Магазины электрических величин
| Вид материала | Документы |
- Рабочей программы дисциплины Электроэнергетические системы и сети по направлению подготовки, 21.71kb.
- Отчет по лабораторной работе должен содержать: наименование работы и номер, схемы, 365.83kb.
- Экзаменационные вопросы по курсу «Электротехника и электроника», 23.91kb.
- Бизнес-план магазина товаров для детей Содержание, 138.19kb.
- 1. Основные понятия и обозначения электрических величин и элементов электрических цепей., 277.03kb.
- Цифровой вольтметр щ-304, 137.06kb.
- Телемеханики, 26.01kb.
- Отдел метрологического обеспечения измерений электрических величин, 42.58kb.
- Курсовая работа по курсу «основы физических измерений», 226.86kb.
- Теория электрических цепей (часть, 63kb.
МИКРОТРОН, циклический резонансный ускоритель эл-нов с постоянным во времени управляющим магн. полем и постоянной частотой ускоряющего электрич. поля, в к-ром условие резонанса сохраняется благодаря изменению кратности частоты (отношения частоты ускоряющего поля к частоте обращения ч-цы) от оборота к обороту. См. Ускорители.
МИКРОФОН (от греч. mikros — малый и phone — звук), приёмник звука для возд. среды. М. явл. электроакустическим преобразователем и применяется в телефонии, радиовещании, телевидении, системах звукоусиления и звукозаписи. Простейший М.— угольный, используемый в телефонной трубке. Его диафрагма, воспринимающая звук. давление, колеблется, изменяя степень уплотнения и, следовательно, электрич. сопротивление находящегося в капсуле и прилегающего к диафрагме угольного порошка. В результате возникают изменения тока, протекающего через М. Угольные М. несовершенны: подвержены перегрузке, создают искажения, нестабильны. Применяются в осн. в телефонной связи.
В электродинамич. М. катушечного типа (рис. 1) с диафрагмой D связана катушка K', расположенная в кольцевом зазоре сильного магнита NS. При колебаниях диафрагмы под действием звук. волны, согласно электромагнитной индукции в катушке наводится эдс, создающая перем. напряжение на её зажимах. Такой М.
421
Рис. 1. Схема устройства микрофона с подвижной катушкой.
имеет небольшие габариты, обладает равномерной частотной хар-кой и надёжен в эксплуатации. В электродинамич. М. ленточного типа вместо катушки в магн. поле располагается очень тонкая (~ 2 мкм) гофрированная металлич. ленточка, на к-рую действует звук. давление. Он конструктивно прост, имеет хорошую частотную хар-ку. Электродинамич. М. применяются в системах звукозаписи и звукопередачи.
В конденсаторном М. подвижная мембрана М (рис. 2) явл. обкладкой конденсатора.
Рис. 2. Схема конденсаторного микрофона.
Под действием звук. давления р меняется расстояние d между ней и неподвижным массивным электродом С и, следовательно, меняется электрич. ёмкость конденсатора. Если к мембране М и электроду С приложено пост. напряжение Е, то изменение ёмкости вызывает появление тока в цепи конденсатора, сила к-рого изменяется в соответствии со звук. колебаниями. Такой М. имеет малые размеры, равномерную частотную хар-ку и применяется как измерительный М., а также в высококачеств. системах звукозаписи и звукопередачи. Электретный М. по принципу действия и конструкции схож с конденсаторным; роль неподвижной обкладки конденсатора и источника пост. напряжения играет пластина из электрета.
В пьезоэлектрич. М. звук. волны воздействуют на пластинку из пьезоэлектрика, напр. из сегнетовой соли или пьезокерамики, вызывая на её металлич. обкладках электрич. напряжения (см. Пьезоэлектричество). В эл.-магн. М. приёмным элементом звук. колебаний служит диафрагма, жёстко связанная со стальным якорем, поверх к-рого намотана неподвижная катушка из провода. При колебаниях якоря в зазоре пост. магнита на выводах катушки появляется эдс. Пьезоэлектрические и эл.-магнитные М. применяются гл. обр. в слуховых аппаратах.
• Фурдуев В. В., Акустические основы вещания, М., 1960; Дольник А. Г., Эфрусси М. М., Микрофоны, 2 изд., М., 1967; Римский-Корсаков А. В., Электроакустика, М., 1973.
МИКРОЭЛЕКТРОНИКА, область электроники, охватывающая проблемы создания электронных устройств в микроминиатюрном интегральном исполнении. В М. используются различные св-ва тв. тела, особенно полупроводников, для создания функциональных блоков и узлов, связанных электрически, конструктивно и технологически. В едином технологич. процессе обработки отд. участкам ПП придаются св-ва разл. элементов (диодов, транзисторов и т. д.) и их соединений, так что они образуют и н т е г р а л ь н у ю с х е м у (см. Полупроводниковые прибора). Наряду с интегральной М. существует вакуумная М. и функциональная М. В интегральной М. используется планарно-эпитаксиальная технология (см. Эпитаксия), фотолитография, ионное внедрение, окисление, нанесение металлич. плёнок и т. д. Приборы вакуумной М. выполняются либо в виде плёночных интегральных схем с навесными микроминиатюрными электровакуумными приборами, либо в виде полностью вакуумных узлов. В функциональной М. используются оптич. явления (оптоэлектроника), взаимодействие эл-нов с акустич. волнами (акустозлектроника), сверхпроводимость и др.
• Интегральные схемы, пер. с англ., М., 1970; Микроэлектроника. Сб. ст., в. 1—9, М., 1967—76; M e й н д л Д ж., Элементы микроэлектронных схем, «УФН», 1979, т. 127, в. 2.
МИЛЛЕРА ИНДЕКСЫ, см. в ст. Индексы кристаллографические.
МИЛЛИ... (от лат. mille — тысяча), приставка к наименованию ед. физ. величины для образования наименования дольной единицы, равной 1/1000 от исходной. Сокращённые обозначения: m, м. Напр., 1 мА (миллиампер)= 10-3 А.
МИЛЛИБАР (мбар, mbar), внесистемная ед. давления, равная 10-3 бара; 1 мбар=102 Па=103 дин/см2 = 0,986923•10-3 атм = 0,75006 мм рт. ст.
МИЛЛИМЕТР ВОДЯНОГО СТОЛБА (мм. вод. ст., mm H2O), внесистемная ед. давления; 1 мм вод. ст.=9,80665 Па =10-4 кгс/см2 = 7,355•10-3 мм рт. ст.
МИЛЛИМЕТР РТУТНОГО СТОЛБА (мм рт. ст., mm Hg), внесистемная ед. давления; 1 мм рт. ст.= 133,332 Па-=1,35952•10-3 кгс/см2 = 13,595 мм вод. ст.
МИЛЛИМИКРОН (мкм, m), устаревшее наименование дольной ед. длины, равной 10-9 м или 10-3 микрона. М. следует называть нанометром (нм); 1 нм=10-9 м=10-7 см=10 Å.
МИНКОВСКОГО ПРОСТРАНСТВО-ВРЕМЯ, четырехмерное пр-во, объединяющее физ. трёхмерное пр-во и время; введено нем. учёным Г. Минковским (Н. Minkowski) в 1907—08. Точки в М. п.-в. соответствуют «событиям» спец. теории относительности (СТО; см. Относительности теория). Положение события в М. п.-в. задаётся
четырьмя координатами — тремя пространственными и одной временной. Обычно используются координаты xl=x, х2=у, x3=z, где х. у, z — прямоугольные декартовы координаты события в нек-рой инерциальной системе отсчёта (и. с. о.) и x°=ct, где i — время события. Геом. свойства М. п.-в. определяются выражением для квадрата расстояния между двумя событиями (интервала) s2 : s2= (x°)2-x2-y2-z2, где x, y, z — разности координат событий, а t=x°/с — разность их моментов времени. Пр-во с таким s2 наз. псевдоевклидовым.
При переходе от одной и. с. о. к другой пространств. координаты и время преобразуются друг через друга посредством Лоренца преобразований. Введение М. п.-в. позволяет представить преобразования Лоренца как преобразование координат события x1, x2, х3, х° при поворотах четырёхмерной системы координат в этом пр-ве. Величина s2 не меняется при таких поворотах.
Геометрия М. п.-в. позволяет наглядно интерпретировать кпнематич. эффекты СТО (изменение длин и скорости течения времени при переходе от одной п. с. о. к другой и т. д.) и лежит в основе совр. матем. аппарата теории относительности.
МИРА (франц. mire, от mirer — рассматривать на свет, прицеливаться, метить), испытательная пластинка, на к-рую нанесён стандартный рисунок; служит для количеств. определения разрешающей способности оптич. приборов, особенно объективов. Рисунки для М. могут иметь разные конфигурации и характеризоваться разл. контрастностью образующих их элементов.
Часто такими элементами служат тёмные штрихи на светлом фоне или чередующиеся тёмные и светлые сектора. На рис. показана штриховая М., состоящая из 25 элементов, каждый из к-рых включает четыре группы полос, наклонённых друг к другу под углом 45° (нек-рые элементы помечены цифрами). Густота штрихов на разл. участках этой М. неодина-
422
кова: возрастает сверху вниз и слева направо. Наблюдая изображение М., создаваемое оптич. прибором, определяют, на каком элементе изображения отд. штрихи перестают различаться (сливаются), что непосредственно даёт предельное разрешение прибора в числе N штрихов на 1 мм (или, по известным ф-лам перехода, в угловых секундах или в мм ).
МИРОВАЯ ЛИНИЯ в теории относительности, линия в четырёхмерном пространстве-времени. Участки М. л., вдоль к-рых квадрат интервала ds2=c2dt2-dx2-dy2-dz2 (t — время, , у, z — декартовы пространств. координаты локальной инерциальной
системы отсчёта) положителен, наз. в р е м е н и п о д о б н ы м, при ds2<0 — п р о с т р а н с т в е н н о-п о д о б н ы м, при ds2=0 — н у л е в ы м. Движение всех реальных ч-ц происходит со скоростями меньше с и изображается времениподобными М. л. Движение луча света изображается нулевыми М. л. При отсутствии поля тяготения справедлива спец. теория относительности и движение свободных ч-ц изображается прямыми времениподобными М. л., а лучи света — прямыми нулевыми М. л. Движение
тел под действием сил изображается скривлёнными времениподобными М. л. При наличии поля тяготения пространство-время искривлено и I. л. свободно движущихся ч-ц явл. ремениподобными г е о д е з и ч е к и м и линиями (см. Тяготение), а лучи света — нулевыми геодезич. М. л.
И. Д. Новиков.
МКГСС СИСТЕМА ЕДИНИЦ (MkGS система), система ед. физ. величин осн. единицами метр, килограмм-сила, секунда. Вошла в практику в кон.
19 в., была допущена в СССР ОСТом НКС 6052 (1933), ГОСТом 7664—55
и ГОСТом 7664—61 «Механические единицы». Выбор ед. силы в кач-ве одной из осн. ед. обусловил широкое
применение ряда единиц МКГСС с. е.
(гл. обр. ед. силы, давления, механич.
напряжения) в механике и технике.
Эту систему часто называют технич. системой единиц. За ед. массы в МКГСС с. е. принята масса тела, приобретающего ускорение 1м/с2 под действием приложенной к нему силы кгс. Эту ед. иногда называют технич. единицей массы (т. е. м.) или инертой. 1 т. е. м. 9,81 кг. МКГСС c. е. имеет ряд существенных недостатков: несогласованность между механич. и практич. электрич. единицами; отсутствие эталона килограмма-силы; отказ от распространённой ед. массы — килограмма (кг) , как следствие (чтобы не применять е. м.),— образование величин с участием веса вместо массы (уд. вес, весовой расход и т. п.), что приводило иногда к смешению понятий массы , веса, использованию, обозначения кг вместо кгс и т. п. Эти недостатки обусловили принятие междунар. рекомендаций об отказе от МКГСС с. е.
и о переходе к Международной системе
единиц.
• См. лит. при ст. Система единиц.
МКС СИСТЕМА ЕДИНИЦ (MKS система), система ед. механич. величин с осн. единицами метр, килограмм (ед. массы), секунда. Была введена в СССР ГОСТом 7664—55 «Механические единицы», впоследствии заменённым ГОСТом 7664—61. Применяется также в акустике в соответствии с ГОСТом 8849—58 «Акустические единицы». МКС с. е. вошла как составная часть в Международную систему единиц (СИ).
МКСА СИСТЕМА ЕДИНИЦ (MKSA система), система ед. электрич. и магн. величин с осн. единицами метр, килограмм (ед. массы), секунда, ампер. Принципы построения МКСА с. е. были предложены в 1901 итал. учёным Дж. Джорджи, поэтому система имеет и второе наименование — Джорджи система единиц. МКСА с. е. применяется в большинстве стран, в СССР она была введена ГОСТом 8033—56 «Электрические и магнитные единицы». К МКСА с. е. принадлежат все уже ранее получившие распространение практич. электрич. единицы — ампер, вольт, ом, кулон и др.; МКСА с. е. вошла как составная часть в Международную систему единиц (СИ).
МКСК СИСТЕМА ЕДИНИЦ (MKSK система), система ед. тепловых величин с осн. единицами метр, килограмм (ед. массы), секунда, кельвин (ед. термодинамич. темп-ры). Применение МКСК с. е. в СССР было установлено ГОСТом 8550—61 «Тепловые единицы». В МКСК с. е. пользуются двумя температурными шкалами: термодинамич. температурной шкалой и международной практич. температурной шкалой (МПТШ-68). Наряду с Кельвином для выражения термодинамич. темп-ры и разности темп-р применяют градус Цельсия, обозначаемый °С и равный кельвину (К). Как правило, ниже 0°С приводят темп-ру Кельвина Т, выше — темп-ру Цельсия t=T—T0, где T0=273,15К. В МПТШ-68 также различают междунар. практич. темп-ру Кельвина (символ T68) и междунар. практич. темп-ру Цельсия (t68); они связаны соотношением t68= T68-273,15К. Единицами T68 и t68 явл. соответственно кельвин и градус Цельсия. В наименование производных тепловых ед. может входить как кельвин, так и градус Цельсия. МКСК с. е. вошла как составная часть в Международную систему единиц (СИ).
МНИМОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ, см. Изображение оптическое.
МНОГОУГОЛЬНИК ВЕРЕВОЧНЫЙ (Вариньона многоугольник), построение графической статики, к-рым можно пользоваться для определения линии действия равнодействующей плоской системы сил, для нахождения реакций опор, изгибающих моментов в сечениях балки, положений центров тяжести и моментов инерции плоских
фигур и т. п. Чтобы построить В. м. для плоской системы сил F1 F2, F3, действующих на тело Т (рис., а), сначала строят из этих сил в выбранном масштабе многоугольник сил abcd (рис., б). Затем из произвольной точки (полюса) О, не лежащей на сторонах аb, bc, cd, da или на их продолжениях, проводят лучи Оа, Оb, Ос, Od, к-рые обычно обозначают цифрами 01, 12, 23, 30. После этого на рис. а из произвольной точки А проводят прямую, параллельную лучу 01, до пересечения её с линией действия силы F1 в точке В. Из точки В проводят прямую, параллельную лучу 12 до пересечения её с линией действия силы F2 в точке С и т. д. Последней проводится прямая DE параллельная лучу 30, до произвольной точки Е. Полученная таким образом фигура ABCDE и наз. М. в., построенным для системы сил F1, F2, f3 при полюсе О. Если для данных сил силовой многоугольник не замкнут (как на рис., б), то система сил приводится к равнодействующей R=ad, линия действия KL к-рой проходит через точку К, где пересекаются лучи АВ и DE. Если многоугольник сил замкнут, то крайние лучи 01 и 30 на рис., б сливаются, а крайние стороны АВ и DE M. в. параллельны и проходят в общем случае друг от друга на каком-то расстоянии h. Тогда система сил приводится к паре сия о моментом, равным произведению Oa•h, где Оа измеряется в масштабе сил, a h — в масштабе длин. Если же крайние стороны АВ и DE М. в. тоже сливаются (h=0), то и М. в. наз. замкнутым, а система сил находится в равновесии.
Построение М. в. используется при нек-рых инженерных расчётах, в частности в сопротивлении материалов, статике сооружений.
• См. лит. при ст. Статика.
МНОГОУГОЛЬНИК СИЛ, ломаная линия, к-рая строится для определения гл. вектора (геом. суммы) данной системы сил. При построении М. с. для системы сил F1, F2, . . ., Fn (рис., а)
от произвольной точки а (рис., б) откладывают в выбранном масштабе вектор аb, изображающий по величине и направлению силу F1, от его конца
откладывают вектор bc, изображающий силу F2, и т. д., и от конца m предпоследней силы откладывают вектор mn, изображающий силу Fn. Фигура аbс, . . ., mn наз. М. с. Век-
423
тор an, соединяющий в М. с. начало первой силы с концом последней, изображает геом. сумму R данной системы сил. Если точка n совпадает с а, М. с. наз. замкнутым; в этом случае R=0. Правило М. с. получают
последоват. применением правила параллелограмма сил. Построение М.с. используют при графич. решении задач статики для систем сил, расположенных в одной плоскости.
МНОГОФОТОННАЯ ИОНИЗАЦИЯ, см. в ст. Многофотонные процессы.
МНОГОФОТОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, процессы вз-ствия эл.-магн. излучения с в-вом, при к-рых в одном элем. акте одновременно происходит поглощение или испускание (или то и другое) неск. фотонов. Разность энергий поглощенных и испущенных фотонов равна энергии, приобретаемой (или теряемой) ч-цами в-ва (атомами и молекулами). В этом случае происходит многофотонный переход ч-ц между квант. состояниями. М. п. проявляются в достаточно сильных световых полях, поэтому их
Рис. 1. Квант. схемы двухфотонных процессов: а — комбинац. рассеяние; б — двухфотонное поглощение; в — двухфотонное испускание.
широкое исследование началось после создания лазеров.
Простейшими М. п. явл. двухфотонные. В элем. акте комбинационного рассеяния ч-ца одновременно поглощает фотон с энергией ћ1 и испускает фотон другой энергии ћ2 (рис. 1,а). Рассеивающая ч-ца при этом переходит из состояния с энергией ξ1 на уровень ξ2; изменение энергии ч-цы равно разности энергий поглощённого и испущенного фотонов ћ1-ћ2. При д в у х ф о т о н н о м п о г л о щ е н и и (рис. 1, б) ч-ца приобретает энергию ξ2-ξ1, равную сумме энергий двух поглощённых фотонов ћ1+ћ2, происходит т. н. д в у х ф о т о н н о е в о з б у ж д е н и е вещества. В случае же двухфотонного испускания (рис. 1, в) ч-ца, находившаяся первоначально в возбуждённом состоянии ξ2, переходит на более низкий уровень ξ1 с одноврем. излучением двух фотонов: ћ1+ћ2=ξ2-ξ1. Аналогичные процессы возможны и с участием трёх и большего числа фотонов (рис. 2, а, б). Примерами М. п. явл. также м н о г о ф о т о н н а я и о н и з а ц и я и м н о г о ф о т о н н ы й ф о т о э ф ф е к т.
Рис. 2. а, б — схемы трёхфотонного (гиперкомбинационного) рассеяния света; в — процесс четырёхфотонной ионизации.
В первом случае в результате одноврем. поглощения неск. фотонов происходит отрыв эл-нов от атома или молекулы (рис. 2, в). Во втором случае одноврем. поглощение неск. фотонов приводит к вырыванию эл-на из в-ва.
Каждый фотон, возникающий при М. п., может испускаться либо самопроизвольно (спонтанно), либо под действием внеш. излучения с той же частотой (вынужденное испускание). Вероятность m-фотонного процесса Wm, в к-ром происходит поглощение и вынужденное испускание фотонов с энергиями ћ1, ћ2, ... ћm, равна Wm=Amn1n2... nm, где n1, n2, . . ., nm— плотности числа фотонов с соответствующей энергией, т. е. вероятность Wm пропорц. произведению интенсивностей падающего излучения на частотах 1, 2, ..., m. Константа Am зависит от структуры в-ва, типа М. п. и от частоты падающего излучения. Если, напр., одна из частот возбуждающего излучения близка к частоте промежуточного перехода в атоме, то величина Am резонансным образом возрастает. Так, при двухфотонных процессах это имеет место, если ћ1ξ3-ξ1.
Отношение вероятности М. п. с участием т фотонов к вероятности М. п. с участием (m-1) фотонов Wm-1 при отсутствии промежуточных резонансов по порядку величины равно (Е/Еат)2 , где Е — амплитуда напряжённости электрич. поля излучения, Еат — ср. напряжённость внутриатомного электрич. поля (Еат~109 В/см). Для нелазерных источников излучения (E<
излучения М. п. во многом определяют оптич. свойства в-ва. Напр.: прозрачные в-ва при достаточно высокой интенсивности падающего лазерного излучения могут стать непрозрачными за счёт процессов многофотонного поглощения.
Правила отбора для М. п. отличны от правил отбора для однофотонных процессов. Напр., в средах, обладающих центром симметрии, дипольные электрич. переходы с участием четного числа фотонов разрешены только между состояниями с одинаковой чётностью, а с участием нечётного числа фотонов — между состояниями с противоположной чётностью. Измерение спектров многофотонных поглощения или рассеяния позволяет оптич. методами исследовать энергетич. состояния в-ва, возбуждение к-рых из осн. состояния с помощью однофотонных процессов запрещено (см Нелинейная спектроскопия).
М. п., в к-рых наряду с поглощением имеет место испускание фотонов, используются в оптических преобразователях частоты.
Рис. 3. Квант. схемы процессов сложения двух частот (о), генерации третьей гармоники (б) и разностных частот (в).
Напр., процесс вынужденного комбинац. рассеяния используется в генераторах комбинац. частот (к о м б и н а ц и о н н о м л а з е р е). Процессы, в к-рых конечное квант. состояние в-ва совпадает с исходным (рис. 3), лежат в основе генерации гармоник, суммарных и разностных частот лазерного излучения. На них основано также действие параметрических генераторов света.
• Л о у д о н Р., Квантовая теория света, пер. с англ., М., 1976; Бонч-Бруевич А. М., Ходовой В. А., Многофотонные процессы, «УФН». 196S, т. 85, в. 1. См. также лит. при ст. Нелинейная оптика.
К. Н. Драбович, В. А. Ходовой.