[по имени амер физика И. А. Раби (I. I. Rabi)], резонансный метод исследования магн моментов ядер, атомов и молекул и внутримол

Вид материала

Документы

Содержание Распространение радио­волн. РАДИОИЗОТОПНАЯ ЭНЕРГЕТИКА (малая ядерная энергетика) Ю. С. Замятнин. Радиометр акустический Радиометрический эффект В. А. Баженов. Оптическая накачка А. М. Прохоров. Л. И. Матвеенко.

Подобный материал:

• 32. Эволюция понятия элементарная частица. Неизменность свойств ядер, атомов, молекул, 827.07kb.
• Молекулярная физика и термодинамика статистический и термодинамический методы Молекулярная, 12.67kb.
•  Элементы квантовой механики и физики атомов, молекул, твердых тел, 156.85kb.
• X международная конференция Импульсные лазеры на переходах атомов и молекул ampl, 299.2kb.
• Магнитные свойства молекул, 29.04kb.
• Моделирование структур молекул по Огжевальскому, 61.04kb.
• Десятая новая лекция аксиомы единства канарёв, 209.76kb.
• Программа-минимум кандидатского экзамена по специальности, 79.71kb.
• Молекулярная физика и термодинамика. Лекция №1 Молекулярно-кинетическая теория Основные, 10053.18kb.
• Вегето- резонансный тест Оценка по методу Кузьменко (метод Накатани) Диабат (метод, 12.28kb.

Таблица 2.



Р. применяются для передачи ин­формации без проводов на разл, рас­стояния. Передаются речь, музыка (радиовещание), телеграфные сигналы (радиосвязь), изображения (телеви­дение). Р. используются для обна­ружения и определения положения разл. объектов (радиолокация) и т. п. Практич. использование Р. с теми или иными частотами связано с осо­бенностями распространения радио­волн, условиями их генерации и из­лучения (см. Антенна). В табл. 2 приведено деление Р. на диапазоны, установленное междунар. регламен­том радиосвязи.

Р. используются для изучения струк­туры в-ва (см. Радиоспектроскопия) и св-в той среды, в к-рой они рас­пространяются, напр. с помощью Р. получены сведения о структуре ионосферы и процессах в ней. Исследо­вание радиоизлучения косм. объек­тов — предмет радиоастроно­мии. В радиометеорологии изучают процессы по характеристи­кам принимаемых волн.

• См. лит. при ст. ^ Распространение радио­волн.

М. Б. Виноградова.

РАДИОГОЛОГРАФИЯ, метод записи, восстановления и преобразования вол­нового фронта эл.-магн. волн радио­диапазона, в частности диапазона СВЧ. Методы Р.— прямые аналоги методов оптич. голографии. Как и там, голографич. процесс сводится к получе­нию (регистрации) голограммы и вос­становлению (реконструкции) изоб­ражения. Для регистрации использу­ются непрерывные среды, чувстви­тельные к излучению радиодиапазоиа, и радиоприёмные устройства. В ка­честве непрерывных сред применя­ются плёнки холестерич. жидких кри­сталлов, тонкие плёнки жидкостей, плёнки антимонида индия, люминофоры и др. Оптич. св-ва этих в-в (цвет, показатель преломления, плот­ность почернения, интенсивность све­чения и др.) зависят от темп-ры и локально изменяются под действием тепла, выделяющегося при поглоще­нии радиоволн. Для регистрации го­лограмм используются также матрицы газоразрядных диодов, светящихся под действием поля СВЧ. Для ре­конструкции видимого изображения обычно поверхность материала фото­графируют, а затем восстанавливают изображение с помощью полученной оптич. голограммы.

При регистрации голограмм СВЧ с помощью радиоприёмных устройств предметная волна (рассеянная объек­том) принимается антенной (з о н д о м) и подаётся на нелинейный преобразователь (д е т е к т о р). Опор­ная волна может существовать в пр-ве одновременно с предметной вол­ной, образуя с ней пнтерференц. картину (естеств. способ), а может имитироваться изменением фазы (не­прерывным или дискретным) в тракте опорной волны (искусств. способ). В Р. используются одиночные ска­нирующие антенны и многоэлемент­ные антенные системы (см. Антенна).

Р. применяется для моделирования и измерения параметров антенн. Из­мерение параметров в традиц. радиотехнич. методах осуществляется вво­дом индикаторной антенны в дальнюю зону испытуемой антенны. Для совр. остронаправленных антенн дальняя зона находится на расстояниях ~ десятков км, что делает измерения затруднительными, а часто невозмож­ными. Голографпч. методы позволяют определить параметры антенны в зоне Френеля вплоть до полей вблизи антенны. На нек-ром расстоянии от антенны регистрируется радиоголо­грамма и её оптич. модель — транс­парант, помещение к-рой в когерент­ное световое поле образует распреде­ление, подобное измеряемому. По­лученное поле преобразуют системой

608


линз так, что на выходе в определён­ной плоскости образуется распреде­ление поля, соответствующее диа­грамме направленности антенны. Об­работка результатов измерения поля в раскрыве антенны может произво­диться на ЭВМ.

Р. применяется для исследования удалённых объектов. Небольшая под­вижная антенна принимает сигналы от перемещающегося объекта (р а д и о л о к а т о р), к-рые записываются в виде радиоголограммы. Радиоголо­грамма преобразуется в оптич. мо­дель, реконструкция изображения да­ёт детальную картину земной поверх­ности. Метод радиолокатора с син­тезируемой апертурой использовался на «Аполлоне-17» при облёте Луны (=60, 20 и 2 м); он применяется при исследовании планет методом голографирования вращающейся пла­неты, перемещающейся относительно Земли (изображение Венеры в радио­волнах). Р. используется также для получения • изображения объектов, скрытых оптически непрозрачными средами, для определения располо­жения отражающих участков тропо­сферы, для обработки сигналов боль­ших антенных решёток и многоэле­ментных облучателей (косм. связь и навигация), для обработки радиосиг­налов (сжатие радиолокац. импульсов) и др.

• Бахрах Л. Д., Г а в р и л о в Г. А., Голография, М., 1979; Радиоголография и оптическая обработка информации в микро­волновой технике. [Сб, ст.], под ред. Л. Д. Бахраха и А. П. Курочкина, Л., 1980. См. также лит. при ст. Голография.

РАДИОГРАФИЯ (от лат. radio — из­лучаю и греч. grapho — пишу), метод исследования структуры разл. объ­ектов (изделий, минералов, сплавов, биол. ткани и др.), заключающийся в получении их изображения путём ре­гистрации их собственного или наве­дённого радиоактивного излучения, а также при просвечивании излучением внеш. источника. Для получения изоб­ражения применяются фотографич. материалы, чувствительные к рент­геновскому излучению, ядерные фото­графические эмульсии и трековые де­текторы ч-ц (осколков деления, -частиц и др.). Р. позволяет изучать распределение радиоактивных ве­ществ (авторадиография) и наличие неоднородностей и примесей в ис­следуемых объектах (гамма- и нейт­ронная радиография) по плотности почернения фотоэмульсии или кол-ву треков ч-ц.

^ РАДИОИЗОТОПНАЯ ЭНЕРГЕТИКА (малая ядерная энергетика), полу­чение и использование энергии, вы­деляющейся при распаде радиоак­тивных нуклидов для преобразования её в др. виды энергии (напр., тепло­вую, электрическую). В качестве ра­диоактивных нуклидов в Р. э. ис­пользуются гл. обр. -активные про­дукты деления ядер (⁹⁰Sr, ¹³⁷Cs, ¹⁴⁷Pm и др.) и -активные изотопы тяжё­лых элементов (²¹⁰Ро, ²³⁸Pu, ²⁴²Cm,


²⁴⁴Сm), обладающие достаточно вы­сокой удельной активностью (выде­ляющие 0,1—100 Вт/г) и периодами полураспада, пригодными для практич. применения (от неск. месяцев до десятков лет). Мощность радио­изотопных источников энергии обычно не превышает неск. кВт. Радиоизо­топные источники энергии использу­ются в труднодоступных районах зем­ного шара и в космосе. Применяются для питания автоматич. радиометеорологич. станций, радиомаяков, в биол. экспериментах по вживлению ис­кусств. сердца и др.

^ Ю. С. Замятнин.

РАДИОИМПУЛЬС, см. в ст. Импульс­ный сигнал.

РАДИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ, люми­несценция, возбуждаемая яд. излуче­ниями (-частицами, эл-нами, про­тонами, нейтронами, -излучением и т. д.) или рентг. излучением.

РАДИОМЕТР (от лат. radio — излу­чаю и греч. metreo — измеряю), 1) при­бор для измерения энергии эл.-маг­нитного излучения, основанный на его тепловом действии. Применяется для исследования инфракрасного излуче­ния, солнечной радиации и др. (напр., в актинометре и пиргелиометре).

2) Приёмное устройство радиотелеско­па, к-рое в сочетании с антенной поз­воляет исследовать излучение астрономич. объектов в радиодиапазоне.

3) Прибор для измерения активности радиоактивных источников (см. Ра­диометрия). 4) Прибор для измерения давления звукового излучения (см. Радиометр акустический).

^ РАДИОМЕТР АКУСТИЧЕСКИЙ, при­бор для измерения давления звукового излучения и, следовательно, плотности звуковой энергии, интенсивности зву­ка и др. параметров звуковой волны. Представляет собой лёгкую подвиж­ную систему, помещённую в звуковое поле на упругом подвесе. Радиац. давление смещает приёмный элемент, размер к-рого больше длины волны, из положения равновесия до тех пор, пока действие его не будет уравнове­шено силами, зависящими от кон­струкции Р. а.

Определение интенсивности звука с помощью Р. а.— один из самых точных и простых методов в области средних и высоких УЗ частот. Однако Р. а. инерционен и подвер­жен влиянию акустических течений, что снижает точность измерений.

• Матаушек И., Ультразвуковая тех­ника, пер. с нем., М., 1962, гл. VI, § 2, б; Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, М., 1970, гл. IV, § 17.

^ РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ, возникновение силы отталкивания ме­жду двумя близко расположенными пластинами в разреженном газе, на­ходящимися при разных темп-рах (T₁>T₂). Холодная пластина со сто­роны, обращённой к горячей, бомбар­дируется молекулами газа, имеющими в среднем более высокую энергию, чем молекулы, бомбардирующие эту пластину с противоположной стороны. В результате между пластинами возникает сила отталкивания. При достаточно низких давлениях газа р, когда ср. длина свободного пробега молекул больше расстояния между пластинами, сила отталкивания, при­ходящаяся на единицу площади: F=1/2p(((T₁/T₂)-1)

. При р более вы­соких F становится меньше, т. к. быстрые молекулы теряют часть энер­гии при соударениях с более медленными (при высоких р сила F обратно пропорциональна р).

На Р. э. основано действие радиометрич. манометра.

РАДИОМЕТРИЯ в ядерной физике, совокупность методов измерений ак­тивности А (числа распадов в ед. времени) радионуклидов. Родоначаль­никами Р. можно считать Э. Резер­форда и X. Гейгера, впервые в 1903 осуществивших с помощью искрового счётчика определение числа -частиц, испускаемых в 1 с одним г Ra (у д е л ь н а я а к т и в н о с т ь). Массовые измерения А проводят от­носит. методами: сравнением изуча­емых радиоактивных источников с образцовыми или с использованием откалиброванных установок. Для со­здания образцовых источников при­меняют абс. измерения А. В простей­ших из них используются газораз­рядные т. н. «4-счётчики» -, -частиц и рентгеновского излучения. Абс. измерения осуществляют также с помощью ионизационных камер, полу­проводниковых детекторов, калориметров и др. Если удаётся определить число М атомов радионуклида в источнике, то А=Мln2/Т_1/2, где  — постоянная распада; T_1/2 — период полураспада.

Для абс. измерений активности нук­лидов, распад к-рых сопровождается каскадным излучением, применяют совпадений метод. Установки, вклю­чающие два детектора, настраивают так, чтобы раздельно регистрирова­лись излучения разного рода или разной энергии. При этом измеряют источник с нуклидом, распад к-рого сопровождается каскадным испуска­нием именно этих излучений:

A =F(N₂/N₁₂j•N₁N₂/N₁₂, где N₁ и N₂ — скорости счёта, полу­чаемые с каждым из детекторов, N₁₂ — скорость счёта совпадений, а ф-ция F(N₂/N₁₂)1 при N₂/N₁₂1.

Одной из форм калибровки устано­вок является снятие зависимости ве­роятности регистрации (или величины производимого эффекта) от энергии излучения (кривые эффективности).

Методы Р. применяют при решении разных задач от исследований мето­дом радиоизотопных индикаторов до датирования в археологии и геоло­гии.

• Караваев Ф. М., Измерения активности нуклидов, М., 1972; Коробков В. И., Лукьянов В. Б., Методы приготовления препаратов и обработка ре-

609


зультатов измерений радиоактивности, М., 1973; Теркин А. Д., Дозиметрия ра­диоактивных газов, М., 1973; Ванг Ч., Уиллис Д., Радиоиндикаторный метод в биологии, пер. с англ., М., 1969; Техни­ка измерений радиоактивных препаратов, Сб. ст., М., 1962; Характеристики излучений радиоактивных нуклидов, применяемых в народном хозяйстве, М., 1980; Оцененные значения ядерно-физических характеристик радиоактивных нуклидов, применяемых в народном хозяйстве, М., 1982.

^ В. А. Баженов.

РАДИОСПЕКТРОСКОПИЯ, раздел физики, в рамках к-рого исследуются переходы между энергетич. уровнями квантовой системы, индуцированные эл.-магн. излучением радиодиапазона (см. Радиоволны).

Многообразие резонансных явле­ний, вызванных этими переходами, обусловливает популярность мето­дов Р. Возникнув в экспериментах с молекулярными и атомными пуч­ками (метод Раби), методы Р. в дальнейшем распространились на в-ва в газообразном, жидком и тв. состояниях.

Р. отличается от оптич. спектро­скопии и инфракрасной спектроскопии специфич. особенностями: а) благо­даря малым частотам  и, следова­тельно, малым энергиям квантов ћ в Р. исследуются квант. переходы между близко расположенными уров­нями энергии. Это делает возможным изучение таких вз-ствий в в-ве, к-рые вызывают очень малые расщепления энергетич. уровня, незаметные для оптич. спектроскопии. В Р. иссле­дуются вращат. и инверсионные уров­ни; зеемановское расщепление уров­ней эл-нов и ат. ядер во внеш. и внутр. магн. полях [см. Микроволно­вая спектроскопия, Электронный па­рамагнитный резонанс (ЭПР); Ядер­ный магнитный резонанс (ЯМР)]; уров­ни, образованные вз-ствием квадрупольных моментов ядер с внутр. элект­рич. полями [см. Ядерный квадрупольный резонанс (ЯКР)] и вз-ствием эл-нов проводимости с внеш. магн. полем [см. Циклотронный резонанс (ЦР)]. В магнитоупорядоченных средах на­блюдается резонансное поглощение радиоволн, связанное с коллективным движением магн. моментов эл-нов (см. Ферромагнитный резонанс, Антифер­ромагнитный резонанс). б) Естеств. ширина спектральной линии в радио­диапазоне очень мала (о~³). Наблюдаемая ширина  обусловлена разл. тонкими вз-ствиями в в-ве. Анализ ширины и формы линий по­зволяет количественно их оценивать, причём ширина и форма линии в Р. может быть измерена с очень боль­шой точностью. в) Измерение длины волны , характерное для оптич. спектроскопии, в Р. заменяется из­мерением частоты , что осуществ­ляется обычно радиотехнич. методами с большой точностью. Это позволяет измерять тонкие детали спектров, свя­занные с малыми сдвигами уровней

систем, участвующих в поглощении радиоволн.

^ Оптическая накачка и оптическая ориентация ат. систем расширили содержание Р., позволив применить методику магн. резонанса к изу­чению основного и возбуждённых со­стояний атомов в газах при очень низких давлениях ~10^-6—10^-3 мм рт. ст. (атомов, обладающих либо электронным, либо яд. парамагне­тизмом). Оптич. накачка обогатила Р. новыми явлениями (многофотонные процессы, параметрич. резонанс и др.), связанными с различными проявле­ниями вз-ствия радиочастотных полей с в-вом. Нелинейная Р. исследует отклик ат. системы на воздействие сильного радиочастотного поля.

М е т о д ы и з м е р е н и й. Ис­следуемое в-во помещают в радиоча­стотное поле, амплитуду к-рого из­меряют при резонансе и без него. Разность амплитуд определяет коэфф. поглощения энергии в образце. Обыч­но используют стоячую волну в объём­ном резонаторе (ЭПР, ЯМР, ЯКР и ЦР) или же бегущую волну в радиовол­новоде. В случае резонатора образец помещают в пучность электрич. поля при наблюдении электрич. переходов л в пучность магн. поля, если на­блюдаются магн. переходы.

П р и м е н е н и е. Методами Р. мо­жно определять структуру тв. тел, жидкостей, молекул, магн. и квадрупольные моменты ат. ядер, сим­метрию поля окружения, валентность ионов, электрич. и магн. свойства атомов, молекул радикалов и др. Методы Р. применяются для качеств. и количеств анализа в-в. В Р. впер­вые наблюдалось вынужденное из­лучение, что привело к созданию квантовых генераторов и усилителей сначала в радио-, а затем в оптич. диапазонах (см. Квантовая электро­ника, Лазер).

• См. лит. при ст. Электронный парамаг­нитный резонанс и др.

^ А. М. Прохоров.

РАДИОТЕЛЕСКОП, устройство для приёма и измерения радиоизлучения косм. объектов в диапазоне от декаметровых до миллиметровых длин волн (в пределах «окна прозрачности» земной атмосферы для радиоволн). Измерения на более длинных волнах производят из космоса. Р. состоит из антенны и измерителя малых мощно­стей — радиометра (рис.). Радио­метр усиливает принятое антенной в рабочей полосе частот f излучение и преобразует его в форму, удобную для дальнейшей обработки и регист­рации: анализа поляризации косм. радиоизлучения, частотных особен­ностей (спектр), временных хар-к (им­пульсное излучение). Фиксируемая Р. плотность потока радиоизлучения во многих случаях составляет ничтож­ную величину ~1 мЯн, т. е. 10^-29 Вт/(м²•Гц).

Важным параметром Р. явл. шу­мовая температура Т_ш, характери­зующая суммарную мощность Р излучения радиометра и излучения, собира­емого антенной от земли и наземных источников, от атмосферы, ионосферы и из косм. пространства (P=kT_шf).



Рис. Схематич. изображение ра­диотелескопа: А— зеркало антенны; R — кабина ра­диометра;D₁ и D₂ — диаграммы направленности антенны и облуча­теля антенны; L — поворотное устройство радио­телескопа; S —ис­точник косм. ра­диоизлучения; ft— падающее на зер­кало излучение.


Это излучение явл. шумовым фоном, из к-рого выделяют сигнал от иссле­дуемого косм. объекта. Р. способен зарегистрировать сигнал, мощность к-рого превышает суммарную мощ­ность шумов на величину, характе­ризуемую приращением антенной

темп-ры T_ш=T_ш/((f•), где  — вре­мя накопления сигнала. Чувст­вительность Р. T_ш во многом за­висит от шумовой темп-ры радио­метра, поэтому в Р. применяются малошумящие усилители: мазерные, параметрич. и транзисторные. Миним. темп-ру шумов (~10 К) имеют мазер­ные усилители, их применение сни­жает в отдельных случаях T_ш до 15 К. Параметрич. усилители обес­печивают снижение Т_ш до 80—100 К, а в охлаждаемых устройствах до 50 К, Транзисторные усилители успешно ра­ботают в сантиметровом и децимет­ровом диапазонах, их шумовые темп-ры при охлаждении усилителя до 20 К равны 15—35 К. Качество Р., кроме чувствительности, определяется также угловым разрешением — шириной главного лепестка диаграммы направ­ленности антенны _a=/d, где  — рабочая длина волны P., d — размер. апертуры (раскрыва) антенны. Т. к. радиоволны на много порядков длин­нее оптических, то угловое разреше­ние даже самого крупного Р. не пре­вышает углового разрешения невоору­жённого глаза.

Для оптимизации параметров Р. (чувствительности, разрешающей спо­собности) созданы два класса Р.— с 1 полной апертурой и с не­заполненной апертурой. Р. с полной апертурой собирают энер­гию со всей геом. площади антенны. К таким антеннам относятся зеркаль­ные антенны и антенные решётки, со­стоящие из диполей.

Наиболее распространены Р. с зеркальными антеннами параболи­ческой формы (диаметром до 100 м), собирающими параллельный пу­чок падающих на антенну лучей в фокус, где располагается об-

610


лучатель антенны. Такие Р. позво­ляют осуществлять приём космиче­ского радиоизлучения вплоть до сан­тиметровых и даже миллиметро­вых волн.

В отличие от параболоида, сферич. зеркало собирает энергию в опреде­лённом объёме (из-за сферич. абер­рации), и для фокусировки излучения в одну точку применяют вторичное зеркало. Преимущество сферич. зер­кала заключается в том, что оно может быть неподвижным, следовательно, более точным. Перестановка же Р. в заданное направление осуществ­ляется перемещением вторичного зер­кала с облучателем, т. е. использо­ванием для работы разл. участков сферического зеркала.

Частным случаем зеркальной ан­тенны является перископическая си­стема с усечённым параболич. или сферич. зеркалом и плоским переот­ражающим зеркалом. По углу места антенна устанавливается при помощи плоского зеркала, а в азимутальном направлении — передвижением облу­чателя. К Р. этого типа относится РАТАН-600, крупнейший сов. Р., установленный близ станицы Зеленчукская на Кавказе. Он состоит из 900 отражателей размером 7,4X2 м, установленных по кольцу диаметром 588 м. Каждый из щитов-отражателей передвигается т. о., чтобы падающее на него излучение радиоисточника отражалось синфазно в фокальную точку Р.

Оптимальное соотношение чувстви­тельности и углового разрешения было найдено в инструментах с неполной апертурой. Простейшим инструментом данного типа явл. радиоинтерферо­метр, антенна к-рого состоит из двух небольших элементов — антенн, раз­несённых на большое расстояние друг от друга и соединённых между собой высокочастотным кабелем. Радиоин­терферометр имеет многолепестковую диаграмму направленности. Ширина лепестка определяется расстоянием В между антеннами, от него зависит и угловое разрешение инструмента _и=/B. В отличие от обычного Р., интерферометр измеряет не яркостную температуру той или иной части (точки) объекта, а одну из гармоник в спектре пространственных частот распределения радиояркости. Номер гармоники, измеряемой интерферометром, определяется длиной базы В. Наблюдая источник на радиоинтер­ферометре, одна из антенн к-рого занимает последовательно разл. точки на большой площади (заполняет боль­шую апертуру), можно измерить весь спектр пространственных частот, ха­рактеризующих распределение радио­яркости объекта. Затем по данному спектру восстанавливается (обратным фурье-преобразованием) распределе­ние радиояркости объекта с угловым разрешением, соответствующим угловому разрешению Р. с аперту­рой, полученной синтезом последовательных измерений во всех её точках.

Инструменты апертурного синтеза получили широкое распространение, с их помощью достигнуто высокое раз­решение. Так, антенная решётка ра­диоинтерферометра в Нью-Мексико (США) имеет форму буквы Y и состо­ит из 27 полноповоротных параболич. антенн диаметром 25 м, длина двух плеч равна 21 км и третьего 19 км. Антенны могут передвигаться по спец. рельсовому пути. Р. работает на вол­нах 1,3; 2,6 и 18—21 см, угловое разрешение достигает 0,1", т. е. пре­вышает разрешение лучших оптич. телескопов. К этому классу Р. может быть отнесён и РАТАН-600. Изоб­ражение объекта может быть синте­зировано из его последовательных наблюдений в разных азимутах.

Особое место занимает радиоинтер­ферометрия со сверхдлинными база­ми, или независимая радиоинтерфе­рометрия (РСДБ). Сигналы, приня­тые на двух далеко разнесённых ан­теннах, могут быть после преобра­зования (понижения частоты) запи­саны на лентах. Для синхронизации записей на обоих пунктах одновремен­но на лентах записываются маркёры времени. Преобразование и синхро­низация записей проводятся при по­мощи сигналов от атомных стандар­тов частоты. Далее записи считыва­ются на вычислит. центре и перемно­жаются — выделяется коррелирован­ный сигнал, соответствующий интен­сивности к.-л. гармоники распреде­ления яркости исследуемого объекта. Элементы интерферометра физически не связаны между собой и длина базы может быть сделана сколь угодно большой.

В условиях Земли угловое разреше­ние интерферометров достигает 10^-4 секунды дуги.

Исторически первым Р. может быть назван инструмент, построенный К. Янским (США, 1931) для изучения гро­зовых помех на волне 4,6 м. Его антенна состояла из синфазно соеди­нённых полуволновых диполей. При помощи этого инструмента было об­наружено излучение Млечного Пути. Первый спец. Р. был создан Г. Ребером (США) в кон. 30-х гг. Р. имел зеркальную параболич. антенну диа­метром 9,5 м и радиометры на волны трёх длин: 9, 33 и 187 см. Ребером были получены первые радиокарты неба и обнаружено радиоизлучение Солнца. Фактически радиоастрономия как на­ука сформировалась после 2-й ми­ровой войны, когда на основе радио­локаторов были созданы достаточно совершенные Р. и разработаны методы приёма слабых радиосигналов. Угло­вое разрешение первых Р. было не­достаточным и его повысили простым способом — наблюдением косм. радио­источников, восходящих над поверх­ностью моря. Прямой и отражённый от поверхности моря сигналы интер­ферируют, образуя интерференц. минимумы и максимумы. Р. как бы отражается в зеркале моря, и инст­румент оказывается состоящим из двух далеко разнесённых антенн, расстоя­ние между к-рыми и определяет уг­ловое разрешение. Не менее эффек­тивным оказался метод покрытий. В момент покрытия радиоисточника Луной возникает дифракция на краю Луны, по дифракционной картине можно судить об угловом размере источника. Ширина дифракц. лепест­ков, определяющая разрешение Р., в этом методе =/D, где D — рас­стояние до Луны. На метровых вол­нах этот метод позволяет получить разрешение порядка неск. десятков секунд. Значительно более высокое разрешение было получено методом мерцаний. Сигнал от радиоисточника, проходя через неоднородности косм. среды (движущиеся облака ионизо­ванного газа ионосферы, межпланет­ной и межзвёздной среды), искажа­ется, в результате на поверхности Земли наблюдается «бегущая» дифракц. картина, источник мерцает. Величина мерцаний зависит от от­носит. угловых размеров облаков и источника, а характерное время мер­цаний — от скорости этих облаков. Угловое разрешение на ионосферных неоднородностях составляет неск. уг­ловых минут, на межпланетных ~0,3—0,05", на межзвёздных ~10^-6 секунды дуги.

Современные Р. позволили не толь­ко обнаружить тысячи косм. радио­источников (Солнце, планеты, нейт­ронные звёзды, пульсары, мазерные источники в галактич. туманностях, галактики, квазары), но и исследо­вать их тонкую радиоструктуру. В ра­диодиапазоне были открыты спект­ральные линии многих хим. элемен­тов, неорганич. и сложных органич. молекул, что позволило приоткрыть завесу над процессами образования звёзд и планетных систем. Открытие микроволнового фонового излучения (т. н. реликтового излучения) в диа­пазоне длин волн от 10² до 10^-2 см явилось важным подтверждением мо­дели «горячей Вселенной» (см. Кос­мология).

•Матвеенко Л. И., Радиоастроно­мия, в кн.: Итоги науки и техники. Сер. Астрономия, т. 13, М., 1977; Есепкина Н. А., Корольков Д. В., Парийский Ю. Н., Радиотелескопы и радио­метры, М., 1973.

^ Л. И. Матвеенко.