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

В'ЯЗКІСТЬ,́ -ості (рос. вязкость;

англ. viscosity) – явища перенесення, що визначають дисипацію енергії при деформації середовища. В. при деформаціях зсуву називається в. зсуву, при деформації всебічного стиснення – в. об'ємною, при одновісьовому розтягненні – поздовжньою. Кількісною характеристикою в. є її коефіцієнт. В. рідин при сталій температурі зазвичай збільшується зі зростанням тиску.

в. динамічна́ (рос. вязкость динами-

нематической вязкости; англ. kinematic viscosity, coefficient of kinematic viscosity, viscosity/ density ratio) – відношення коефіцієнта динамічної в'язкості до густини речовини.

в. компонентів́ плазми́ (рос. вязкость компонентов плазмы; англ. viscosity of plasma components), як і в'язкість газів, характеризує незворотне перенесення імпульсу за рахунок внутрішньокомпонентних зіткнень. Для існування цієї в'язкості необхідно, щоб розподіл частинок даного сорту за швидкостями відрізнявся від локального максвеллового розподілу. В'язкість виникає за наявності градієнта середньої швидкості відповідної компоненти (електронної, йонної).

в. магнітна́ [післядія́ магнітна́ ] (рос.

вязкость магнитная, последействие магнитное; англ. creep, creepage, creeping, magnetic viscosity, magnetic aftereffect, magnetic drift) – відставання за часом зміни намагніченості феромагнетика від зміни напруженості магнітного поля. У найпростіших випадках зале-

жність зміни намагніченості М від часу t

84

описується формулою М(t) = [M(t) – Mo]

= (M∞ – Mo)(1 – e-t/τ). Тут Mo і M∞ – відповідно значення намагніченості без-

посередньо після зміни магнітного поля і після встановлення нового рівноважного

стану; τ – константа, що характеризує

швидкість процесу і називається ч а с о м р е л а к с а ц і ї .

в. об'ємна́ (рос. вязкость объёмная; англ. bulk viscosity, volume viscosity, dilatational viscosity) – феноменологічна характеристика процесу дисипації енергії при об'ємних деформаціях середовища.

Коефіцієнт в. о. ξ іноді називають також

другим коефіцієнтом в'язкості, або другою в'язкістю, щоб підкреслити його відмінність від звичайної стоксової

в'язкості η, яку називають також зсувною

в'язкістю. В. о. характеризує квазірівноважний обмін

енергією між поступальним рухом частинок у звуковій хвилі та внутрішніми ступенями вільності в речовині (див. також релаксація́ акустична́ ).

в. структурна́ (рос. вязкость структурная; англ. structural viscosity, apparent viscosity) – в'язкість, яка по- в'язана з виникненням структури в рідині та залежить від градієнта швидкості її течії. В. с. характерна для дисперсних систем і розчинів полімерів.

В'ЯЗКОПРУЖНІСТЬ,́ -ості (рос. вязкоупругость; англ. viscoelasticity, viscous elasticity) – властивість матеріалів твердих тіл (полімерів, пластмас та ін.)

поєднувати властивості пружності та в'язкості. У даному випадку напруження та деформації залежать від історії перебігу процесу навантаження (деформації) у часі і характеризуються поглинанням енергії на замкнутому циклі деформації (навантаження) з поступовим зникненням деформації при повному знятті навантаження. При цьому чітко вираженими є явища повзучості матеріалу та релаксації напружень. Властивість в. пов'язана з наявністю далеких взаємодій, що типово для матеріалів з довгими полімерними ланцюжками. Характеристики в. істотно залежать від температури.

ГАДОЛІ́НІЙ, -ю (рос. гадолиний;

англ. gadolinium), Gd – хімічний елемент

ІІІ групи періодичної системи елементів, атомний номер 64, атомна маса 157,25; належить до сімейства лантаноїдів. Природний г. складається з 6 стабільних ізотопів із масовими числами 154–158 та 160 і слабкорадіоактивного 152Gd (T1/2 близько 1,1×1014 років). Конфігурація зовнішніх електронних оболонок 4s2p6d10f75s2p6d16s2. Енергія йонізації дорівнює 5,98 еВ. У вільному стані – срібля- сто-білий метал, α-модифікація має гексагональну решітку, при температурі

1262°С переходить у β-модифікацію. Густина 7,886 кг/дм3,

tпл = 1312°С, tкип = 3233°С. Сплави гадолінію з Fe, Nі, Co і ін. мають високу магнітну індукцію та магнітострикцію. Деякі солі (сульфат, хлорид та ін.) дуже парамагнітні, їх використовують для

одержання наднизьких температур ~

0,001 К (див. також охолодження́ магнітне́ ).

ГАЗ, -у (рос. газ; англ. gas; від грец. χάος – хаос) – агрегатний стан речовини, у якому атоми та молекули, що входять до його складу, майже вільно і хаотично рухаються в проміжках між зіткненнями, під час яких відбувається різка зміна характеру їхнього руху. Час зіткнення молекул у г. значно менший за середній час їхнього пробігу. Гази не утворюють вільної поверхні і рівномірно заповнюють весь доступний їм об'єм. Термін "г." був введений у 17 ст. Я.Б. ван Гельмонтом [J.B. van Helmount]. При певних тисках і температурах у результаті фазового переходу г. перетворюється на рідину або тверде тіло. Найповніше вивчені властивості розріджених газів, у яких відстань

між молекулами (за нормальних умов ~ 10 нм) значно більша за радіус дії сил міжмолекулярної взаємодії (< 0,5 – 1 нм). У цьому випадку молекули можна розглядати як невзаємодійні матеріальні точки, а модель г., що складається з них,

85

називають і д е а л ь н и м г. При підвищенні густини г. процеси зіткнення відіграють усе більшу роль, і розмірами молекул та їхньою взаємодією вже не можна знехтувати. Такий г. називають р е а л ь н и м (неідеальним).

Бозе-́газ (рос. Бозе-газ; англ. Bose-gas)

– газ із частинок, що підкоряються квантовій статистиці Бозе – Ейнштейна. Б.-г. є, наприклад, 4Не, атоми якого містять парне число нуклонів, і гази фотонів (квантів електромагнітного поля) і деяких квазічастинок, наприклад фононів (елементарні збудження кристалічної решітки). Якщо можна знехтувати взаємодією між частинками, Б.-г. називається ідеальним. В іде-альному Б.-г. при температурах нижче температури виродження настає конденсація Бозе– Ейнштейна.

г. вироджений́ (рос. газ вырожденный; англ. degenerate(d) gas) – газ, що має істотно квантові властивості в умовах, коли середня відстань між його частинками такого ж порядку (чи менша) середньої довжини хвилі де Бройля (див. також газ квантовий́ ). Виродження настає, коли температура газу стає нижчою за температуру виродження. Залежно від спіну, існують вироджені Фермі-гази та вироджені Бозе-гази. Г. в. – стан речовини, широко розповсюджений у космосі.

г. електровід'ємний́ (рос. газ электроотрицательный; англ. electronegative gas) – газ, атоми якого легко приєднують до себе електрони внаслідок великої електровід'ємності. Найбільш електровід'ємні F, O, Cl.

г. електронний́ (рос. газ электронный; англ. electron(ic) gas) – сукупність вільних електронів (електронів провідності) у кристалі, тобто електронів, здатних брати участь у перенесенні струму.

г. електронний́ двовимірний́ (рос. газ электронный двумерный; англ. two-

dimensional electron(ic) gas) – система електронів, енергетичні стани яких відповідають вільному руху лише вдовж

86

певної площини. Така система реалізується в неоднорідних напівпровідниках (МДН-

структури, р–n переходи, гетеропереходи, інверсійні шари, надтонкі плівки та ін.).

г. ідеальний́ (рос. газ идеальный; англ. ideal gas, perfect gas) – теоретична модель газу, в якій нехтують розмірами і взаємодією частинок газу і враховують лише їхні пружні зіткнення. Це первісне представлення було розширене: у ширшому розумінні г. і. складається з частинок, що являють собою пружні сфери або еліпсоїди, у них проявляється атомна структура. У розширеній моделі враховується не тільки поступальний, але й обертальний і коливальний рухи його частинок.

г. іонізований́ (г. йонізований́ ) (рос. газ ионизированный; англ. ionized gas) – газ, у якому атоми (всі або значна частина) втратили по одному або по кілька електронів, які їм належать, і перетворилися на додатні йони. В особливих умовах можуть утворюватися і від'ємні йони. Див. також плазма́ .

г. квантовий́ (рос. газ квантовый;

англ. quantum gas) – розріджений газ, що складається з частинок, дебройлівська

довжина хвилі L яких набагато перевищує їхній радіус взаємодії. Умова розрідженості газу Nïa3ï << 1 (N – число частинок в одиниці об'єму, a – довжина розсіяння частинок, яка характеризує їхній радіус взаємодії) означає, що г. к. є майже ідеальним газом з розподілом частинок за енергіями, близьким до розподілу, що дається статистикою БозеЕйнштейна або статистикою Фермі-Ді- рака – залежно від спіну частинок. Умова

L >> ïaï веде до такого обмеження на

температуру Т г. к.: kT << ћ2/(ma2) = kT* (т – маса частинки). Властивості г. к. залежать від ступеня його виродження; вироджена температура То залежить від густини газу, То ~ ћ2/N2/3/(mk) = T*a2N2/3. При Т >> То газ є невиродженим, і розподіл частинок за енергіями (швидкостя-

можуть асоціювати. Існує кілька типів г.: ламінарна, молекулярна, ефузійна (або кнудсенівська), дифузійна.

ГАЛ, -а (рос. Гал; англ. Gal) – найменування одиниці прискорення в системі одиниць СГС, вживається часто в геофізиці. Названа на честь Г. Галілея (G. Galіleі). 1 Гал = 1 см/с2, застосовують також частинну одиницю – мілігал (1 мГал = 10–5 м/с2).

ГАЛА́КТИКА [шлях Чумацький,́ шлях Молочний́ ] (рос. Галактика, путь Млечный; англ. Galaxy, Nebula, Via Lactea; від грец. γαλακτικός – молочний)

– велика зоряна система (містить ~1011 зірок), до якої належить Сонце і разом з іншими членами Сонячної системи Земля. Г. включає зорі різноманітних типів і міжзоряне середовище, у тому числі магнітні поля, частинки високих енергій (космічне проміння). За своєю структурою Г. належить до спіральних галактик. Маса Г., яка оцінюється за рухом зірок у загаль-

ному гравітаційному полі Г., складає1011 мас Сонця. Можливо, Г. має при-

ховану масу. Значна сплюснутість диска Г. вказує на її швидке обертання навколо осі (див. також обертання́ галактиќ ). Період обертання Г. в околицях Сонця складає 240–250 млн. років, це – т. зв. галактичний рік. Г. не є незмінною, у її диску й зараз відбувається процес утворення зірок.

г-ки (рос. галактики; англ. galaxies) – чітко обмежені, гравітаційно зв'язані зоряні системи, розташовані поза нашою Галактикою. Г. містять від декількох мільйонів до багатьох тисяч мільярдів зірок. Сучасній астрономії доступно для вивчення більше мільярда г., але практично вивчено лише кілька тисяч найбільш яскравих. Г. – основний структурний елемент більш великих об'єднань – скупчень і надскупчень г., що визначають великомасштабну структуру Всесвіту. За морфологічними ознаками г. поділяють

88

на 3 основні типи: еліптичні (E), спіральні (S), неправильні (Іr); кожний з типів містить кілька підтипів. Г. мають помітну світність у радіодіапазоні.

г-ки сейфертівські́ (рос. галактики сейфертовские; англ. Seyfert galaxies) – спіральні галактики (SyG) з активними ядрами (К. Сейферт [C. Seyfert], 1942). За виглядом спектрів SyG поділяються на три типи: Sy1 (широкі дозволені та вузькі заборонені лінії), Sy2 (і ті й інші лінії вузькі), Sy3 ("лайнери" – лінії вузькі, відносно велика інтенсивність ліній низької йонізації). За цими ознаками і квазари можна віднести до типу Sy1. Галактики SyG відрізняються спектрами в рентгенівській, інфрачервоній області, в області радіовипромінювання. SyG – або фаза в еволюції будь-якої спіральної галактики, або особливий клас об'єктів, що відрізняються від "нормальних" спіральних галактик. Інтенсивні дослідження свідчать скоріше на користь другої гіпотези.

г-ки спіральні́ (рос. галактики спиральные; англ. spiral galaxies) – галактики, у будові яких помітні гілки спіральної форми.

ГА́ЛІЙ, -ю (рос. галлий; англ. gallium), Ga – хімічний елемент ІІІ групи періодичної системи елементів, атомний номер 31, атомна маса 69,723. Природний Ga складається з двох стабільних ізотопів 69Ga (60,1%) і 71Ga (39,9 %). Конфігурація зовнішніх оболонок 4s2 p1. Енергія йонізації дорівнює 5,998 еВ. У вільному стані г. – сріблясто-білий метал, кристалічна

решітка α-Ga ромбічна, у вузлах якої перебувають двоатомні молекули г. Густина твердого г. 5,9037 кг/дм3 (29,6°З),

tпл = 29,76°С, tкип = 2205°С. За хімічними властивостями – близький аналог алюмінію. Г. застосовують для виготовлення високотемпературних термометрів, манометрів, у дифузійних насосах, у виробництві дзеркал із високою відбивальною спроможністю, сплави г. використовують у протипожежних пристроях. Ga, GaAs, GaSb та ін. є напів-