2, у3),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

і n h y d r a u l і c s )

– те саме, що форму́

-

 

v(x, t)= 4 r 1 f y,t r

c dy ,

ла Дарсі́–Вайса́ .

 

 

формула Дела-

 

 

 

 

 

r

ct

 

 

 

 

 

 

 

 

ф. Дела́ндра(рос.

 

r=|x-y|, а f(x,

t) – двічі диференційовна

ндра;

англ. Delendre formula) –

вираз,

 

функція.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

який

описує

 

коливальну

структуру

 

ф. Кла́узіуса–Моссо́тті(рос. форму-

електронних спектрів молекул: ν = ν0 +

 

ла Клаузиуса–Моссотти;

англ.

Klausius–

ω'v'ω'x'(v'')2ωv+ωxv2, де ν – часто-

 

Mossotti formula)

– наближено виражає

та розглядуваної смуги, v і v' квантові

 

залежність діелектричної проникності ε ді-

числа коливальних рівнів, ν0

частота

 

електрика від поляризовності α складових

смуги, яка відповідає переходам між рі-

 

його частинок (молекул, атомів, іонів)і від

внями v= 0, v'

=

0,

ω і ω'– коливальні ча-

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

4

стоти, х і х'

коефіцієнти ангармоні-

 

їхнього числа N в 1 см3:

 

 

3

N . Ф.

2

чності; величини зі штрихами належать

 

К.М. застосовнадля всіх неполярних ді-

до верхнього, без штрихів – до нижнього

 

 

електриків, для яких виконуєтьсяспіввід-

електронного станів молекули. Див. та-

 

 

ношення Елок = Есер +(4π/3)P,

 

правильне

кож спе́ктримолекуля́рні.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

лише втому випадку, коли положенняча-

ф. Друде́ (рос. формулаДруде; англ.

 

Drude formula)

формула, що

описує

 

стинки має симетрію не нижче кубічної.

 

Тут Елок – локальнеполе, що діє на кожну

залежність провідності

σ металу

від ча-

 

 

частинку, яка поляризується, Есер

стоти ω зовнішнього електричного поля:

 

 

середнє макроскопічне поле,

Р – ди-

σ(ω) = σ0(1 + іωτ)/(1 + ω2τ2), де σ0 – стати-

 

польний електричний момент одиниці

чна провідність, τ – час вільного пробігу

 

об'єму діелектрика, який називається

електрона. Співвідношення σ0 = ne2τ /m,

 

поляризацією.

 

 

 

 

 

формула

де n – концентрація вільних електронів,

 

ф. Кле́йна–Нісін́ и(рос.

 

m, e – маса і заряд електрона, також часто

 

КлейнаНисины;

англ.

KleinNishina

називають ф. Д.

 

 

формула Кирх-

 

formula) – те саме,

що

фо́рмула

ф. Кір́ хгофа(рос.

 

Кля́йна–Нісі́ни.

 

 

 

 

 

 

 

 

гофа;

англ. Kirchhoffformula) – форму-

 

ф. Кля́йна–Нісін́ и[фо́рмулаКле́-

ла, що виражаєрегулярний розв'язок u(x,

 

йнаНісі́ни] (рос.

формулаКляйнаНи-

t) неоднорідного хвильового рівняння у

 

сины, формулаКлейнаНисины; англ.

тривимірному просторі

u – c-2utt = f(x, t)

 

KleinNishinaformula) – вираз для ди-

через початковідані задачі Коші u(х, 0) =

 

ференціального перерізу dσ

 

розсіяння

ϕ(х), ut(х, 0) = ρ(х) й об'ємний запізнений

 

фотона на електроні (див. також Ко́-

потенціаліз густиною f(x, t):

 

 

 

 

 

мптон-ефе́кт). У

лабораторній системі

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

координат

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

705

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


ФОРМ

Ф

ФОРМ

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

d

r2

 

 

sin2

 

, де

 

 

1

 

1

2

d

 

2

o

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

2

 

1

 

 

 

ω1 і ω2 – частотинадхідного і розсіяного фотона,dW2 – елемент просторового кута для

розсіяного фотона, q – кут розсіяння,

параметр ro=e2/mec2 = 2,81794×10-13 см – т.зв. класичний радіус електрона(e і me – заряд і маса електрона,с – швидкість світла). Частотиω1 і ω2 пов'язані співвідно-

шенням Комптона: ω2 1[1 + (1/тс2)(1

– соsq)]1 (h– сталаПланка).

ф.Ко́нвелл–Ва́йскопфа(рос. формула КонуэллВайскопфа; англ. ConwellWeiskopfformula) – визначаєчасt релаксації імпульсу носіїв заряду в напівпровідниках з енергією Е при їхньому розсіянні на йонах домішки. Ф. К.В. має

 

 

 

 

 

4

 

 

 

E

2

 

 

1

 

 

e N

 

 

 

вигляд

 

 

 

 

ln 1

 

 

1 2

2

1 2

 

3 2

 

 

 

 

E

 

2

N

1 3

,

 

 

2

 

m

 

 

 

e

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

де е – заряд електрона, ε – діелектрична проникність кристала, N – концентрація йонів домішки,m– ефективнамаса носіїв заряду.

ф. Ланжеве́на–Деба́я(рос. формула ЛанжевенаДебая; англ. LangevinDebyeformula) – виражає залежність діелектричної проникності ε полярного діелектрика від дипольного електричного моменту p його складових молекул. Ф. Л.Д. є узагальненням формули КлаузіусаМоссотті на випадок полярного діелектрика і враховує залежністьε від температури.

Ф. Л.Д. має вигляд: (ε - 1)/(ε + 2) = (4pN/ 3)[ao + p2/(3kT)]; тутN – число молекул в

одиниці об'єму, ao – поляризовність пружного зсуву, Т – температура.

ф.Ленгмю́ра(рос. формулаЛэнгмюра; англ. Langmuirformula) – аналітична залежність електричного струму між двома електродамиу вакуумі від різниці потенціалів U між ними. Ф. Л. справедлива при струмах, менших струму насичення. Конкретний вигляд ф. Л. залежить від форми електродів і геометрії міжелектродного простору, але при всіх

706

простих геометріях струм виявляється

пропорційним U3/2.

 

 

 

 

ф. Ло́ренца–Ло́ренца(рос. формула

Ло́ренцаЛо́ренца;

англ.

Lorentz–

Lorentz formula)

– пов'язує показник

заламу n речовини з електронною поля-

ризовністю aел

частинок, що його

складають (атомів, молекул, іонів).

Встановлена в 1880

Х.А. Лоренцом і

незалежновід ньо-гоЛ. Лоренцом. Ф. Л.

Л.

має

 

вигляд

(n2 – 1)/(n2 + 2) = (4p/3)Naел, де N – число частинок, що поляризуються, в одиниці об'єму.

ф.Мо́тта(рос. формулаМотта; англ.

Mott formula) – диференціальний ефективний переріз пружного розсіяння релятивістських електронів у кулонівському полі ядра в борнівському наближенні теорії зіткнень при нехтуванні розмірами і віддачею ядра (для точкового нескінченно важкого заряду Ze).

ф.На́йквіста(рос. формулаНайквиста; англ. Nyquist formula) співвідношення, що описує розподіл за частотами теплових флуктуацій струму або напруги в квазістаціонарному пасивному електричному колі. Встановлена Х. Найквістом (H. Nyquіst), 1927, який показав, що флуктуації струму вколіможнарозглядатияк наслідок флуктуацій випадкової ерс, локалізованої в колі. Ф. Н. справедливадля досить низьких частот і високих температур (hω << kТ) і може бути застосована до провідників, для яких на даній частоті можна знехтувати впливом струму зміщення.

ф.Не́ймана[фо́рмулаНо́ймана] (рос. формулаНеймана, формулаНоймана;

англ. Neumann formula) застосовується длярозрахунку взаємної індуктивності між геометрично лінійними контурами, коли перерізи контурів малі порівняно з найменшою відстанню між елементами контурів.

ф.Но́ймана(рос. формулаНоймана; англ. Neumannformula) – те саме, що фо́рмулаНе́ймана.

ф.Орншта́йна–Це́рніке(рос. формула Орнштейна–Цернике; англ.