СВЁРТКА ФУНКЦИЙ f1(x) и f2(x), функция
2303-1.jpg

С. ф.f1(x) и f2(x) обозначают f1*f2. Если f1и f2являются плотностями вероятности независимых случайных величин X и Y, то f1*f2есть плотность вероятности случайной величины X + У. Если Fk(X) - Фурье преобразование функции fk (х), то есть
2303-2.jpg

то F1(x)F2(x) является преобразованием Фурье функции f1*f2. Это свойство С. ф. находит важные приложения в теории вероятностей (см. Характеристическая функция). Аналогичным свойством обладает С. ф. и относительно Лапласа преобразования, что находит широкие приложения в операционном исчислении. Операция свёртывания функций перестановочна и сочетательна, то есть f1*f2 = f2*f1 и f1*(f2*f3) = (f1*f2)*f3. Поэтому её можно рассматривать как вид умножения функций, что даёт возможность применить к изучению С. ф. теорию нормированных колец

СВЁРТЫВАНИЕ КРОВИ, превращение жидкой крови в эластичный сгусток; защитная реакция организма человека и животных, предотвращающая потерю крови. С. к. протекает как последовательность биохимич. реакций, совершающихся при участии факторов свёртывания крови (ФСК) - ряда белков плазмы и ионов Са2+. ФСК обозначают рим. цифрами: I - фибриноген, II - протромбин, III - тромбопластин, IV - кальций, V и VI - соответственно плазменный и сывороточный акцелерато-ры-глобулины, VII - конвертин, VIII -антигемофильный глобулин А, IX - анти-гемофильный глобулин В (т. н. Кристмас-фактор), X - Стюарт - Проувер-фактор (аутопротромбин С, тромботропин), XI - плазменный предшественник тром-бопластина, XII - фактор Хагемана, XIII - фибрин-стабилизирующий фактор (фибринолигаза). Ряд компонентов системы С. к. содержится в форменных элементах крови. Так, в тромбоцитах находятся фактор 3 кровяных пластинок (предшественник тромбопластина), аналоги факторов V и XIII, фибриногена и др. Ведущие реакции С. к., протекающие с участием ферментов: образование активного тромбопластина, превращение про-тромбина в тромбин; превращение фибриногена в фибрин; стабилизация фибрина. Основы ферментативной теории С. к. были предложены проф. Юрьевского (ныне Тартуского) ун-та А. Шмидтом (работы 1872-95). В дальнейшем было установлено, что первая стадия С. к. осуществляется как "внутренней" системой С. к. (тромбопластин образуется из свёртывающих факторов плазмы крови и фактора 3 из разрушающихся тромбоцитов), так и "внешней" (тромбопластин образуется при участии тканевой среды, выделяющейся в результате повреждения тканей) системой С. к. На основе экспериментальных и клинич. данных был предложен ряд совр. схем С. к., в т. ч. каскадная схема англ. учёного Р. Макферлана (1965-66). Согласно этой схеме, внутренний процесс С. к. начинается с активации фактора XII и превращения его в фактор ХПа. Активация осуществляется при соприкосновении этого белка со смачиваемой поверхностью, при взаимодействии с хиломикронами (липопротеидными частицами крови) или при появлении в кровотоке избытка адреналина, а также при нек-рых других условиях.

Фактор ХПа вызывает ряд последоват. реакций, в которые вовлекаются присутствующие в плазме крови факторы от XI до V включительно. В итоге образуется кровяной тромбопластин, или протромбиназа.

При проникновении в кровь тканевого предшественника (внешний путь С. к.) активный тромбопластин образуется при участии плазменных факторов V, VII и X и ионов Са2+. Кровяная или тканевая протромбиназа осуществляет превращение протромбина (фактор II) в фермент тромбин (фактор Па). Последний, отторгая от фибриногена пептидные фрагменты, превращает его в фибрин-мономер. Нестабилизированный (растворимый в мочевине и нек-рых к-тах) фибрин подвергается ферментативной стабилизации фактором Xllla в присутствии ионов Са 2+. В результате возникает нерастворимый фибрин-полимер, представляющий собой основу кровяного сгустка, или тромба. Схема Макферлана обоснована экспериментально, однако в ней не учтено значение присутствующих в крови естеств. антикоагулянтов, а также физиологич. регуляции жидкого состояния крови и её свёртывания. У организмов разных видов время С. к. сильно варьирует. Кровь человека, извлечённая из сосудистого русла, в норме свёртывается за 5-12 мин (для регистрации времени С. к. и нарушений С. к. применяется прибор тромбоэластограф). При мн. заболеваниях процесс С. к. замедляется, что часто бывает обусловлено недостатком (приобретённым или наследственным) в организме одного или неск. ФСК. Так, при неусвоении витамина К возникающие кровотечения обусловлены нарушением биосинтеза II, VII, IX и X ФСК. Тот же эффект может возникнуть при введении в организм избыточных доз антикоагулянтов непрямого действия -антагонистов витамина К, напр, дикума-рина и его производных. Пример врождённого заболевания - недостаток фактора VIII (гемофилия А), наследование к-рого связано с передачей женской половой хромосомы. Подобное же заболевание может быть обусловлено накоплением образующихся в организме антагонистов фактора VIII или нарушением структуры этого белка. Различные варианты наследственной недостаточности или дефекты в молекулярной структуре известны почти для всех плазменных ФСК. Нарушения регуляции жидкого состояния крови и её свёртывания приводят также к тромбообразованию, т. е. возникновению и стабилизации сгустков крсви в сосудистом русле. Возникновение тромба нельзя объяснить только повышением или усилением процесса С. к. Причиной подобных патологич. состояний может быть также локальное или общее понижение в организме больного функции противосвёртывающей системы, обеспечивающей регуляцию жидкого состояния крови (см. Тромбоз). Сочетание явлений рассеянного тромбоза и геморрагии может быть обусловлено нарушением регуляторных взаимоотношений свёртывающей и противосвёртывающей систем.

-
2303-3.jpg
 

Лит.: Кудряшов Б. А., Проблема регуляции жидкого состояния крови и взаимоотношения свёртывающей, фибринолитической и противосвёртывающей системы, "Успехи физиологических наук", 1970, т. 1, № 4; е г о ж е, Биологические проблемы регуляции жидкого состояния крови и её свёртывания, М., 1975; S с h m i d t A., Weitere Beitrage zur Blutlehre, Wiesbaden, 1895; Macfarlane R. G., The basis of the cascade hypothesis of blood clotting, "Thrombosis et diathesis haemorrhagica", 1966, v. 15, № 3/4; L a k i K., Our ancient heritage in blood clotting and some of its consequences, "Annals of the New York Academy of Sciences", 1972, v. 202; Owren P. A., Stormorken H., The mechanism of blood coagulation, "Reviews of Physiology", 1973, v. 68. Б. А. Кудряшов.

СВЕРХВЫСОКИЕ ЧАСТОТЫ (СВЧ), область радиочастот от 300 Мгц до 300 Ггц, охватывающая дециметровые волны, сантиметровые волны и миллиметровые волны (см. Радиоволны). Диапазон СВЧ используется гл. обр. в радиолокации и радиосвязи, а также в радиоспектроскопии. При освоении диапазона СВЧ понадобилось создание генераторов и усилителей электрич. колебаний, основанных на новых принципах: магнетронов, клистронов, ламп бегущей волны и др. Для канализации волн СВЧ были созданы радиоволноводы, спец. типы антенн (см. Сверхвысоких частот техника).

СВЕРХВЫСОКИЙ ВАКУУМ, разрежение выше 10-8 ммрт. ст. (1 ммрт. ст. ~ ~ 100 н/м2). С. в. создают в камерах для имитации космич. пространства, в различных экспериментальных установках, а также в нек-рых электровакуумных приборах. С. в. необходим для исследования физ. свойств очень чистой поверхности твёрдого тела и поддержания её в течение достаточно длительного времени. В этой связи С. в. определяют как состояние разреженного газа, при к-ром чистая поверхность тела покрывается мономолекулярным слоем адсорбированного газа за время <~ 100 сек.

При очень низких давлениях подавляющая часть газа находится в адсорбированном состоянии на поверхности вакуумной аппаратуры, а также в растворённом состоянии внутри её материала и лишь незначительная часть - в откачиваемом объёме. Достижимая степень вакуума определяется равновесием между скоростью откачки газа и скоростью его поступления в откачиваемый объём за счёт десорбции газа со стенок и натекания извне через микроскопич. отверстия. Для получения С. в. натекание извне сводят к минимуму, а аппаратуру вместе с корпусом вакуумной камеры обезгаживают, прогревая в вакууме при темп-ре 300-500 °С. Поэтому обычно корпус вакуумной камеры изготавливают из плотных, сваривающихся, коррозиестойких материалов, имеющих низкое давление пара и легко обезгаживающихся при прогреве (нержавеющая сталь, стекло, кварц, вакуумная керамика; см. Вакуумные материалы).

Откачивающая система сверхвысоко-вакуумной установки состоит из основного насоса, включаемого после окончания прогрева и достижения высокого вакуума, и вспомогательного насоса, работающего при прогреве установки. Поскольку масса откачиваемого газа в условиях С. в. невелика, то в качестве основных применяют сорбционные, ионносорбционные и магниторазрядные вакуумные насосы, быстрота откачки к-рых достигает 106 л/сек (крупные установки), а предельный вакуум 10-13мм рт. ст. Иногда в качестве основных применяют пароструйные (парортутные и паромасляные) и турбомолекулярные насосы.

Измерение С. в. осуществляется электронными ионизационными и магнитными электроразрядными вакуумметрами (см. Вакуумметрия). Нижний предел давлений у первых определяется фотоэлектронным током с ионного коллектора под действием рентгеновского излучения с анода (возникающего при его электронной бомбардировке). Существуют ионизационные вакуумметры спец. конструкции, в к-рых фоновый ток снижен. Наибольшее распространение получил манометр Байярда - Альпер-т а; коллектор ионов в нём представляет собой тонкий осевой стержень, на к-рый попадает лишь малая часть рентгеновского излучения анода. Нижний предел измерений ~10-10 ммрт. ст. Модулируя ионный ток в манометре Байярда -Альперта с помощью спец. электрода, удаётся измерять давления до 10-11мм рт. ст. Подавление фонового тока электрич. полем дополнительного электрода (супрессора) позволяет измерять ещё более низкие давления (особенно в сочетании с методом модуляции). Созданы конструкции, в к-рых коллектор экранирован от попадания на него рентгеновского излучения с анода. В манометре Редхеда ионы из области ионизации вытягиваются через отверстие в экране и при помощи полусферического рефлектора фокусируются на тонкий проволочный коллектор. В манометре Хельмера ионный поток, выходящий из отверстия в экране, отклоняется с помощью 90°-ного углового электростатич. дефлектора и направляется к коллектору. В манометре Грошковского тонкий проволочный коллектор расположен напротив отверстия в торце анодной сетки и защищён от рентгеновского излучения стеклянной трубкой.

Описанные приборы позволяют измерять давление до 10-12 ммрт. ст., а в отдельных случаях до 10-13 мм рт. ст. Значительное уменьшение нижнего предела измеряемых давлений может быть достигнуто за счёт увеличения длины пробега электронов. Ворбитронном манометре удлинение достигается с помощью электрич. поля, а в ионизационном магнетронном манометре (манометр Лафферти) - с помощью магнитного поля. Этими приборами можно измерять давления до 10-12-10-13мм рт. ст. Магнитные электроразрядные вакуумметры, применяемые для измерения С. в., имеют ряд особенностей: чтобы обеспечить зажигание и поддержание разряда при очень низких давлениях, увеличивают размеры разрядного промежутка, повышают анодное напряжение (5-6 кв) и напряжённость магнитного поля (>1000 э). Для исключения фонового тока, связанного с туннельной эмиссией с участков катода, расположенных вблизи анода, эти участки окружают заземлёнными экранами.

Для измерения парциональных давлений газов в условиях С. в. применяются масс-спектрометры, напр, омегатроном удаётся измерять давления до 10-10 ммрт. ст., а статическим, квад-рупольным и др. масс-спектрометрами -до 1012-10-13ммрт. ст.

Лит. см. при статьях Вакуумная техника, Вакуумметрия.

Г. А. Ничипорович, В. С. Босое.

СВЕРХВЫСОКИХ ЧАСТОТ ТЕХНИКА, техника СВЧ, область науки и техники, связанная с изучением и использованием свойств электромагнитных колебаний и волн в диапазоне частот от 300 Мгц до 300 Ггц. Эти границы условны: в нек-рых случаях нижней границей диапазона СВЧ считают 30 Мгц, а верхней -3 Тгц. По типу решаемых задач и связанных с ними областям применения устройства и системы С. ч. т. (излучающие, передающие, приёмные, измерительные и др.) можно подразделить на информационные, относящиеся к радиосвязи, телевидению, радиолокации, радионавигации, радиоуправлению, технич. диагностике, вычислит. технике и т. д., и энергетические, применяемые в пром. технологии, бытовых приборах, в мед., биол. и хим. оборудовании, при передаче энергии и т. д. Устройства и системы С. ч. т. используются как мощный инструмент во мн. научных исследованиях, проводимых в радиоспектроскопии, физике твёрдого тела, ядерной физике, радиоастрономии и др. Весьма широкий диапазон СВЧ условно разбивают на отд. участки, чаще всего определяемые длиной волны л(ламбда),- участки метровых (л = 10 - 1 м), дециметровых (100-10 см), сантиметровых (10-1 см), миллиметровых (10-1 мм) и децимил-лиметровых (или субмиллиметровых) (1-0,1 мм) волн. (Длина волны связана с частотой f соотношением л = с/f, где с - скорость распространения электромагнитных волн в вакууме.)

Теория электромагнитного поля СВЧ основывается на общих законах электродинамики, в соответствии с к-рыми составляющие электромагнитного поля (векторы электрич. и магнитного полей Е и Н), зависящие от координат и времени, и характеристики источников, порождающих это поле (плотность заряда и плотность полного тока), связаны между собой системой Лоренца - Максвелла уравнений. Вводя понятие волнового сопротивления среды р = Е/Н, можно перейти к т. н. телеграфным уравнениям, к-рые устанавливают связь между напряжениями и токами в СВЧ устройствах (зависящими от координат и времени), с одной стороны, и электрич. параметрами устройств - с другой.

Общие свойства и особенности устройств С. ч. т. Устройствам С. ч. т. (особенно на длинах волн 30 см - 3 мм) присущи характерные свойства, к-рые отличают их от устройств, применяемых в других, примыкающих к ним участках электромагнитного спектра. К числу таких свойств относятся: соизмеримость (как правило) длины волны с линейными размерами устройств и их элементов, соизмеримость времени пролёта электронов в электронных приборах с периодом СВЧ колебаний, относительно слабое поглощение волн в ионосфере и сильное (на определённых частотах) поглощение их в приповерхностном слое Земли, высокий коэфф. отражения от металлич. поверхностей, возможность концентрации СВЧ энергии в узком луче, способность энергетического взаимодействия с веществом (молекулами и атомами), большая информационная ёмкость диапазона СВЧ и т. д.

Цепи, элементы и электронные приборы С. ч. т. В диапазоне СВЧ пассивные цепи (не содержащие источников энергии) и входящие в них элементы представлены гл. обр. т. н. линиями передачи и их отрезками в виде различных радиоволноводов (двухпроводных и коаксиальных - на метровых и дециметровых волнах; коаксиальных, полых и полосковых - на сантиметровых волнах; полых, диэлектрических и квазиоптических - на миллиметровых и субмиллиметровых волнах), посредством к-рых электромагнитная энергия направленно передаётся к приёмнику с целью последующего выделения в нём сигналов полезной информации либо энергии СВЧ. Обычно линия имеет длину, соизмеримую с длиной волны или большую, чем она; время распространения волны в линии соизмеримо с периодом СВЧ колебаний или превышает его. В отличие от электрич. цепей (применяемых частично на метровых, но чаще на более длинных волнах), в к-рых индуктивность сосредоточена в катушке, ёмкость - в конденсаторе, активное сопротивление - в резисторе и к-рые наз. цепями с сосредоточенным и постоянными, ёмкость, индуктивность и активное сопротивление в линии передачи можно представить распределёнными вдоль всего проводника; поэтому линии относят к т. н. цепям с распределёнными параметрами. Электрич. процессы, протекающие в такого рода цепях, требуют изучения не только во времени, но и в пространстве.

Когда к линии с одной стороны подключён генератор переменной эдс, а с другой-нагрузка, вдоль линии (от генератора к нагрузке) движется т. н. бегущая волна, переносящая энергию. Режим чисто бегущих волн наблюдается в линии только в том случае, если она нагружена на сопротивление, равное её волновому сопротивлению p; входное сопротивление такой линии (на клеммах генератора) также равно сопротивлению нагрузки; при отсутствии потерь в линии действующие значения напряжения тока вдоль неё везде постоянны, и передаваемая энергия полностью поглощается нагрузочным сопротивлением.

В разомкнутой и короткозамкнутой линиях (рис. 1), наоборот, устанавливается режим стоячих волн, и вдоль линии чередуются узлы и пучности напряжения и тока. При любом ином значении и характере нагрузочного сопротивления нарушается условие согласования сопротивлений и в линии происходит более сложный процесс -устанавливается режим т. н. смешанных, или комбинированных, волн (часть энергии падающей волны поглощается в активном сопротивлении нагрузки, а остальная энергия отражается от неё - образуются стоячие волны). Входное сопротивление такой линии или её отрезков может иметь периодический характер и величину, изменяющуюся в широких пределах в зависимости от выбора длины рабочей волны, характера нагрузки и геометрия, длины линии. Так, напр., входное сопротивление линии без потерь, нагруженной на активное сопротивление RH, при нечётном числе четвертей волны, укладывающихся вдоль неё, равно р2/Кн, а при чётном - Rн. Для характеристики режима линии и определения величины мощности, выделяемой в нагрузке, пользуются коэфф. бегущей волны, равным отношению миним. и макс, напряжений вдоль линии, или величиной, обратной ему и наз. коэфф. стоячей волны. На использовании свойств линий, их отрезков и полых металлич. тел с определёнными геометрич. размерами и конфигурацией, обладающих различными входными сопротивлениями, основано конструирование разнообразных СВЧ элементов и узлов, таких как двухпроводные, коаксиальные и объёмные резонаторы, трансформаторы, полных сопротивлений, электрические фильтры, гибридные соединения, направленные ответвители, аттенюаторы, фазовращатели, шлейфы и мн. др. Использование в линиях ферритов позволило создать СВЧ элементы и узлы, обладающие необратимыми (вентильными) свойствами, -такие, как изоляторы, направленные фазовращатели (см. Гиратор), циркуляторы и др.
 

Рис. 1. Распределение амплитуд напряжения U и тока I в идеальных (без потерь энергии) разомкнутых (внизу) и коротко-замкнутых (вверху) СВЧ линиях передачи
2303-4.jpg

лебаний. Рядом с эпюрами показаны эквивалентные схемы линий, отражающие характер их входных сопротивлений: L - индуктивность, С - ёмкость.
 

Активные цепи содержат наряду с пассивными элементами источники СВЧ энергии. К последним относятся гл. обр. электронные приборы -электровакуумные, полупроводниковые, квантовые и др. Осн. виды электровакуумных приборов, применяемых на СВЧ для генерирования, усиления, преобразования и детектирования,- это приборы, в к-рых с электрич. колебаниями или полем электромагнитной волны взаимодействует поток электронов (ток). Их подразделяют на 2 группы: электронные лампы с электростатическим управлением (сеточным управлением) током, в к-рых увеличение энергии СВЧ колебаний происходит в результате воздействия меняющегося потенциала управляющей сетки на объёмный заряд у катода (триоды, тетроды, пентоды), и электронные приборы с динамическим управлением током, в к-рых увеличение энергии СВЧ поля происходит вследствие дискретного (в клистронах) или непрерывного (в лампах бегущей волны, лампах обратной волны, магнетронах, в приборах, основанных на мазерно-циклотронном резонансе,- МЦР генераторах и усилителях и т. д.) взаимодействия электронов с СВЧ полем. Для уменьшения вредного влияния инерции электронов, междуэлектродных ёмкостей и индуктивностей выводов (ограничивающих макс, частоту усиления и генерирования), а также для снижения диэлектрич. потерь в материале баллона и цоколя лампы в приборах 1-й группы (применяемых гл. обр. на метровых и дециметровых волнах) предусмотрен ряд конструктивно-технологич. мер, таких, как уменьшение междуэлектродных расстояний и поверхностей электродов (последние выполняются в виде дисков -для обеспечения удобного подсоединения к ним объёмных резонаторов), использование спец. керамики с малыми потерями СВЧ энергии и др. К таким приборам относятся металлокерамические лампы, нувисторы, маячковые лампы, резнатроны и коакситроны. Приборы 2-й группы (применяемые гл. обр. на дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волнах) лишены Ян. недостатков приборов 1-й группы, но по принципу действия, конструктивному исполнению и настройке обычно сложнее их; ограничение макс, частоты усиления и генерирования в них связано с резким уменьшением (при повышении рабочей частоты) размеров и допусков на изготовление отд. СВЧ элементов, ростом потерь, уменьшением связи потока электронов с СВЧ полем и др. причинами. Полупроводниковые приборы всех осн. типов - детекторные и смесительные СВЧ полупроводниковые диоды, СВЧ транзисторы, варакторы (варикапы), лавинно-пролётные полупроводниковые диоды, Ганна диоды, Шотки диоды, туннельные диоды, параметрические полупроводниновые диоды - находят применение во всём диапазоне СВЧ; генераторные и усилительные приборы развивают в непрерывном режиме работы полезную мощность до неск. десятков вт в метровом диапазоне и до неск. вт в сантиметровом.

Рис. 2. Максимальные уровни мощности СВЧ электровакуумных и полупроводниковых приборов (по состоянию на 1973 -1974): 1 - электровакуумные приборы с сеточным управлением; 2 - электровакуумные приборы с динамическим управлением; 3 - полупроводниковые приборы; f - частота; К - длина волны; Р - мощность. Сплошные линии соответствуют непрерывному режиму работы, пунктирные - импульсному.

Рис. 3. Минимальные уровни шумов СВЧ электронных приборов и устройств и уровни шумов внешней среды (по данным на 1973 - 74): / - триоды; 2 - полупроводниковые диоды (смесительные); 3 - лампы бегущей волны; 4 - параметрические усилители; 5 - мазеры; 6 -шумы полюса Галактики; 7 - шумы атмосферы Земли; f - частота; К - длина волны; Т - шумовая температура.

Обобщёнными показателями работы электронных СВЧ приборов, предназначенных для передачи и получения информации, являются их частотно-энергетич. характеристики, отображающие зависимость от частоты предельно достижимых уровней мощности при излучении (рис. 2) и миним. уровней шумов при приёме (рис. 3). Эти характеристики, в частности, связаны с получением наибольшего энергетич. потенциала - отношения выходной мощности передающего устройства к минимально допустимой (для нормальной работы) мощности шумов приёмного устройства; от его величины, в свою очередь, зависит дальность действия радиоэлектронных систем.

Устройства и системы С. ч. т. Различные сочетания пассивных, а также активных и пассивных СВЧ цепей используют для создания разнообразных устройств, таких, как антенно-фидерные, соединяющие антенну посредством фидера со входной цепью радиоприёмника или выходной цепью радиопередатчика, генераторы и усилители, приёмники излучения, умножители частоты, измерит. приборы и т. д. Применение в СВЧ устройствах сверхпроводящих резонаторов, водородных и цезиевых генераторов (см. Квантовые стандарты частоты) позволило получать весьма малую относит. нестабильность частоты (10-10-10-13).

При построении радиоэлектронных систем с большим энергетич. потенциалом используют генераторы на клистронах, магнетронах и др. приборах магнетрон-ного типа либо (гл. обр. в антенных системах, представляющих собой фазированные антенные решётки с электронным управлением диаграммой направленности) большое число (до 10 тыс.) сравнительно маломощных (до неск. десятков вт) электронных приборов, работающих параллельно; параллельно работающие мощные приборы СВЧ применяют в ускорительной технике (см. Ядерная техника). Задача снижения шумов приёмных устройств наиболее эффективно решается при использовании параметрических усилителей (преим. неохлаждаемых) и квантовых усилителей - мазеров (в к-рых активная среда охлаждается до темп-ры жидкого гелия или азота -4 или 77 К). В технологич. целях и для приготовления пищи используются СВЧ печи (рис. 4, 5).

Радикальное решение проблемы миниатюризации и надёжности аппаратуры в системах невысокого энергетич. потенциала было найдено путём создания полностью полупроводниковых передающих и приёмных устройств (рис. 6), особенно в интегральном исполнении (см. Микроэлектроника, Планарная технология). Т. к. размеры осн. элементов в гибридных и монолитных интегральных схемах СВЧ составляют десятки и единицы мкм, такие устройства, применяемые гл. обр. на частотах от 1 до 15 Ггц, можно конструировать из элементов цепей с сосредоточенными параметрами и двухпроводных линий; при их разработке наибольшие трудности вызывают проблемы отвода тепла и устранения паразитных связей.

Рис. 4. Схема рабочей камеры СВЧ печи для сушки керамической шихты: 1 -неподвижный колпак; 2 - волновод; 3 -открытый резервуар, наполненный водной керамической суспензией; 4 - пазы, наполненные водой с целью защиты от СВЧ излучения; 5 - съёмное дно; 6 - электромеханический привод; 7 - трубка, по которой стекает вода из-под колпака при конденсации испарившейся влаги; 8 - бачок, в котором расположено устройство, отключающее СВЧ генератор после окончания сушки шихты.

Эта область С. ч. т., а также техника миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов находятся в стадии интенсивного освоения.

Рис. 5. СВЧ печь для приготовления пищи: 1 - стеклянная пластина, на которую кладётся пища; 2 - вентилятор, лопасти которого, вращаясь, отражают электромагнитные волны СВЧ по всем направлениям с целью прогрева пищи со всех сторон; 3 - волновод; 4 - магнетрон; 5 -индикаторы, по которым производится отсчёт времени приготовления пищи.

Рис. 6. Принципиальная схема (а) и схемно-кон-структивное решение (б) транзисторного усилителя СВЧ: 1 - вход; 2 - входная компенсирующая цепь, расширяющая рабочий диапазон частот; 3 -выходная компенсирующая цепь; 4 - выход; 5, 6 -

вывод заземления; 7 - вывод к источнику питания U; Др - СВЧ дроссель; Т - транзистор; R1, R2, R3 - резисторы; C1, С2, Сз, С4 - конденсаторы; L1, L2, L3 - катушки индуктивности.

Безопасность работы с устройствами С. ч. т. Рост масштабов применения СВЧ устройств и особенно использование устройств большой мощности привело к заметному повышению уровня СВЧ энергии на земном шаре и к увеличению локальной интенсивности излучения СВЧ энергии передающими антеннами (особенно с острой диаграммой направленности). Кроме того, когда к антенне по фидеру подводится значительная СВЧ мощность, появляются высокие напряжения, опасные для здоровья и жизни находящихся поблизости людей. В связи с этим возник специальный раздел гигиены труда -радиогигиена, занимающаяся изучением биологич. влияния радиоизлучений и разработкой мер по предотвращению вредного действия СВЧ энергии на человека и поражения его электрическим
током СВЧ. Считаются безопасными для здоровья человека след. предельно допустимые плотности потока мощности поля СВЧ: 10 мвт/см2 в течение 7-8 ч, 100 мвт/см2 в течение 2 ч, 1 вт/см2 в течение 15-20 мин (при обязательном пользовании защитными очками). Допуск обслуживающего персонала к работе с пром. СВЧ устройствами разрешается только после выполнения необходимых мер предосторожности в соответствии с правилами техники безопасности для такого рода устройств. Слабые дозы облучения волнами СВЧ диапазона применяются для электролечения (т. н. микроволновая терапия).

Перспективы С. ч. т. тесно связаны с развитием как традиционных, так и новых направлений электросвязи, радиолокации, электроэнергетики, пром. технологии, с изучением взаимодействия электромагнитного поля с веществом, растениями и др. живыми организмами и т. д., с дальнейшим освоением миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн -прежде всего в радиотехнике, ядерной физике, химии и медицине. Они также обусловливаются потребностью в увеличении энергетич. потенциала (см. рис. 2, 3) и повышением требований к спектральным характеристикам излучающих СВЧ устройств.

Лит.: Капица П. Л., Электроника больших мощностей, М., 1962; Сретенский В. Н., Основы применения электронных приборов сверхвысоких частот, М., 1963; X а р в е й А. Ф., Техника сверхвысоких частот, пер. с англ., т. 1-2, М., 1965; Техника субмиллиметровых волн, под ред. Р. А. Валитова, М., 1969; Лебедев И. В., Техника и приборы СВЧ, 2 изд., т. 1-2, М., 1970-72; СВЧ - энергетика, пер. с англ., т. 1 - 3, М., 1971; Радиоприёмные устройства, под ред. Н. В. Боброва, М., 1971; Руденко В. М., Халяпин Д. Б., Магнушевский В. Р., Малошумящие входные цепи СВЧ приёмных устройств, М., 1971; К а ц м а н Ю. А., Приборы сверхвысоких частот, М., 1973; Минин Б. А., СВЧ и безопасность человека, М., 1974; Применение СВЧ в промышленности, науке и медицине, пер. с англ., "Труды Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике", 1974, т. 62, № 1 (тематический выпуск). В. A. Серёгин, В. Н. Сретенский.

СВЕРХГАЛАКТИКА, сверхсистема галактик, гигантская совокупность галактик; обнаруживается по наблюдаемому явлению концентрации ярких галактик у большого круга небесной сферы, пересекающего галактич. экватор почти под прямым углом. Около этого круга, в полосе толщиной в 12°, составляющей только 10% поверхности неба, заключено приблизительно 2/3 всех галактик ярче 12-й звёздной величины. По мере перехода к более слабым галактикам их концентрация у круга ослабевает: далёкие галактики к С. не принадлежат. Диаметр С. оценивается в 20-30 Мпс, что значительно больше диаметра обычных скоплений галактик. Число галактик в С. составляет много тысяч. От обычных скоплений галактик С. отличается также сильной сплюснутостью формы. Плоскость, проходящую через круг концентрации, можно считать плоскостью симметрии сверхсистемы. Концентрацию к этой плоскости обнаруживают не только оптически наблюдаемые галактики, но и радиогалактики. Приблизительно в центральной области С. расположено скопление галактик созвездия Девы. Наша Галактика вместе с Местной группой галактик также, по-видимому, входит в состав С., но расположена на её периферии.

Вопрос о том, является ли С. устойчивым или временным образованием, пока (1976) не решён.

Лит.: А г е к я н Т. А., Звёзды, галактики, метагалактика, М., 1966. Т. А. Агекян.

СВЕРХГИГАНТЫ в астрономии, массивные звёзды самой высокой светимости, абс. звёздная величина нек-рых из них достигает -7 и -8. Среди С. встречаются звёзды, относящиеся к различным спектральным классам. Диаметры холодных (красных) С. (Бетелъгейзе, красный компонент VV Цефея) превосходят солнечный в сотни и тысячи раз, горячие (Ригель) - в двадцать - тридцать раз. Общая доля С. среди звёзд мала; они встречаются в звёздных ассоциациях и молодых рассеянных скоплениях, часто являются компонентами двойных систем. У мн. С. наблюдаются истечение вещества с поверхности и др. признаки неустойчивости. Всё это делает их особенно интересными объектами для разработки теории звёздной эволюции

СВЕРХГЛУБОКОЕ БУРЕНИЕ, бурение скважин на глубины 6000 м и более в целях изучения земной коры и верхней мантии, а также для выявления залежей полезных ископаемых. Термин ''С. б." появился в лит-ре в 50-х гг. 20 в.; до начала 60-х гг. употреблялся для обозначения процесса бурения скважин глубиной не менее 4500 м. В 70-х гг. С. б. ведётся в соответствии с международным "Геодинамическим проектом", предусматривающим получение прямых данных о вещественном составе, физических свойствах нижних слоев литосферы, а также выяснение их строения, происхождения и развития. С. б. позволяет определять возраст геохимич. и геофизич. характеристик слагающих литосферу горных пород, изучать газовые и жидкие эманации, имеющие глубинное происхождение, а также устанавливать геологич. природу физич. полей, границ и слоев, температурного режима недр и их теплового излучения.

С помощью С. б. оцениваются перспективы нефтегазоносности глубоких осадочных бассейнов, ведутся поиски, разведка и последующая эксплуатация залежей нефти и газа. Предполагается использовать С. б. для изучения строения очагов землетрясений.

К 1974 в мире пройдено св. 400 сверхглубоких скважин, в т. ч.: на суше-№ 1 Берта-Роджерс, 9583 м; Бейден-Юнит, 9160 м (обе - штат Оклахома, США); № 1 - Шевченково, 7024 м (Зап. Украина, СССР); Аралсорская, 6806 м (Прикаспийская низм., СССР). Проектируются скважины С. б. на суше глубиной до 15 000 м (напр., на Балтийском щите, на территории СССР) и в океане (при глуб. водной толщи неск. км) -проект "Мохол" (США).

С. б. осуществляется роторным способом (за рубежом), турбинным или сочетанием этих способов (СССР). Осн. трудности обусловлены гл. обр. высокими значениями темп-р и давлений на больших глубинах, повышенной массой бурильных и обсадных труб в скважине. Процесс С. б. совершенствуется за счёт использования термостойких породоразрушающих инструментов и промывочных агентов, управления давлениями в скважине, повышения прочности и надёжности бурильных труб и др. См. также Бурение, Опорное бурение, Параметрическое бурение.

Ю. Г. Апанович, А. В. Орлов.

СВЕРХДАЛЬНЕЕ РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА, распространение звуковых колебаний в морях и океанах на большие расстояния (порядка тысяч км), обусловленное наличием т. н. подводного звукового канала. С. р. з. было независимо открыто и исследовано амер. учёными (М. Ивингом и Д. Вроцелем, 1944) и сов. учёными (Л. М. Бреховских, Л. Д. Ро-зенбергом, Б. И. Карловым и Н. И. Си-гачёвым, 1946; Гос. пр. СССР, 1951). См. Гидроакустика.

СВЕРХДЛИННЫЕ ВОЛНЫ (мириаметровые), радиоволны с длиной волны X > 10 км (частота < 30 кгц). Для С. в. ламбда сравнима с расстоянием от поверхности Земли до ионосферы, поэтому они могут распространяться по сферич. волноводу Земля - ионосфера на очень большие расстояния с незначительным ослаблением (атмосферный волновод). С. в. используются в наземных навигационных системах. При определённых условиях С. в. могут просачиваться через ионосферу вдоль силовых линий магнитного поля Земли и возвращаться в магнитосопряжённую точку на другом полушарии (см. Атмосферики). С. в. распространяются в земной коре и водах морей и океанов, так как коэффициент поглощения в проводящих средах уменьшается с уменьшением частоты. В связи с этим С. в. используются в системах подземной радиосвязи и подводной радиосвязи (см. Распространение радиоволн).

СВЕРХДОМИНИРОВАНИЕ, сверхдоминантность (генетич.), лучшая приспособленность и более высокая селективная ценность (отборное преимущество) гетерозигот от моногибридного скрещивания (напр., Аа) по сравнению с обоими типами гомозигот (АА и аа) (см. также Доминантность, Рецессивность). С. можно определить также как гетерозис, возникающий при моногибридном скрещивании. Наиболее известный пример С.- взаимоотношения между нормальным (S) и мутантным (s) аллелями гена, контролирующего структуру гемоглобина у человека. Люди, гомозиготные по мутантной аллели (ss), страдают тяжёлым заболеванием крови - серповид-ноклеточной анемией, от к-рого они гибнут обычно в детском возрасте (эритроциты больного имеют серповидную форму и содержат гемоглобин, структура к-рого незначительно изменена в результате мутации). Однако в тропич. Африке и других районах, где распространена малярия, в популяциях человека постоянно присутствуют все три генотипа - SS, Ss и ss (20-40% населения гетерозиготы - Ss). Оказалось, что сохранение в популяциях человека летальной (смертельной) аллели (s) обусловлено тем, что гетерозиготы (Ss) более устойчивы к малярии, чем гомозиготы по нормальному гену (SS), и, следовательно, обладают отборным преимуществом. Примеры С. многочисленны как в животном, так и в растительном мире. С.- один из факторов, способствующих поддержанию сбалансированного генетического полиморфизма в популяциях, т. е. сосуществования в течение мн. поколений и во вполне определённых соотношениях всех трёх возможных генотипов.

Лит.: М а и р Э., Популяции, виды и эволюция, пер. с англ., М., 1974; Рокицкий П. Ф., Введение в статистическую генетику, Минск, 1974. В. И, Иванов.

СВЕРХЗАДАЧА, термин, введённый К. С. Станиславским в его творческую систему: главная идейная задача, цель, ради к-рой создаются пьеса, актёрский образ, спектакль. См. Станиславского система.

СВЕРХЗВЕЗДА, то же, что квазар.

СВЕРХЗВУКОВАЯ СКОРОСТЬ, скорость движения, превышающая скорость звука в данной среде.

СВЕРХЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ, течение газа, при к-ром в рассматриваемой области скорости v его частиц больше местных значений скорости звука а. С изучением С. т. связан ряд важных практич. проблем, возникающих при создании самолётов, ракет и арт. снарядов со сверхзвуковой скоростью полёта, паровых и газовых турбин, высоконапорных турбокомпрессоров, аэродинамич. труб для получения потоков со сверхзвуковой скоростью и др.

Особенности сверхзвукового течения. С. т. газа имеют ряд качественных отличий от дозвуковых течений. Прежде всего, т. к. слабое возмущение в газе распространяется со скоростью звука, влияние слабого изменения давления, вызываемого помещённым в равномерный сверхзвуковой поток источником возмущений (напр., телом), не может распространяться вверх по потоку, а сносится вниз по потоку со скоростью v > а, оставаясь внутри т. н. конуса возмущений COD (рис. 1). В свою очередь, на данную точку О потока могут оказывать влияние слабые возмущения, идущие только от источников, расположенных внутри конуса АОВ с вершиной в данной точке и с тем же углом при вершине, что и у конуса возмущений, но обращённого противоположно ему. Если установившийся поток газа неоднороден, то области возмущений и области влияния ограничены не прямыми круглыми конусами, а коноидами - конусовидными криволинейными поверхностями с вершиной в данной точке.

Рис. 1. Конус возмущений COD и конус влияния АОВ.

При установившемся С. т. вдоль стенки с изломом (рис. 2, а) возмущения, идущие от всех точек линии излома, ограничены огибающей конусов возмущений -плоскостью, наклонённой к направлению потока под углом ц, таким, что sin м(мю) = = a/v1.

Рис. 2. Обтекание сверхзвуковым потоком: а - стенок с изломом, 6 - выпуклой искривлённой стенки.

Вслед за этой плоскостью поток поворачивается, расширяясь внутри угловой области, образованной пучком плоских фронтов возмущений (характеристик), до тех пор, пока не станет параллельным направлению стенки после излома.

Если стенка между двумя прямолинейными участками искривляется непрерывно (рис. 2, 6), то поворот потока происходит постепенно в последовательности прямых характеристик, исходящих из каждой точки искривлённого участка стенки. В этих течениях, наз. течениями Прандтля - Майера, параметры газа постоянны вдоль прямых характеристик.

При распространении в газе волны, вызывающие повышение и понижение давления, имеют разный характер. Волна, вызывающая повышение давления, распространяется со скоростью, большей скорости звука, и может иметь очень малую толщину (порядка длины свободного пробега молекул). При многих теоретич. исследованиях её заменяют поверхностью разрыва - т. н. ударной волной, или скачком уплотнения. При прохождении газа через скачок его скорость, давление, плотность, энтропия меняются разрывным образом - скачком.

Рис. 3. Обтекание сверхзвуковым потоком: а - клина, 6 - затупленного тела.

При обтекании сверхзвуковым потоком клина (рис. 3, а) поступательное течение вдоль боковой поверхности клина отделяется от набегающего потока плоским скачком уплотнения, идущим от вершины клина. При углах раскрытия клина, больших нек-poro предельного, скачок уплотнения становится криволинейным, отходит от вершины клина и за ним появляется область с дозвуковой скоростью течения газа в ней. Это характерно для сверхзвукового обтекания тел с тупой головной частью (рис. 3, б).

При обтекании сверхзвуковым потоком пластины (см. рис. 2 к ст. Подъёмная сила) под углом атаки, меньшим того, при к-ром скачок отходит от передней кромки пластины, от её передней кромки вниз идёт плоский скачок уплотнения, а вверх - течение разрежения Прандтля - Майера. В результате на верхней стороне пластины давление ниже, чем под пластиной; вследствие этого возникает подъёмная сила и сопротивление, т. е. Д'Аламбера - Эйлера парадокс не имеет места. Причиной того, что, в отличие от дозвукового обтекания, при сверхзвуковой скорости обтекания идеальным газом тела испытывают сопротивление, служит возникновение скачков уплотнения и связанное с ними увеличение энтропии газа при прохождении им скачков. Чем большие возмущения вызывает тело в газе, тем интенсивнее ударные волны и тем больше сопротивление движению тела. Для уменьшения сопротивления крыльев, связанного с образованием головных ударных волн, при сверхзвуковых скоростях пользуются стреловидными (рис. 4) и треугольными крыльями, передняя кромка к-рых образует острый угол B(ета) с направлением скорости v набегающего потока. Аэродинамически совершенной формой (т. е. формой с относительно малым сопротивлением давления) при С. т. является тонкое, заострённое с концов тело, движущееся под малыми углами атаки.

При движении таких тел с умеренной сверхзвуковой скоростью (когда скорость полёта превосходит скорость звука в небольшое число раз) производимые ими возмущения давления и плотности газа и возникающие скорости движения частиц газа малы, что позволяет пользоваться линейными ур-ниями движения сжимаемого газа для определения аэродинамич. характеристики профилей крыла, тел вращения и др.

Рис. 4. Схема обтекания стреловидного крыла.

Для расчёта С. т. около тел вращения и профилей не малой толщины внутри сопел ракетных двигателей и сопел аэродинамич. труб и в других случаях С. т. пользуются численными методами.

Течения с большой сверхзвуковой (гиперзвуковой) скоростью (v >> а) обладают нек-рыми особыми свойствами. Полёт тел в газе с гиперзвуковой скоростью связан с ростом до очень больших значений темп-ры газа вблизи поверхности тела, что вызывается мощным сжатием газа перед головной частью движущегося тела и выделением тепла вследствие внутреннего трения в газе, увлекаемом телом при полёте. Поэтому при изучении гиперзвуковых течений газа необходимо учитывать изменение свойств воздуха при высоких темп-pax: возбуждение внутренних степеней свободы и диссоциацию молекул газов, составляющих воздух, химич. реакции (напр., образование окиси азота), возбуждение электронов и ионизацию. В задачах, в к-рых существенны явления молекулярного переноса,- при расчёте поверхностного трения, тепловых потоков к обтекаемой газом поверхности и её темп-ры - необходимо учитывать изменение вязкости и теплопроводности воздуха, а в ряде случаев -диффузию и термодиффузию компонент воздуха.

В нек-рых условиях гиперзвукового полёта на больших высотах (см. Аэродинамика разреженных газов) процессы, происходящие в газе, нельзя считать термодинамически равновесными. Установление термодинамич. равновесия в движущейся "частице" (т. е. очень малом объёме) газа происходит не мгновенно, а требует определённого времени - т. н. времени релаксации, к-рое различно для различных процессов. Отступления от термодинамич. равновесия могут заметно влиять на процессы, происходящие в пограничном слое (в частности, на величину тепловых потоков от газа к телу), на структуру скачков уплотнения, на распространение слабых возмущений и другие явления. Так, при сжатии воздуха в головной ударной волне легче всего возбуждаются поступательные степени свободы молекул, определяющие темп-ру воздуха; возбуждение колебательных степеней свободы требует большего времени. Поэтому темп-pa воздуха и его излучение в области за ударной волной могут быть намного выше, чем по расчёту, не учитывающему релаксацию колебательных степеней свободы.

При очень высокой темп-ре (~3000-4000 К и более) в воздухе присутствуют достаточно большое количество ионизованных частиц и свободные электроны. Хорошая электропроводность воздуха вблизи тела, движущегося с большой сверхзвуковой скоростью, открывает возможность использования электромагнитных воздействий на поток для изменения сопротивления тела или уменьшения тепловых потоков от горячего газа к телу. Она же затрудняет проблему радиосвязи с летательным аппаратом из-за отражения и поглощения радиоволн ионизованным газом, окружающим тело. Нагревание воздуха при сжатии его перед головной частью движущегося с гиперзвуковой скоростью тела может вызывать мощные потоки лучистой энергии, частично передающейся телу и вызывающей дополнительные трудности при решении проблемы его охлаждения.

Если скорость набегающего потока во много раз превосходит скорость звука, то при малых возмущениях скорости изменения давления и плотности уже не будут малыми и необходимо пользоваться нелинейными ур-ниями даже при изучении обтекания тонких, заострённых тел. Существенная роль нелинейных эффектов характерна для гиперзвуковой аэродинамики. Многие представления аэродинамики умеренных сверхзвуковых скоростей, касающиеся характера сил и моментов, действующих на летательные аппараты, и устойчивости и управляемости этих аппаратов при гиперзвуковых скоростях полёта, становятся неприменимыми.

Большие значения числа М = v/a при течениях с гиперзвуковой скоростью позволяют установить важные качественные особенности таких течений и развить нелинейные асимптотич. теории для их количественного анализа. Так, при очень больших значениях числа М оказывается, что давление в набегающем на тело потоке становится пренебрежимо малым по сравнению с давлением в области течения за ударной волной, возникающей перед телом, а теплосодержанием набегающего потока можно пренебречь сравнительно с его кинетич. энергией. При таких условиях течение за ударной волной перестаёт зависеть от числа М набегающего потока.

Рис. 5. Значения коэффициента сопротивления сферы и цилиндра с конической головной частью; начиная с М-4 эти значения перестают заметно изменяться.

В этом состоит принцип стабилизации течения около тел при гиперзвуковых скоростях, причём стабилизация течения около тупых тел наступает при меньших значениях числа М, чем около тонких, заострённых тел (рис. 5).

Важным результатом теории гиперзвукового обтекания тонких, заострённых тел под малым углом атаки является т. н. закон плоских сечений, согласно к-рому при движении тонкого тела в покоящемся газе с гиперзвуковой скоростью частицы газа почти не испытывают продольного смещения, т. е. движение частиц происходит в плоскостях, перпендикулярных направлению движения тела (рис. 6).

Рис. 6. Схема к объяснению закона плоских сечений.

Из закона плоских сечений следует закон подобия, к-рый позволяет, напр., пересчитывать параметры движения, полученные для одного тела вращения при определённом числе М, на случай обтекания других тел с тем же распределением относит. толщины по длине, для к-рых произведение Мt(тау) сохраняет одно и то же значение (t - наибольшее значение относит. толщины тела).

Лит.: К о ч и н Н. Е., К и б е л ь И. А. Розе Н. В., Теоретическая гидромеханика 4 изд., ч. 2, М., 1963; Липман Г. В. Р о ш к о А., Элементы газовой динамики пер. с англ., М., 1960; Черный Г. Г. Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью, М., 1959. Г. Г. Чёрный.

СВЕРХКОМПЛЕКСНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ, комплексные соединения сложного состава. В С. с. к комплексному иону присоединены молекулы воды, аммиака, кислот, солей. Примеры С. с.: кристаллогидраты типа [Со(МНз)6]2(SО4)з -5Н2О, аммиакаты - Cu[PtCl6] -18NH3, соли -(NH4)3[RuCl6]NH4NO3. Обладая элек-тростатич. полем, комплексный ион притягивает дипольные молекулы, образуя в растворе вторую или даже третью координационные сферы. В образовании С. с. могут также участвовать окислительно-восстановительные взаимодействия, вандер-ваальсовы силы, водородные связи. Вторичными центрами присоединения могут быть и координированные молекулы или ионы, например SCN- в соединении [(NH3)2PtSCNSCNAg]NO3.

Лит.: Гринберг А. А., Введение в химию комплексных соединений, 2 изд., М.- Л., 1951; Химия координационных соединений, под ред. Дж. Бейлара и Д. Буша, пер. с англ., М., 1960; Некрасов Б. В., Основы общей химии, т. 3, М., 1970

СВЕРХНОВЫЕ ЗВЁЗДЫ, звёзды, испытавшие катастрофич. взрыв, за к-рым последовало огромное увеличение их блеска. В максимуме блеска светимость С. з. в миллиард раз превышает светимость таких звёзд, как Солнце, превосходя иногда светимость всей галактики, в к-рой они находятся. Максимум блеска С. з. наступает примерно через две-три недели после взрыва. После этого её блеск начинает постепенно падать, уменьшаясь в течение последующих 100 сут в 25-50 раз. В среднем в галактике, подобной нашей, вспыхивает одна-две С. з. в столетие. В нашей Галактике последние вспышки С. з. наблюдали Т. Браге в 1572 и И. Кеплер в 1604. Не исключено, что за последние три века в Галактике произошло ещё неск. вспышек С. з., к-рые, однако, не были замечены из-за сильного поглощения их света межзвёздной пылью. Наблюдая одновременно большое число галактик, астрономы открывают полтора-два десятка внегалактических С. з. ежегодно. Название "С. з." дано этим объектам по аналогии с новыми звёздами, но подчёркивает значительно более мощный характер вспышек.

По характеру изменения блеска со временем и спектру С. з. разделяют на 2 типа. С. з. I типа, как правило, в 3-5 раз ярче сверхновых II типа и характеризуются более медленным уменьшением блеска после максимума. Для спектров С. з. II типа наиболее характерны интенсивные линии излучения, тогда как для С. з. I типа - очень широкие линии поглощения. Другим отличием является присутствие в спектре С. з. II типа сильных линий водорода, почти полностью отсутствующих в спектрах С. з. I типа.

Большое значение для изучения С. з. имело обнаружение в Галактике продуктов их взрыва: расширяющихся с большими скоростями газовых оболочек (т. н. остатков сверхновых) и звездообразных объектов - пульсаров. Последние являются быстровращающимися нейтронными звёздами, для к-рых характерно радиоизлучение, пульсирующее с периодом, равным периоду вращения звезды. Остатки С. з. являются источниками т. н. синхронного радиоизлучения, к-рое возникает при торможении электронов большой энергии в магнитных полях оболочек. Нек-рые из остатков С. з. являются также источниками теплового рентгеновского излучения с темп-рой 106-107 К. Наиболее поразительным из всех остатков С. з. нашей Галактики можно считать Крабовидную туманность, к-рая находится на том месте, где в 1054 вспыхнула яркая С. з., отмеченная в китайских и японских хрониках. Помимо причудливой волокнистой туманности, расширяющейся со скоростью ок. 1500 км/сек, в этом остатке наблюдается пульсар с периодом излучения 0,033 сек в радио-, оптическом, рентгеновском и гамма-диапазонах. По ряду признаков С. з. 1054 нельзя отнести ни к I, ни ко II типу.

Анализ имеющихся наблюдательных данных о С. з. и о их остатках позволяет нарисовать в общих чертах следующую картину эволюции С. з. (характерные параметры приведены в табл.). При взрыве С. з. значительная доля массы звезды (а в некоторых случаях, возможно, и вся её масса) превращается в оболочку, расширяющуюся со скоростями до 20 000 км/сек. Увеличение блеска связано в значительной мере с увеличением радиуса излучающей поверхности. В максимуме блеска С. з. имеют колоссальный радиус, в 20-40 тыс. раз превышающий солнечный. По мере расширения оболочки её плотность уменьшается. При последующем расширении в межзвёздной среде оболочка С. з. начинает взаимодействовать с межзвёздным газом, что приводит к образованию ударной волны. Следствием этого является нагрев и торможение оболочки. Через десятки тысяч лет остаток С. з. охватывает объём пространства радиусом более 10 пс, заполненный горячей плазмой с темп-рой ок. 106 К. На границе этого объёма находится слой более холодного и плотного межзвёздного газа, увлечённого при расширении оболочки. Масса этого газа достигает неск. сот солнечных масс (типичный пример такого остатка С. з.- волокнистая туманность в созвездии Лебедя). По прошествии сотен тыс. лет скорость расширения оболочки падает до величины порядка 10 км/сек я её уже невозможно выделить на фоне хаотически движущихся облаков межзвёздного газа.

Характеристики сверхновых звёзд
 

Параметры

Сверхновые звёзды I типа

Сверхновые звёзды II типа

 

Масса выброшенной оболочки (в массах Солнца)

0,1-0,5

ок. 1

 

Скорость расширения в максимуме блеска, км/сек 

10-20 тыс.

5-15 тыс.

 

Темп-pa в максимуме блеска, К.

15-20 тыс.

10 - 15 тыс.

 

Полная энергия излучения, эрг

1049 - 1050

3х1048 -3х1049

 

Кинетическая энергия оболочки, эрг

1050 - 1051

2х1050 - 2х1051

 

1 эрг = 10-7 дж.

 

Теория пока ещё (70-е гг. 20 в.) не в состоянии дать определённый ответ на вопрос о механизме вспышек С. з. Однако, по-видимому, можно считать, что взрыв С. з.- результат неустойчивости, возникающей на поздних стадиях эволюции звёзд. Наиболее вероятными представляются следующие два механизма вспышек: термоядерный взрыв вырожденного ядра, состоящего из углерода; гравитационный коллапс, т. е. катастрофическое падение вещества звезды к центру, когда термоядерная энергия последней оказывается полностью исчерпанной. В последнем случае предполагается, что бурное выделение гравитационной энергии приводит при нек-рых условиях к разлёту наружных слоев звезды.

Одним из самых интересных аспектов физики С. з. является их роль в термоядерном синтезе хим. элементов и преобразовании хим. состава Галактики. К моменту взрыва С. з. значительная доля её массы в форме водорода и гелия оказывается преобразованной посредством термоядерных реакций в элементы с большими атомными весами. При взрыве возникают условия для синтеза ещё более тяжёлых элементов, в т. ч. элементов группы железа. В результате этого вещество, выбрасываемое С. з. в межзвёздную среду, обогащено тяжёлыми элементами. На протяжении ранней истории Галактики взорвалось достаточно много С. з., чтобы существенно изменить её первоначальный хим. состав. Наблюдения показывают, что самые "старые" звёзды Галактики содержат в 100-1000 раз меньше тяжёлых элементов, чем Солнце и другие звёзды, образовавшиеся позднее.

Со С. з. в значительной мере связывают также и происхождение космических лучей в Галактике. Предполагается, что ускорение космических лучей происходит в электромагнитных полях пульсаров и частично в ударных волнах расширяющихся оболочек С. з.

Лит.: Шкловский И. С., Сверхновые звёзды, М., 1966; Псковский Ю. П., Новые и сверхновые звёзды, М., 1974; М у с-тель Э. Р., Вспышки сверхновых и термоядерные процессы, "Природа", 1974, № 12. Э. Р. Мустель, Н. Н. Чугай.

СВЕРХНОРМАТИВНЫЕ ЗАПАСЫ, часть средств, вложенных в произ-во социалистич. предприятием (орг-цией), которая не покрывается установленными нормативами и не прокредитована банком. Общая причина образования С. з.- неудовлетворительная работа предприятия.
На пром. и с.-х. предприятиях, в строит. орг-циях и др. С. з. могут быть связаны с выработкой продукции, к-рая не находит сбыта вследствие её недоброкачественности, со сверхплановыми затратами по расходам будущих периодов, с внеплановым завозом ненужных в данное время предприятию товарно-материальных ценностей (см. Запасы производственные), задержкой сбыта готовой продукции по вине производителя и т. п. В торг. орг-циях С. з. товаров образуются при завозе товаров, не пользующихся спросом покупателей. На предприятиях бытового обслуживания гл. причина С. з. готовой продукции - плохое качество работ, вследствие чего заказчики отказываются их принять. Устранение С. з. путём организации ритмичной поставки сырья, материалов, своевременного отказа от ранее заказанных предметов труда в результате экономного расходования ранее полученных, реализации ненужных предприятию предметов труда, ускорения реализации готовой продукции и др. мер служит мобилизации внутрихозяйственных резервов. Снижение С. з. способствует улучшению финанс. состояния предприятия и высвобождению значит, средств для нужд нар. хозяйства. В. А. Новак.

СВЕРХОПЕРАТИВНАЯ ПАМЯТЬ, память ЭВМ ёмкостью в неск. десятков или сотен машинных слов, у к-рой время обращения соизмеримо со временем выполнения арифметических (или логических) операций. С. п. может быть ча-етью оперативной памяти (частью оперативного запоминающего устройства) либо отд. устройством. С. п. используется для приёма и выдачи промежуточных данных и констант, непосредственно используемых в процессе вычислений, а также для хранения и модификации команд выполняемого участка программы.

СВЕРХПЛАНОВАЯ ПРИБЫЛЬ, категория социалистич. хозяйства, отражающая избыток фактически полученной прибыли над суммой плановой прибыли предприятий, объединений и отрасли. С. п. достигается в результате выявления и эффективного использования внутри-хозяйств. резервов и улучшения качественных показателей хозрасчётной деятельности (см. Хозяйственный расчёт), С. п., полученная путём усиления интенсивных методов ведения х-ва и более рационального использования материальных, трудовых и финанс. ресурсов, отражает дополнительный вклад предприятий, объединений и хоз. орг-ций в повышение эффективности экономики и носит прогрессивный характер. В ряде случаев С. п. образуется по причинам, непосредственно не зависящим от деятельности производственных коллективов (напр., в результате изменения цен на потребляемое сырьё и материалы, изменения норм амортизационных отчислений, оптовых цен предприятий на реализуемую продукцию). Вместе с тем сверхплановая прибыль может быть получена в результате воздействия и негативных факторов - завышения цен, увеличения выпуска более рентабельной ("выгодной"), но менее нужной нар. х-ву продукции, занижения плана прибыли, сокращения издержек произ-ва за счёт ухудшения качества продукции. В этих случаях к предприятиям и объединениям применяют финанс. санкции (изъятие "незаслуженной" и, следовательно, незаконной прибыли в бюджет и т. д.).

В промышленности для получения С. п. первостепенное значение имеют совершенствование и рационализация произ-ва, всемерное использование достижений науки и техники, что позволяет увеличивать объём выпуска и реализации продукции, снижать себестоимость (см. Себестоимость продукции), улучшать ассортиментную структуру и качество продукции. В совхозах и на других государственных сельскохозяйственных предприятиях существенным фактором образования С. п. является повышение урожайности с.-х. культур и продуктивности животноводства на основе механизации, химизации с.-х. произ-ва и мелиорации земель. В гос. торговле С. п. обусловлена внедрением новых прогрессивных форм торговли, увеличением объёма розничного товарооборота по сравнению с планом, сокращением издержек обращения.

Распределение С. п. призвано способствовать усилению материальной ответственности и заинтересованности коллективов предприятий и объединений в более полном использовании резервов роста произ-ва и повышения его эффективности с учётом экономич. интересов общества. С этой целью одна часть С. п. идёт на дополнит. экономич. стимулирование и расширение произ-ва (см. Фонды экономического стимулирования, Фонды социалистического предприятия), а другая поступает в централизованный фонд денежных ресурсов.

В СССР до 1966 примерно 75% всей С. п. направлялось в фонд предприятия, на выплату премий по итогам социалистич. соревнования, на жил. строительство сверх плана, причём нормы отчислений от С. п. в поощрительные фонды были в несколько раз выше норм отчислений от прибыли в пределах плана, что препятствовало разработке и принятию напряжённых заданий по прибыли. В новых условиях хозяйствования С. п. в пром-сти - за вычетом части, имеющей целевое назначение (напр., отчисления в фонд ширпотреба),- распределяется в след, очерёдности: плата за фонды и фиксированные платежи в бюджет, уплата процентов банку сверх сумм, предусмотренных финанс. планом; восполнение недостатка собственных оборотных средств и погашение задолженности по ссудам на временное пополнение их недостатка, возникшего по вине самого предприятия (объединения); дополнит. отчисления в фонды экономич. стимулирования в установленных размерах, но в пределах нераспределённой С. п.; выплата премий по итогам социалистич. соревнования; погашение ссуд банка, полученных на затраты по увеличению произ-ва товаров нар. потребления, а также внедрению новой техники и нек-рые другие затраты при недостаточности средств фонда развития производства; в сумме образующегося свободного остатка С. п. вносится в гос. бюджет.

В отд. отраслях пром-сти существует особый порядок распределения С. п. Напр., отрасли приборостроения, средств автоматизации и систем управления применяют нормативный метод распределения С. п. между бюджетом и отраслью, однако в случае перевыполнения
плана более чем на 2% доля отрасли определяется по пониженному (на 30-50%) нормативу, что стимулирует принятие напряжённых плановых заданий по прибыли.

В зарубежных социалистич. странах С. п. также служит источником увеличения хозрасчётных фондов предприятий, централизованных и резервных фондов объединений и дополнит. взносов в бюджет. При этом применяются различные методы распределения С. п., напр. в ГДР часть С. п. направляется в бюджет по нормативу отчислений от чистой прибыли. В большинстве социалистич. стран С. п., полученная незаконно или по не зависящим от предприятий (объединений) причинам, непосредственно поступает в бюджет.

Лит.: Бирман А. М., Очерки теории советских финансов, М., 1972, ч. 2; Гаретовский Н. В., Финансовые методы стимулирования интенсификации производства, М., 1972; Александров А. М., Вознесенский Э. А., Финансы социализма, М., 1974; финансы предприятий и отраслей народного хозяйства, 2 изд., М., 1973. Р. Д. Винокур.

СВЕРХПРИБЫЛЬ, категория капиталистич. хозяйства, отражающая превышение (излишек) прибыли капиталистич. предприятий и монополий по сравнению со средней прибылью. В домонополистич. период развития капитализма С. выступает как превращённая форма избыточной прибавочной стоимости. В промышленности С. получают технически передовые предприятия, у к-рых вследствие высокого органического строения капитала уровень издержек производства ниже сред-неотраслевых. В "Теориях прибавочной стоимости" (4-й том " Капитала ") К.Маркс писал, что С. (или добавочную прибыль) в промышленности приносит "...наиболее производительный капитал" (Маркc К. и Энгельс Ф., Соч., 2 изд., т. 26, ч. 2, с. 97), и подчёркивал, что "...в промышленности сверхприбыль получается, как правило, от удешевления продукта..." (там же, с. 9). При этом в период домонополи-стич. капитализма С. носит временный, спорадич. характер, поскольку технич. новшества и изобретения по мере развития производительных сил находят применение и на других предприятиях. Исчезая на одном предприятии, С. возникает на другом, где вводятся новые, ещё более совершенные машины. В сельском хозяйстве источником С. служит дополнительная прибыль, возникающая в результате более благоприятных природных и транспортных условий и последовательного вложения капитала в землю (см. в ст. Дифференциальная рента).

При империализме, и особенно в период государственно-монополистического капитализма, С. превращается в монопольно-высокую прибыль (см. Монопольная прибыль) и становится движущим мотивом и регулятором капиталистич. произ-ва. Монополии постоянно получают всё возрастающую С. Напр., в Великобритании только за один (1973) год прибыль компаний, производящих средства произ-ва, увеличилась на 50%, а компаний по произ-ву предметов потребления - на 43%. В Японии прибыль монополистич. объединений с 1969 по 1972 повысилась на 36%, тогда как прибыль немонополизированных предприятий возросла за эти же годы на 24%.

В. И. Ленин отмечал, что получение монопольно-высокой прибыли даёт капиталистам экономич. возможность подкупать отдельные прослойки рабочих, привлекая их на сторону буржуазии данной отрасли или данной нации против всех остальных (см. В. И. Ленин, Полн. собр. соч., 5 изд., т. 27, с. 423).

Источниками С. на совр. этапе развития гос.-монополистич. капитализма выступают: 1) эксплуатация трудящихся на предприятиях монополистич. объединений. Важная роль при этом принадлежит применению новой техники, изобретений, науч. открытий, обеспечивающих рост производительности труда и снижение издержек произ-ва; 2) экономия на издержках произ-ва в результате получения монополиями от гос. предприятий дешёвой электроэнергии, газа, перевозки своих грузов на гос. жел. дорогах по сниженным тарифам, что по существу является скрытой формой гос. субсидирования монополий; 3) эксплуатация трудящихся немонополизированных предприятий и трудящихся экономически отсталых стран, для к-рых характерны низкая заработная плата и более продолжительный рабочий день; 4) установление монопольных цен, по к-рым монополистич. капитал реализует свои товары (машины, оборудование) с.-х. предприятиям, а покупает с.-х. продукцию по низким ценам. В результате пром. монополии получают не только часть прибыли капиталистов в с. х-ве, но и прибавочный продукт мелких товаропроизводителей, не эксплуатирующих чужого труда (система низких цен на сырьё и с.-х. продукты широко используется и для ограбления экономически слаборазвитых стран); 5) перераспределение национального дохода через финанс. системы капиталистич. стран. Огромные прибыли поступают к военно-пром. комплексам из гос. бюджета в форме оплаты воен. заказов по чрезвычайно высоким ценам, выплаты процентов по гос. займам, многочисл. субсидий, дотаций, кредитов. Одним из источников С. являются крупные налоговые льготы монополиям.

Лит.: Финансы капиталистических государств, М., 1975.

Р. Д. Винокур, Л. А. Дробозина.

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ, свойство многих проводников, состоящее в том, что их электрич. сопротивление скачком падает до нуля при охлаждении ниже определённой критич. темп-ры Тк, характерной для данного материала. С. обнаружена у более чем 25 металлич. элементов, у большого числа сплавов и интер-металлич. соединений, а также у нек-рых полупроводников. Рекордно высоким значением Тк (ок. 23 К) обладает соединение Nb3Ge.

Основные явления. Скачкообразное исчезновение сопротивления при понижении темп-ры впервые наблюдал X. Камерлинг-Оннес (1911) на ртути (рис. 1). Он пришёл к выводу, что ртуть при Т = 4,15 К переходит в новое состояние, к-рое вследствие его необычных электрич. свойств может быть названо сверхпроводящим. Несколько позднее Камерлинг-Оннес обнаружил, что электрич. сопротивление ртути восстанавливается при включении достаточно сильного магнитного поля (его наз. критическим магнитным полем Нк). Измерения показали, что падение сопротивления до нуля происходит на протяжении очень узкого, но конечного интервала темп-р.

Рис. 1. Зависимость сопротивления R от температуры Т для ртути (Hg) и для платины (Pt). Ртуть при Г=4,12К переходит в сверхпроводящее состояние. R0°c - значение R при О °С.

Ширина этого интервала для чистых образцов составляет 10-3-10-4 К и возрастает при наличии примесей и др. дефектов структуры.
Отсутствие сопротивления в сверхпроводящем состоянии с наибольшей убедительностью демонстрируется опытами, в к-рых в сверхпроводящем кольце возбуждается ток, практически не затухающий с течением времени. В одном из вариантов опыта используются два кольца из сверхпроводящего металла. Большее из колец неподвижно закрепляется, а меньшее концентрически подвешивается на упругой нити таким образом, что когда нить не закручена, плоскости колец образуют между собой нек-рый угол. Кольца охлаждаются в присутствии магнитного поля ниже темп-ры Тк, после чего поле выключается. При этом в кольцах возбуждаются токи, взаимодействие между к-рыми стремится уменьшить первоначальный угол между плоскостями колец. Нить закручивается, а наблюдаемое постоянство угла закручивания показывает, что токи в кольцах являются незатухающими. Опыты такого рода позволили установить, что сопротивление металла в сверхпроводящем состоянии меньше чем 10-2° ом см (сопротивление чистых образцов меди или серебра составляет ок. 10 9 ом см при темп-ре жидкого гелия). Однако сверхпроводник не является просто идеальным проводником, как это считалось ещё в течение более чем 20 лет после открытия С. Существование значительно более глубокого различия между нормальным и сверхпроводящим состояниями металла стало очевидным, после того как нем. физики В. Мейснер и Р. Оксенфельд (1933) установили, что слабое магнитное поле не проникает в глубь сверхпроводника. Особенно важно, что это имеет место независимо от того, было ли поле включено до или после перехода металла в сверхпроводящее состояние. В отличие от этого, идеальный проводник (т. е. проводник с исчезающе малым сопротивлением) должен захватывать пронизывающий его магнитный поток. Это различие иллюстрирует рис. 2 (а, б, в), на к-ром схематически изображено распределение поля вблизи односвязного металлич. образца на трёх последовательных этапах опыта: а) образец находится в нормальном состоянии, внешнее поле свободно проникает в глубь металла; б) образец охлаждается ниже Тк, магнитное поле выталкивается из сверхпроводника (верхний рисунок), тогда как в случае идеального проводника распределение поля оставалось бы неизменным (нижний рисунок); в) внешнее поле выключается, при этом исчезает и намагниченность сверхпроводника. В случае идеального проводника поток магнитной индукции через образец сохранил бы свою величину, и картина поля была бы такой же, как у постоянного магнита.

Рис. 2. Распределение магнитного поля около сверхпроводящего шара и около шара с исчезающим сопротивлением (идеальный проводник): а) Т>Тк; б) Т<. Тк, внешнее поле Нвн/= 0; в) Т<ТК, НВн=0.

Выталкивание магнитного поля из сверхпроводящего образца (это явление обычно наз. эффектом Мейснера) означает, что в присутствии внешнего магнитного поля такой образец ведёт себя как идеальный диамагнепшк той же формы с магнитной восприимчивостью x=-1/4п(пи) В частности, если образец имеет форму длинного сплошного цилиндра, а внешнее поле Н однородно и параллельно оси цилиндра, то магнитный момент, отнесённый к единице объёма, будет равен М = = -Н/4п(пи). Это примерно в 105 раз больше по абс. величине, чем удельная намагниченность диамагнитного металла в нормальном состоянии. Эффект Мейснера связан с тем, что при Н < Нк в поверхностном слое сверхпроводящего цилиндра появляется круговой незатухающий ток, сила к-рого как раз такова, что магнитное поле этого тока компенсирует внешнее поле в толще сверхпроводника. Опыт показывает, что в случае больших образцов слабое магнитное поле в условиях эффекта Мейснера проникает в металл на глубину б(дельта) ~ 10-5-10-6 см, именно в этом слое течёт поверхностный ток.

По своему поведению в достаточно сильных полях сверхпроводники подразделяются на две большие группы, т. н. сверхпроводники 1-го и 2-го рода. На рис. 3 и 4 в несколько идеализированной форме изображены кривые намагничивания М(Н), типичные для каждой из этих групп.

Рис. 3. Кривая намагничивания сверхпроводников 1-го рода.

Кривые относятся к случаю длинных цилиндрических образцов, помещённых в поле, параллельное оси цилиндра. При такой геометрии опыта отсутствуют эффекты размагничивания, и картина поэтому является наиболее простой. Начальный прямолинейный участок на этих кривых, где М = -Н/4 п(пи), соответствует интервалу значений Н, на к-ром имеет место эффект Мейснера.

Рис. 4. Кривая намагничивания сверхпроводников 2-го рода.

Как видно из рисунка, дальнейший ход кривых М(Н) для сверхпроводников 1-го и 2-го рода существенно различается.
Сверхпроводники 1-го рода, к-рыми являются все достаточно чистые сверх-проводящие металлич. элементы (за исключением V и Nb), теряют С. при поле Н = Нк, когда поле скачком проникает в металл и он во всём объёме переходит в нормальное состояние. При этом удельный магнитный момент также скачком уменьшается примерно в 105 раз. Кри-тич. полю Нк можно дать простое тер-модинамич. истолкование. При темп-ре Т < Тк и в отсутствии магнитного поля свободная энергия в сверхпроводящем состоянии Fc ниже, чем в нормальном Fн. При включении поля свободная энергия сверхпроводника возрастает на величину Н2/8п(пи), равную работе намагничивания, и при Н = Нк сравнивается с FH (в силу малости магнитного момента в нормальном состоянии F,i практически не изменяется при включении поля). Т. о., поле Нк определяется из условия равновесия в точке перехода:
2304-1.jpg

Критич. поле Нк зависит от темп-ры: оно максимально при Т = 0 и монотонно убывает до нуля по мере приближения к Тк. (Значения Нк для нек-рых сверхпроводников приведены в ст. Сверхпроводники.)

На рис. 5 изображена фазовая диаграмма на плоскости (Я, Т). Заштрихованная область, ограниченная кривой Нк (Т), соответствует сверхпроводящему состоянию. По измеренной зависимости Нк (Т) могут быть рассчитаны все термодинамич. характеристики сверхпроводника 1-го рода. В частности, из формулы (1) непосредственно получается (при дифференцировании по темп-ре) выражение для теплоты фазового перехода в сверх-проводящее состояние:
2304-2.jpg

где S - энтропия единицы объёма. Знак Q таков, что теплота поглощается сверхпроводником при переходе в нормальное состояние. Поэтому если разрушение С. магнитным полем производится при адиабатич. изоляции образца, то последний будет охлаждаться.

Рис. 5. Фазовая диаграмма для сверхпроводников 1-го и 2-го рода.

Скачкообразный характер фазового перехода в магнитном поле (рис. 3) наблюдается только в случае весьма спец. геометрии опыта: длинный цилиндр в продольном поле. При произвольной форме образца и др. ориентациях поля переход оказывается растянутым по более или менее широкому интервалу значений Н: он начинается при Н < Нк и заканчивается, когда поле во всех точках образца превысит Нк.

В этом интервале значений Я сверхпроводник 1-го рода находится в т. н. промежуточном состоянии. Он расслаивается на чередующиеся области нормальной и сверхпроводящей фаз, причём так, что поле в нормальной фазе вблизи границы раздела параллельно этой границе и равно Нк. По мере увеличения поля возрастает доля нормальной фазы и происходит уменьшение магнитного момента образца. Структура расслоения и характер кривой намагничивания существенно зависят от геометрич. факторов. В частности, для пластинки, ориентированной перпендикулярно магнитному полю, расслоение начинается уже в слабом поле, гораздо меньшем, чем Нк. С магнитными свойствами сверхпроводников тесно связаны и особенности протекания в них тока. В силу эффекта Мейснера ток является поверхностным, он сосредоточен в тонком слое, определяемом глубиной проникновения магнитного поля. Когда ток достигает нек-рой критич. величины, достаточной для создания критич. магнитного поля, сверхпроводник 1-го рода переходит в промежуточное состояние и приобретает электрич. сопротивление.

К сверхпроводникам 2-го рода относится большинство сверхпроводящих сплавов. Кроме того, сверхпроводниками 2-го рода становятся и сверхпроводящие металлич. элементы (сверхпроводники 1-го рода) при введении в них достаточно большого количества примесей. Картина разрушения сверхпроводимости магнитным полем является у этих сверхпроводников более сложной. Как видно из рис. 4, даже в случае цилиндрич. образца в продольном поле происходит постепенное уменьшение магнитного момента на протяжении значит. интервала полей от Нк1, когда поле начинает проникать в толщу образца, и до поля Нк2, при к-ром происходит полное разрушение сверхпроводящего состояния. В большинстве случаев кривая намагничивания такого типа является необратимой (наблюдается магнитный гистерезис). Величина гистерезиса очень чувствительна к технологии приготовления образцов, и в нек-рых случаях путём спец. обработки удаётся получить образцы с почти обратимой кривой намагничивания. Поле Нк2 часто оказывается весьма большим, достигая сотен тысяч эрстед (см. статьи Магниты сверхпроводящие и Сверхпроводники). Что же касается термодинамич. критич. поля Нк, определяемого соотношением (1), то оно для сверхпроводников 2-го рода не является непосредственно наблюдаемой характеристикой. Однако его можно рассчитать, исходя из найденных опытным путём значений свободной энергии в нормальном и сверхпроводящем состояниях в отсутствии магнитного поля. Оказывается, что вычисленное таким способом значение Нк попадает в интервал между Нк1 и Нк2. Т. о., проникновение магнитного поля в сверхпроводник 2-го рода начинается уже в поле, меньшем, чем Нк, когда условие равновесия (1) ещё нарушено в пользу сверхпроводящего состояния. Понять это парадоксальное на первый взгляд явление можно, если принять во внимание поверхностную энергию границы раздела нормальной и сверхпроводящей фаз. В случае сверхпроводников 1-го рода эта энергия положительна, так что появление границы раздела приводит к проигрышу в энергии. Это существенно ограничивает степень расслоения в промежуточном состоянии. Аномальные магнитные свойства сверхпроводников 2-го рода можно качественно объяснить, если принять, что в этом случае поверхностная энергия отрицательна. Именно к такому выводу приводит совр. теория сверхпроводимости. При отрицат. поверхностной энергии уже при Н < Нк энергетически выгодным является образование тонких областей нормальной фазы, ориентированных вдоль магнитного поля. Возможность реализации такого состояния сверхпроводника 2-го рода была предсказана А. А. Абрикосовым (1952) на основе теории сверхпроводимости В. Л. Гинзбурга и Л. Д. Ландау. Позднее им же был произведён детальный расчёт структуры этого состояния. Оказалось, что нормальные области зарождаются в форме нитей, пронизывающих образец и имеющих толщину, грубо говоря, сравнимую с глубиной проникновения магнитного поля. При увеличении внешнего поля концентрация нитей возрастает, что и приводит к постепенному уменьшению магнитного момента. Т. о., в интервале значений поля от Нк1 до Нк2 сверхпроводник находится в состоянии, к-рое принято наз. смешанным.
Фазовый переход в сверхпроводящее состояние в отсутствии магнитного поля. Прямые измерения теплоёмкости сверхпроводников при Н = 0 показывают, что при понижении темп-ры теплоёмкость в точке перехода Тк испытывает скачок до величины, к-рая примерно в 2,5 раза превышает её значение в нормальном состоянии в окрестности Тк(рис. 6). При этом теплота перехода Q = 0, что следует, в частности, из формулы (2) (Нк = 0 при Т = Тк). Т. о., переход из нормального в сверхпроводящее состояние в отсутствии магнитного поля является фазовым переходом 2-го рода.
 

Рис. 6. Скачок теплоёмкости сверхпроводника в точке перехода (Тк) в отсутствии внешнего магнитного поля (Сс и Сн - теплоёмкость в сверхпроводящем и нормальном состояниях).

Из формулы (2) можно получить важное соотношение между скачком теплоёмкости и углом наклона кривой Нк(Т) (рис. 5) в точке Т = Тк:
2304-3.jpg
где Сс и Сн - значения теплоёмкости в сверхпроводящем и нормальном состояниях. Это соотношение с хорошей точностью подтверждается экспериментом. Природа сверхпроводимости. Совокупность экспериментальных фактов о С. убедительно показывает, что при охлаждении ниже Тк проводник переходит в новое состояние, качественно отличающееся от нормального. Исследуя различные возможности объяснения свойств сверхпроводника, особенно эффекта Мейснера, нем. учёные, работавшие в Англии, Г. и Ф. Лондоны (1934) пришли к заключению, что сверхпроводящее состояние является макроскопическим квантовым состоянием металла.

На основе этого представления они создали феноменоло-гич. теорию, объясняющую поведение сверхпроводников в слабом магнитном поле - эффект Мейснера и отсутствие сопротивления. Обобщение теории Лондонов, сделанное Гинзбургом и Ландау (1950), позволило рассмотреть вопросы, относящиеся к поведению сверхпроводников в сильных магнитных полях. При этом было объяснено огромное количество экспериментальных данных и предсказаны новые важные явления. Убедительным подтверждением правильности исходных предпосылок упомянутых теорий явилось открытие эффекта квантования магнитного потока, заключённого внутри сверхпроводящего кольца. Из уравнений Лондонов следует, что магнитный поток в этом случае может принимать лишь значения, кратные кванту потока Фо = hc/e*, где е* - заряд носителей сверхпроводящего тока, h -Планка постоянная, с - скорость света. В 1961 Р. Долл и М. Небауэр и, независимо, Б. Дивер и У. Фейрбенк (США) обнаружили этот эффект. Оказалось, что е* = 2е, где е - заряд электрона. Явление квантования магнитного потока имеет место и в случае упомянутого выше состояния сверхпроводника 2-го рода в магнитном поле, большем, чем Нк1 Образующиеся здесь нити нормальной фазы несут квант потока Фо. Найденная в опытах величина заряда частиц, создающих своим движением сверхпроводящий ток (е* = 2е), подтверждает Купера эффект, на основе к-рого в 1957 Дж. Бардин, Л. Купер и Дж. Шриффер (США) и Н. Н. Боголюбов (СССР) построили последовательную микроскопич. теорию С. Согласно Куперу, два электрона с противоположными спинами при определённых условиях могут образовывать связанное состояние (куперовскую пару). Заряд такой пары равен 2 е. Пары обладают нулевым значением спина и подчиняются Базе - Эйнштейна статистике. Образуясь при переходе металла в сверхпроводящее состояние, пары испытывают т. н. бозе-конденсацию (см. Квантовая жидкость), и поэтому система куперов-ских пар обладает свойством сверхтекучести. Т. о., С. представляет собой сверхтекучесть электронной жидкости. При Т = 0 связаны в пары все электроны проводимости. Энергия связи электронов в паре весьма мала: она равна примерно 3,5 kTK, где k - Больцмана постоянная. При разрыве пары, происходящем, напр., при поглощении кванта электромагнитного поля или кванта звука (фонона), в системе возникают возбуждения. При отличной от нуля темп-ре имеется определённая равновесная концентрация возбуждений, она возрастает с темп-рой, а концентрация пар соответственно уменьшается. Энергия связи пары определяет т. н. щель в энергетич. спектре возбуждений, т. е. минимальную энергию, необходимую для создания отдельного возбуждения. Природа сил притяжения между электронами, приводящих к образованию пар, вообще говоря, может быть различной, хотя у всех известных сверхпроводников эти силы определяются взаимодействием электронов с фононами. Тем не менее развитие теории С. стимулировало интенсивные теоретич. поиски др. механизмов С. В этом плане особое внимание уделяется т. н. нитевидным (одномерным) и слоистым (двумерным) структурам, обладающим достаточно большой проводимостью, в к-рых имеются основания ожидать более интенсивного притяжения между электронами, чем в обычных сверхпроводниках, а следовательно,-и более высокой темп-ры перехода в сверхпроводящее состояние.

Явления, родственные С., по-видимому, могут иметь место и в нек-рых космич. объектах, напр. в нейтронных звёздах.
Практическое применение сверхпроводимости интенсивно расширяется. Наряду с магнитами сверхпроводящими, сверх-проводящими магнитометрами существует ряд др. технич. устройств и измерит. приборов, основанных на использовании различных свойств сверхпроводников (см. Криоэлектроника). Построены сверхпро-водящие резонаторы, обладающие рекордно высокой (до 10'°) добротностью, сверх-проводящие элементы для ЭВМ, перспективно применение сверхпроводников в крупных электрич. машинах и т. д.

Лит.: Де Жен П., Сверхпроводимость металлов и сплавов, пер. с англ., М., 1968; Линтон Э., Сверхпроводимость, пер. с англ., 2 изд., М., 1971; Сверхпроводимость. Сб. ст., М., 1967; Мендельсон К., На пути к абсолютному нулю, пер. с англ., М., 1971; физический энциклопедический словарь, т. 4, М., 1965, с. 475-82.

Г. М. Элиашберг.

СВЕРХПРОВОДНИКИ, вещества, у к-рых при охлаждении ниже определённой критич. темп-ры Тк электрич. сопротивление падает до нуля, т. е. наблюдается сверхпроводимость. За исключением Си, Ag, Au, Pt, щелочных, щелочноземельных и ферромагнитных металлов, большая часть остальных металлич. элементов является С. (см. Металлы). Элементы Si, Ge, Bi становятся С. при охлаждении под давлением. В сверхпроводящее состояние может переходить также неск. сот металлич. сплавов и соединений и нек-рые сильно легированные полупроводники. Следует отметить, что существуют сверхпроводящие сплавы, в к-рых отдельные компоненты или даже все компоненты сплава сами по себе не являются С. Значения Тк почти для всех известных С. лежат в диапазоне темп-р существования жидкого водорода и жидкого гелия (темп-pa кипения водородаТкип = 20,4 К).

Вторым важнейшим параметром, характеризующим свойства С., является величина критического магнитного поля Нк, выше к-рого С. переходит в нормальное (несверхпроводящее) состояние. С ростом темп-ры значение Нк монотонно падает и обращается в нуль при Т >= Тк. Макс, значение Нк = Но, определённое из экспериментальных данных путём экстраполяции к нулю абсолютной температурной шкалы, для ряда С. приведено в таблице.

Самой высокой из известных (1974) Тк обладает соединение Nb3Ge, приготовленное по спец. технологии.
Несмотря на то, что принципиальные причины возникновения сверхпроводимости твёрдо установлены, совр. теория не даёт возможности рассчитать значения Тк или Нк для известных С. или предсказать их для нового сверхпроводящего сплава. Однако в результате накопления экспериментального материала был установлен ряд эмпирич. закономерностей, позволяющий определить направление поисков сплавов с высокими Тк и Нк. Важнейшие из этих закономерностей, известные под названием правил Маттиаса (установлены Б. Т. Маттиасом, США, 1955), сводятся к следующему: наибольшая Ткнаблюдается у сплавов с числом z валентных электронов на атом ~3, 5, 7, причём для каждого г предпочтительней свой тип кристаллич. решётки. Кроме того, Тк растёт с увеличением объёма и падает с ростом массы атома. По своим магнитным свойствам все С. разделяются на две группы: С. 1-го рода, для к-рых проникновение магнитного поля Н в сверхпроводник цилиндрической формы, расположенный вдоль поля, происходит скачком одновременно с появлением электрич. сопротивления при Н >=Нк; С. 2-го рода, для к-рых проникновение продольного магнитного поля в аналогич. условиях начинается в значительно меньших полях (до появления сопротивления). Соответственно для С. 2-го рода различают нижнее критич. поле Нк1, при к-ром начинается проникновение магнитного поля, и верхнее критич. поле Нк2, при к-ром магнитное поле полностью проникает в объём С., а электрич. сопротивление приобретает значение, характерное для нормального состояния. (В таблице для С. 2-го рода приведены значения Нк2.) С. 1-го рода являются все чистые сверхпроводящие металлы, за исключением V и Nb, и нек-рые сплавы с низким содержанием одного компонента. Группа С. 2-го рода более многочисленна. Сюда относится большинство соединений с высокими Тк, таких как V3Ga, Nb3Sn, и сплавы с высоким содержанием легирующих примесей.

Температура перехода в сверхпроводящее состояние и критическое магнитное поле для ряда металлов, полупроводников, сплавов
и соединений
 

 

Вещество

Критич. темп-ра Тк, К

Критич. поле Но, э

 

Сверхпроводники

1-го

рода

Свинец

7,2

800

 

Тантал

4,5

830

 

Олово

3,7

310

 

Алюминий

1,2

100

 

Цинк

0,88

53

 

Вольфрам

0,01

1,0

 

Сверхроводники

2-го рода

Ниобий

9,25

4000

 

Сплав 65 БТ (Nb-Ti-Zr)

9,7

~100000

 

Сплав NiTi

9,8

~100000

 

V3Ga

14,5

~350000

 

Nb3Sn

18,0

~250000

 

(Nb3Al)4Nb3Ge

20,0

-

 

Nb3Ge

23

-

 

GeTe*

0,17

130

 

SrTiO3*'

0,2-0,4

"300

 

Pb1,oMo5,1S6

"15

"600000

 

* Выше Тк эти соединения - полупроводники. 1 э= 79,6 а/м.

 

Среди С. 2-го рода выделяют группу жёстких сверхпроводников. Для этих материалов характерно большое количество дефектов структуры (неоднородности состава, вакансии, дислокации и др.), к-рые возникают благодаря спец. технологии изготовления. В жёстких С. движение магнитного потока сильно затруднено дефектами и кривые намагничивания обнаруживают сильный гистерезис. По тем же причинам в этих материалах сильные постоянные электрич. токи могут протекать без потерь, т. е. без сопротивления, вплоть до близких к Нк2 полей при любой ориентации тока и магнитного поля.

Следует отметить, что в идеальном С., полностью лишённом дефектов (к этому состоянию можно приблизиться в результате длит. отжига сплава), при любой ориентации поля и тока, за исключением продольной, сколь угодно малый ток будет сопровождаться потерями на движение магнитного потока уже при Н > Нк1. Нижнее критич. поле HK1обычно во много раз меньше НК2. Поэтому именно жёсткие С., у которых электрич. сопротивление практически равно нулю вплоть до очень сильных полей, представляют интерес с точки зрения технич. приложений. Их применяют для изготовления обмоток магнитов сверхпроводящих и др. целей. Существенным недостатком жёстких С. является их хрупкость, сильно затрудняющая изготовление из них проволоки или ленты для обмоток сверхпроводящих магнитов. Особенно это относится к соединениям с самыми высокими значениями Тк и Нк типа V3Ga, Nb3Sn, Pb1,oMo5,1S6. Изготовление сверхпроводящих магнитных систем из этих материалов представляет собой сложную технологич. задачу.

Лит.: Сверхлроводящие материалы. [Сб. ст.], пер. с англ., М., 1965; Металловедение сверхпроводящих материалов, М., 1969.

И. П. Крылов.

СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ МАГНИТОМЕТРЫ, квантовые магнитометры, действие которых основано на Джозеф-сона эффекте. Чувствительность С. м. достигает 10-9 гс (10-13тл), а при измерениях градиента магнитного поля ~ 10-10 гс/сл (10-12тл/м). Чувствительный элемент С. м. (сокращённо ЧЭ) представляет собой электрич. контур из сверхпроводника с контактами Джо-зефсона (ими могут быть разделяющие сверхпроводник тонкие, ~ 10 А, плёнки изолятора, точечные контакты и т. п.). ЧЭ реагирует на изменение напряжённости (индукции) магнитного поля, пронизывающего сверхпроводящий контур. На рис. 1 приведена схема С. м., ЧЭ к-рого содержит два идентичных контакта Джозефсона, включённых параллельно в цепь источника постоянного тока. Ток, разрушающий сверхпроводимость в ЧЭ (Iкс), зависит от электрич. характеристик контактов и величины магнитного потока Ф, пронизывающего контур:

Iкс= 2Iс |cosпФ/ФО|, где Фо = 2-10-7гс*см2 - квант магнитного потока (магнитный поток через сверхпроводящий контур квантуется, см. Сверхпроводимость),Iс - ток разрушения сверхпроводимости каждого из контактов (критический ток) -должен быть мал (Iс ~ Фо/L, где L -индуктивность контура). С изменением потока Ф ток Iкс в контуре испытывает осцилляции (рис. 2). Ток Iксдостигает макс. значения всякий раз, как только изменяющийся поток Ф оказывается равным целому числу квантов потока Фо, т. е. период осцилляции равен кванту магнитного потока. Если через ЧЭ протекает постоянный ток ~ Iкс, то электрич. напряжение на контуре также периодически зависит от Ф. По числу осцилляции можно определить Ф, а зная площадь S сверхпроводящего контура, найти напряжённость Н исследуемого магнитного поля = Ф/S).
 

Рис. 1. Схема сверхпроводящего магнитометра с двумя параллельно включёнными контактами Джозефсона для измерения напряжённости (индукции) магнитного поля.

Обычно для повышения надёжности работы С. м. в контуре дополнительно возбуждают периодич. магнитное поле модуляции. Возбуждаемое переменное поле имеет амплитуду <=% Фо/2S. При наличии поля модуляции на контуре появляется переменное напряжение, фаза к-рого изменяется прямо пропорционально внешнему полю Н. Измерит. блок С. м. выполняет функции усиления переменной составляющей напряжения на контуре и выделения изменения фазы.

Рис. 2. Запись осцилляции тока, текущего в сверхпроводящем контуре с двумя параллельными контактами Джозефсона.

На выходе измерит. блока получают сигнал, пропорциональный изменению фазы, а следовательно, значению Н. С. м. изготовляют также с источниками (генераторами) переменного тока частотой 107-109 гц и с одним контактом Джозефсона в ЧЭ (рис. 3). Ток в ЧЭ возбуждается индуктивно посредством резонансного контура, настроенного на частоту генератора. Одновременно переменный ток низкой частоты (~103 гц), протекающий через тот же контур, осуществляет модуляцию магнитного поля в ЧЭ. Вольт-амперная характеристика ЧЭ нелинейна относительно магнитного поля, к-рое пронизывает контур. Поэтому фаза низкочастотной модуляции изменяется в зависимости от величины внешнего (исследуемого) магнитного поля. К ЧЭ внешнее поле подводится трансформатором магнитного поля, к-рый состоит из приёмной петли и катушки, индуктивно связанной с ЧЭ (материалом для обмотки трансформатора служит сверхпроводя-щая проволока, передача потока происходит без потерь). В С. м. рассматриваемого типа трансформатор имеет две входные петли, включённые навстречу друг другу. При таком включении петель ЧЭ реагирует на градиент поля и является градиентометром. Измерительный блок С. м. осуществляет усиление модулированного высокочастотного сигнала и его детектирование. В результате выделяется сигнал низкой частоты, фаза к-рого пропорциональна измеряемому градиенту поля.

Рис. 3. Схема сверхпроводящего магнитометра для измерения градиента магнитного поля (градиентометра).

Очень высокая чувствительность С. м. позволила осуществить с их помощью ряд тонких экспериментов: уточнить значения физических постоянных, продвинуть измерение электрич. напряжения в область значений 10-14 в, зафиксировать магнитокардиограммы человеческого сердца и др.

Лит.: Фейнман Р., Лейтон Р., С э н д с М. Фейнмановские лекции по физике, [пер. с англ.], т. 9, М., 1967; Кларк Д ж., Низкочастотные применения сверхпроводящих квантовых интерференционных устройств, "Тр. Ин-та инженеров по электронике и радиоэлектронике", 1973, т. 61, № 1, с. 9; Заварицкий Н. В., Ветчинкин А. Н., Установка СКИМП, "Приборы и техника эксперимента", 1974, № 1.

Н. В. Заварицкий,

СВЕРХПРОВОДЯЩИЙ МАГНИТ, см. Магнит сверхпроводящий.

СВЕРХСКОРОСТНАЯ КИНОСЪЁМКА, киносъёмка со скоростью св. 105 кадр/сек; применяется в различных областях науки и техники для исследования явлений и процессов, протекающих с весьма высокими скоростями (взрывов, распространения ударных волн, электрич. разрядов, ядерных реакций и др.). С. к. используется также при создании учебных и науч.-популярных фильмов в качестве метода, дающего возможность зрителю детально рассмотреть все фазы движения объекта съёмки.

Диапазон скоростей 105-107кадр/сек перекрывается с использованием методов оптической компенсации и оптической коммутации (об этих методах см. в ст. Высокоскоростная киносъёмка), а также электрической коммутации. При С. к. по методу электрической коммутации последовательные изображения формируются на неподвижном светочувствит. материале с помощью ряда идентичных объективов или линз, располагаемых в направлении движения объекта съёмки. При съёмке осуществляется коммутация (переключение) соответствующего числа импульсных источников света, каждый из к-рых освещает поле съёмки только одного объектива; при этом коммутация должна обеспечивать освещение объекта в тот момент, когда он находится перед очередным объективом.

Наивысшие (~109кадр/сек) скорости съёмки достигаются применением растровой съёмки и съёмки с диссекцией изображения. При растровой съёмке образованное объективом оптическое изображение разлагается с помощью механич. или оптич. растра на отд. элементы, разнесённые в плоскости изображения. Перемещая взаимно растровое изображение и светочувствит. материал, на последнем получают развёртку изображения (см. Развёртка оптическая) в виде ряда полос (по числу элементов изображения).

Ширина полосы равна протяжённости элемента изображения в направлении, перпендикулярном направлению развёртки, а изменение оптич. плотности каждой полосы по её длине передаёт изменение яркости данного участка кадра во время съёмки. Печать позитивов с негатива развёрнутого изображения производится при обратном ходе лучей. Для получения последовательности кадров необходимо после печати каждого отд. кадра смещать негатив в направлении развёртки на величину поперечника элемента изображения.

Количество отснятых кадров при растровой съёмке ограничено расстоянием между элементами изображения на светочувствит. материале в направлении развёртки и не превышает 300. Такого ограничения не имеет т. н. съёмка с диссекцией изображения, когда поле кадра разделяют на узкие полоски, к-рые при помощи спец. оптич. приспособления (диссектора) проецируются на одну линию. Аналогичные результаты даёт использование системы тонких световодов (в виде волокон диаметром 0,01-0,005 мм), если одни концы световодов расположить вплотную друг к другу в поле первичного оптич. изображения, а другие уложить в один ряд по линии, перпендикулярной направлению развёртки.

Лит. Сахаров А. А., Высокоскоростная съёмка, М., 1950; Дубовик А. С., фотографическая регистрация быстропротекающих процессов, М. ,1964; Саламандра Г. Д., Фотографические методы исследования быстропротекающих процессов, М., 1974. А. А. Сахаров,

СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ, особое состояние квантовой жидкости, находясь в к-ром жидкость протекает через узкие щели и капилляры без трения; при этом протекающая часть жидкости обладает равной нулю энтропией. Единств. представителем семейства сверхтекучих жидкостей долгое время считался жидкий гелий 4Не, становящийся сверхтекучим ниже темп-ры ТЛ = 2,17 К (при давлении насыщенных паров ps = 37,8 мм рт. ст.). Сверхтекучий 4Не наз. Не II (см. Гелий). С. Не II была открыта П. Л. Капицей в 1938. В 1972-74 было установлено, что С. обладает также жидкий 3Не при темп-ре ниже Тс = 2,6 х 10-3 К на кривой плавления. Переход нормальных жидких 4Не и 3Не в сверхтекучее состояние представляет собой фазовый переход II рода.

Сверхтекучую жидкость нельзя представлять как жидкость, не обладающую вязкостью, т. к. эксперименты с крутильными колебаниями диска, погружённого в Не II, показали, что затухание колебаний при темп-ре, не слишком далёкой от ТЛ ("лямбда-точки"), мало отличается от затухания аналогичных колебаний в Не I, к-рый С. не обладает.

Теория сверхтекучести Не II. С. Не II была объяснена Л. Д. Ландау в 1941. Теория Ландау, получившая назв. двухжидкостной гидродинамики, основана на представлении о том, что при низких темп-pax свойства Не II как слабовозбуждённой квантовой системы обусловлены наличием в нём элементарных возбуждений, или квазичастиц. Согласно этой теории, Не II можно представить состоящим из двух взаимопроникающих компонент: нормальной и сверхтекучей.

Нормальная компонента при темп-рах, не слишком близких к Тл, представляет собой совокупность квазичастиц двух типов - фононов (квантов звука) и ротонов (квантов коротковолновых возбуждений, обладающих большей, чем у фононов, энергией). При Т=0 плотность нормальной компоненты рп = 0, поскольку при этом любая квантовая система находится в основном состоянии и возбуждения (квазичастицы) в ней отсутствуют. При темп-pax от абс. нуля до 1,7-1,8 К совокупность элементарных возбуждений в 4Не можно рассматривать как идеальный газ квазичастиц. С дальнейшим приближением к Тл из-за заметно усиливающегося взаимодействия квазичастиц модель идеального газа становится неприменимой. Взаимодействие квазичастиц между собой и со стенками сосуда обусловливает вязкость нормальной компоненты.

Остальная часть Не II - сверхтекучая компонента - вязкостью не обладает и поэтому свободно протекает через узкие щели и капилляры; её плотность рs=р-рп, где р- плотность жидкости. При Т=0, рS = р, при увеличении темп-ры концентрация квазичастиц растёт, поэтому рS уменьшается и, наконец, обращается в нуль при Т=ТЛ (С. в Л-точке исчезает, рис. 1). Согласно теории Ландау, жидкость перестаёт быть сверхтекучей и в случае, когда скорость её потока превышает критич. значение, при к-ром начинается спонтанное образование ротонов (см. Квантовая жидкость).

Рис. 1. Диаграмма, иллюстрирующая двухжидкостную модель Не II (Г - абсолютная темп-ра, рп/р - отношение плотности нормальной компоненты к плотности Не II).

При этом сверхтекучая компонента теряет импульс, равный импульсу испускаемых ротонов, и, следовательно, тормозится. Однако экспериментальное значение критической скорости существенно меньше той, к-рая требуется по теории Ландау для разрушения С.
С микроскопич. точки зрения появление С. в жидкости, состоящей из атомов с целым спином (бозонов), напр, атомов 4Не, связано с переходом при Т<ТЛ значит. числа атомов в состояние с нулевым импульсом. Это явление наз. Бозе -Эйнштейна конденсацией, а совокупность перешедших в новое состояние атомов - Бозе-конденсатом. Существование в Не II атомов, обладающих различным характером движения,- атомов конденсата и атомов, не вошедших в конденсат,-приводит к двухжидкостной гидродинамике Ландау (Н. Н. Боголюбов; 1947, 1963). Состояние всех частиц Бозе-кон-денсата описывается одной и той же квантовомеханической волновой функцией
(конденсатной функцией)
2304-4.jpg
где по - плотность конденсата, фи - фаза волновой функции. В случае, если атомы слабо взаимодействуют между собой, п0 совпадает с ps. В Не II из-за сильного взаимодействия атомов по составляет при Т=0 лишь аеск. процентов ps. Скорость движения сверхтекучей компоненты vsсвязана с f (фи) соотношением vs = = (h'/m) * (vf), где (vf) - градиент функции f (фи), m - масса атома 4Не, h' = h/2n и h - Планка постоянная, n - число "пи" Это означает, что сверхтекучая компонента движется потенциально (см. Потенциальное течение) и, следовательно, не испытывает сопротивления со стороны обтекаемых ею предметов и стенок канала или сосуда.
Потенциальность течения сверхтекучей компоненты может нарушаться на осях т. н. квантованных вихрей, к-рые отличаются от вихрей в обычных жидкостях (см. Вихревое движение) тем, что циркуляция скорости вокруг оси вихря квантуется (Л. Онсагер, 1948; Р. Фейнман, 1955). Квант циркуляции скорости равен h/m. Квантованные вихри осуществляют взаимодействие между сверхтекучей и нормальной компонентами сверхтекучей жидкости. Это взаимодействие приводит хотя и к слабому, но конечному затуханию потока сверхтекучей жидкости в замкнутом канале. При нек-рой скорости движения сверхтекучей компоненты относительно нормальной компоненты или стенок сосуда квантованные вихри начинают образовываться настрлько интенсивно, что свойство С. исчезает. В рамках этой теории С. пропадает при скоростях, существенно меньших предсказываемых теорией Ландау и более близких к реальным значениям критич. скорости. Квантованные вихри наблюдаются экспериментально при вращении сосуда с Не II. Кроме того, в экспериментах с ионами, инжектируемыми в Не II, обнаружены квантованные вихри, имеющие форму кольца.

Сверхтекучесть 3Не. При определённых условиях С. может осуществляться и в системах, состоящих из атомов с полуцелым спином - фермионов (в т. н. ферми-жидкостях). Это происходит в том случае, когда между фермионами имеются силы притяжения, к-рые приводят к образованию связанных состояний пар фермионов, т. н. куперовских пар (см. Купера эффект). Куперовские пары обладают целым спином, поэтому могут образовывать Бозе-конденсат. С. такого рода осуществляется для электронов в нек-рых металлах и носит назв. сверхпроводимости. Аналогичная ситуация имеет место в жидком 3Не, атомы к-рого имеют спин 1/2 и образуют типичную квантовую ферми-жидкость. Свойства ферми-жид-кости можно описать как свойства газа квазичастиц-фермионов с эффективной массой примерно в 3 раза большей, чем масса атома 3Не. Силы притяжения между квази-частицами в 3Не очень малы, лишь при темп-pax порядка неск. мК в 3Не создаются условия для образования куперовских пар квазичастиц и возникновения С. Открытию С. у 3Не способствовало освоение эффективных методов получения низких температур - Померанчука эффекта и магнитного охлаждения. С их помощью удалось выяснить характерные особенности диаграммы состояния 3Не при сверхнизких темп-pax (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма состояния 3Не при низких температурах -абсолютная температура, р - давление).

В отличие от 4Не (см. рис. 1 к ст. Гелий), на диаграмме состояния 3Не обнаружены две сверхтекучие фазы и В). Переход нормальной ферми-жидкости в фазу А представляет собой фазовый переход II рода (теплота фазового перехода равна нулю). В фазе А образовавшиеся куперовские пары обладают спином 1 и отличным от нуля моментом импульса. В ней могут возникать области с общими для всех пар направлениями спинов и моментов импульса. Поэтому фаза А является анизотропной жидкостью. В магнитном поле фаза А расщепляется на две фазы 1и A2), каждая из которых также является анизотропной. Переход из сверхтекучей фазы А в сверхтекучую фазу В является фазовым переходом I рода с теплотой перехода ~1,5 х 10-6 дж/моль (15 эрг/моль). Магнитная восприимчивость 3Не при переходе А ->В скачком уменьшается и продолжает затем уменьшаться с понижением темп-ры. Фаза В является, по-видимому, изотропной.

Эффекты, сопутствующие сверхтекучести. В сверхтекучей жидкости, кроме обычного (первого) звука (колебаний плотности), может распространяться т. н. второй звук, представляющий собой звук в газе квазичастиц (колебания плотности квазичастиц, а следовательно, и темп-ры). Сверхтекучая жидкость обладает аномально высокой теплопроводностью, причиной к-рой является конвекция,- теплота переносится макроскопич. движением газа квазичастиц. При нагревании Не II в одном из сообщающихся (через капилляр) сосудов между сосудами возникает разность давлений (гермомеханич. эффект). Этот эффект объясняется тем, что в сосуде с большей темп-рой оказывается повышенной концентрация квазичастиц. Из-за того, что узкий капилляр не пропускает вязкого потока норм. компоненты, возникает избыточное давление газа квазичастиц, подобное осмотическому давлению в растворе. Существует и обратный - механокалорический - эффект: при быстром вытекании Не II через капилляр из сосуда темп-pa внутри сосуда повышается (в нём увеличивается концентрация квазичастиц), а вытекающий гелий охлаждается. Интересными свойствами обладает сверхтекучая плёнка гелия, образующаяся на твёрдой стенке сосуда. Так, напр., она может выравнивать уровни Не II в сосудах, имеющих общую стенку.

Лит.: Капица П. Л., Эксперимент, теория, практика, М., 1974; Халатников И. М., Фомин И. А., Сверхтекучесть и фазовые переходы в жидком гелии-3, "Природа", 1974, № 6; Халатников И. М., Теория сверхтекучести, М., 1971; Квантовые жидкости. Теория. Эксперимент, М., 1969; Мендельсон К., На пути к абсолютному нулю, пер. с англ., М., 1971; William Е., К е 1 1 е г, Helium-3 and Helium-4, N.-Y., 1969. Г. Е. Воловик.

СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА, сверхтонкое расщепление уровней, расщепление уровней энергии атома на близко расположенные подуровни, вызванное взаимодействием магнитного момента ядра с магнитным полем атомных электронов. Энергия (бЕ) - "дельта Е" этого взаимодействия зависит от возможных взаимных ориентации спина ядра и электронных спинов. Число этих ориентации определяет число компонент С. с. Уровни энергии также могут расщепляться и смещаться в результате взаимодействия квадруполъных моментов ядер с электрич. полем электронов. Расстояние между подуровнями С. с. в ~ 1000 раз меньше, чем между уровнями тонкой структуры, т. к. (бЕ) - "дельта Е" в ~ 1000 раз меньше энергии спин-орбитального взаимодействия. Благодаря С. с. уровней в спектре атома вместо одной спектральной линии появляется группа близко расположенных линий - С. с. спектральной линии.

С. с. спектральной линии может усложняться также вследствие отличия частот спектральных линий изотопов хим. элемента - изотопического смещения. При этом происходит наложение спектральных линий различных изотопов, из смеси к-рых состоит элемент. Изотопнч. смещение для тяжёлых элементов того же порядка, что и (бЕ) - "дельта Е". С. с. может наблюдаться также в спектрах молекул и кристаллов.

Лит.: Ш п о л ь с к и и Э. В., Атомная (Физика, 6 изд., т. 1, М., 1974; Ф р и ш С. Э., Оптические спектры атомов, М.- Л., 1963; его же, Спектроскопическое определение ядерных моментов, Л.- М., 1948,-

СВЕРХУРОЧНЫЕ РАБОТЫ, по советскому праву работы сверх установленной продолжительности рабочего времени. Применяются только в исключит. случаях (напр., при проведении работ, необходимых для обороны страны, а также для предотвращения обществ. или стихийного бедствия, производств. аварии и немедленного устранения их последствий; при проведении общественно необходимых работ по водоснабжению, газоснабжению, отоплению, освещению, канализации, транспорту, связи - для устранения случайных или неожиданных обстоятельств, нарушающих правильное их функционирование, для продолжения работы при неявке сменяющего работника, если работа не допускает перерыва, и т. д.). С. р. могут производиться лишь с разрешения фабзавместкома.

К С. р. не допускаются: беременные женщины и матери, кормящие грудью, а также женщины, имеющие детей в возрасте до 1 года; рабочие н служащие моложе 18 лег; работники, обучающиеся без отрыва от производства в общеобразо-ват. школах и профессионально-технич. учебных заведениях, в дни занятий; нек-рые др. категории работников. Женщины, имеющие детей в возрасте от 1 года до 8 лет, и инвалиды могут привлекаться к С. р. только с их согласия. С. р. не должны превышать для каждого рабочего или служащего 4 часов в течение 2 дней подряд и 120 часов в год.

При повременной оплате труда С. р. оплачиваются за первые два часа в полуторном, а за последующие часы - в двойном размере; при сдельной оплате труда С. р. за первые два часа компенсируются доплатой в размере 50%, за последующие часы - 100% тарифной ставки повременщика соответствующего разряда. В тех отраслях нар. х-ва, где установлены единые тарифные ставки для рабочих-сдельщиков и рабочих-повременщиков, за С. р. доплачивается 37,5% ставки за каждый из первых двух часов С. р. и 75% ставки за последующие сверхурочные часы. Занятые на подземных работах в действующих и строящихся угольных шахтах получают за С. р. доплату в размере 25% ставки за каждый из первых двух сверхурочных часов и в размере 50% ставки за последующие сверхурочные часы. Компенсация сверхурочных работ отгулом не допускается.

К. Сверчевский.

СВЕРЧЕВСКИЙ (Swierczewski) Кароль(псевд. - ген. Вальтер, Walter) (22.2 1897, Варшава, - 28.3.1947), деятель польского и междунар. революц. движения, гос. и воен. деятель Польши, генерал. Род. в семье рабочего. С 1909 ученик токаря. В годы 1-й мировой войны 1914-18 был эвакуирован в Москву. В 1917 доброволец Лефортовского отряда Красной Гвардии, участник Окт. восстания в Москве. С 1918 чл. РКП(б). В рядах Красной Армии сражался на фронтах Гражд. войны. В 1927 окончил Воен. академию им. М. В. Фрунзе. В 1936 выехал добровольцем в Испанию, где под именем ген. Вальтера командовал 14-й интернац. бригадой, а затем 35-й ин-тернац. дивизией. В 1941-43 С. сражался в рядах Сов. Армии, участвовал в организации Польск. армии в СССР (1943). В авг. 1944 избран чл. ЦК Польской рабочей партии и деп. Крайовой Рады. Народовой. В сент. 1944 сформировал 2-ю армию Войска Польского, к-рая под его командованием участвовала в освобождении от нем.-фаш. захватчиков зап. польск. земель и ряда др. территорий. С февр. 1946 зам. мин. нац. обороны Польши, с янв. 1947 деп. Законодат. сейма. Убит националистами во время инспекционной поездки в г. Балигруд (Юж. Польша). Посмертно награждён орденом "Строитель Народной Польши".

СВЕРЧКИ (Locustella), род птиц сем. славковых отряда воробьиных. Дл. тела 12-16 см. Оперение буроватых или оливковых тонов, грудь и спина иногда с пест-ринами. 7 видов: обыкновенный, пятнистый, речной, певчий, таёжный, охотский и соловьиный. Распространены в Европе, Азии (кроме Ю.) и сев.-зап. Африке.

Обыкновенный сверчок.

Все встречаются в СССР. Зимуют в Африке и Юж. Азии. Обитают в зарослях кустарников по опушкам леса и в высокотравье, особенно на сырых местах. Гнёзда на земле или очень низко на кустах. В кладке 4-6 белых или розоватых с крапинами яиц. Питаются насекомыми, па.уками. Пение нек-рых С. похоже на стрекотание сверчков или кузнечиков (отсюда назв.).

СВЕРЧКОВЫЕ (Grylloidea), надсемейство насекомых отряда прямокрылых. Тело цилиндрическое, усики обычно длиннее тела. Надкрылья плоско прилегают к телу, левое прикрывает правое, у самцов - с хорошо развитым звуковым аппаратом. Органы слуха расположены на голенях передних ног. Брюшко с длинными церками. Яйцеклад тонкий, прямой. Ок. 2000 видов, в тропич. и умеренных поясах. В СССР ок. 50 видов; большинство относится к сем. сверчков (Gryllidae). Чаще встречаются в Юж. Крыму, на Кавказе и в Ср. Азии. Обитают обычно в трещинах почвы, под камнями или в норках; нек-рые живут в домах (домовый сверчок); стеблевые сверчки откладывают яйца в стебли растений; бескрылые сверчки - мирмекофилы - живут в гнёздах муравьев; медведки прорывают ходы в почве. С. всеядны; нек-рые виды (например, ряд медведок, степной сверчок) вредят растениям. Меры борьбы: отравленные приманки, тщательная обработка почвы и др.

СВЕССА, посёлок гор. типа в Ямпольском р-не Сумской обл. УССР. Расположен на р. Свесса. Ж.-д. станция на линии Орша-Харьков. Заводы: насосный (химия, оборудование, насосы и др.), дубильных экстрактов. Филиал вечернего отделения Харьковского маш.-строит, техникума.

СВЕТ, 1) в узком смысле то же, что и видимое излучение, т.е. электромагнитные волны в интервале частот, воспринимаемых человеческим глазом (7,5 х 1014 - 4,3 х 1014 гц, что соответствует длинам волн в вакууме от 400 до 700 нм). С. очень высокой интенсивности глаз воспринимает в несколько более широком диапазоне частот. Зависимость чувствительности среднего человеческого глаза к С. от частоты С. (спектральная чувствительность глаза) характеризуется функцией спектральной световой эффективности (т. н. кривой видности глаза). Эта функция лежит в основе всех светотехнич. расчётов. Различие в частоте (или совокупности частот) световых волн в общем -ио не в каждом отдельном - случае воспринимается человеком как различие в цвете (более подробно см. Цветовое зрение, Цветовые измерения).

2) С. в широком смысле - синоним оптического излучения, включающего, кроме видимого, излучение ультрафиолетовой и инфракрасной областей спектра (диапазон частот приблизительно 3 х 1011 --3 х 1017 гц, длин волн в вакууме - от 1 мм до 1 нм). В этом т. н. оптическом диапазоне физич. свойства излучения и методы его исследования характеризуются значит. степенью общности (см. Оптика). В частности, именно в оптич. диапазоне начинают отчётливо проявляться одновременно и волновые, и корпускулярные свойства электромагнитного излучения. Об основных явлениях, характерных для С. и процессов его взаимодействия с веществом, см. в статьях Дифракция света, Интерференция света, Кристаллооптика, Магнитооптика, Металлооптика, Оптическая активность, Отражение света, Поглощение света, Преломление света, Поляризация света, Рассеяние света. Фотоэффект и др.

Лит. см. при ст. Оптика. А. П. Гагарин.

СВЕТЕШНИКОВ Надея (Епифаний) Андреевич (г. рожд. неизв.- ум. 1646), русский купец и промышленник 1-й пол. 17 в. Из посадских людей Ярославля. Участвовал в организации борьбы с польск. интервентами. В нач. 17 в. получил от царя жалованную грамоту "на гостиное имя" (см. Гость). Вёл торговлю от Архангельска до Астрахани и от Новгорода до Якутска. Занимался ростовщичеством, владел значит, зем. наделами, организовал соляные промыслы в Костромском уезде и (с 1631) на Волге (с. Усолье).
Для охраны волжских промыслов от нападения ногайских татар строил остроги. В 1644 состояние С., не считая моск, и ярославской недвижимости, оценивалось в 35 500 рублей (около полумиллиона в золотых рублях кон. 19 в.). В 1646 разорился.

Лит.: Бахрушин С. В., Промышленные предприятия русских торговых людей в XVII в., в его кн.: Научные труды, т. 2, М., 1954.

СВЕТИЛЬНИК, световой прибор, предназначенный для освещения помещений, открытых пространств и отдельных предметов. Иногда осн. назначением С. является украшение интерьера; в отличие от утилитарных С., роль декоративных С. в освещении невелика. Путь развития С.- от примитивных масляных С., лучинных "светцов", свечных лампад, керосиновых ламп и газовых фонарей до совр. электрич. С. с источниками света в виде ламп накаливания, люминесцентных ламп и газоразрядных ламп высокого давления (см. Газоразрядные источники света).

Древнейшие С. (неглубокие кам. плошки) найдены на стоянках мадленской эпохи палеолита. В энеолите известны глиняные С. в виде плоских чаш на поддонах. В дальнейшем появились С. с закрытым резервуаром, имеющим 2 отверстия - для фитиля и для наливания жира. В Др. Греции и Риме применялись глиняные и бронзовые С., в к-рые наливали оливковое масло. Различные С. известны и в средневековье. В Др. Руси были и многоярусные С.- несколько глиняных блюдец, укреплённых одно над другим.

Совр. С. состоит из осветит. арматуры (ОА) и одного или неск. источников света. ОА предназначена для перераспределения в пространстве светового потока и защиты глаз от слепящего действия источника света. Кроме того, ОА позволяет изменять интенсивность, спектральный состав и др. характеристики светового потока. Она также служит для крепления источника света, подключения его к системе питания и защиты его от механических повреждений и от воздействия окружающей среды. Важнейшая часть ОА - оптическая система С., состоящая из оптических элементов, участвующих в перераспределении и преобразовании светового потока (отражатели, преломлятели, рассеиватели, фильтры, защитные стёкла, экранирующие решётки или кольца). С. с газоразрядными источниками света могут включать в себя устройства для зажигания лампы и стабилизации её работы.

С. должны отвечать комплексу светотехнич., технико-экономич., эстетич. и монтажно-эксплуатац. требований, а также быть безопасными и надёжными в работе. Осн. функциональные показатели С.- характер светораспределения, величины защитных углов (определяющих зону, в к-рой глаз наблюдателя защищён от прямого воздействия источника света), значения яркости находящихся в поле зрения поверхностей С. и его кпд.

По функциональному назначению различают С. общего и местного освещения. С. общего освещения используют для создания требуемой освещённости рабочей поверхности помещения и благоприятного распределения яркости. С. местного освещения предназначены прежде всего для создания повышенной освещённости отд. участков рабочей поверхности. По способу установки С. подразделяют на подвесные, потолочные, встроенные, пристроенные, настенные, настольные, напольные, венчающие, консольные, ручные и головные. По степени защищённости от пыли и влаги различают С. открытые, перекрытые, частично или полностью пылезащищённые или пыленепроницаемые, водонезащищённые, капле-, дожде-, брызго-, струезащищённые, водонепроницаемые, герметичные. Существуют также спец. взрывозащищённые С.

Многие С.- изделия массового производства, в СССР их выпуск составляет неск. десятков млн. в год. В особых случаях изготовляют уникальные С., имеющие большую художеств, ценность (напр., люстры Моск. Кремля, Эрмитажа, Большого театра СССР и др.).

Илл. см. на вклейке, табл. II (стр. 64-65).

Лит.: Айзенберг Ю. Б., Е ф и м к и н а В. Ф., Осветительные приборы с люминесцентными лампами, М., 1968; Трембач В. В., Световые приборы, М., 1972. Ю. Б. Айзенберг.

СВЕТИЛЬНИК ШАХТНЫЙ аккумуляторный, служит для индивидуального освещения при передвижении по горным выработкам и на рабочем месте и в качестве резервного - при освещении от электрич. сети. Различают С. ш. ручные и головные; батареи последних укрепляются на поясе, а фары-на шахтёрских касках. На шахтах СССР применяются только головные С. ш. Наиболее совершенные С. ш.- с герметич. батареей. Такими батареями в СССР снабжены головные герметич. светильники СГГ-3 и СГГ-1 к, зарядка к-рых производится через фару и кабель светильника. Это позволяет перейти на самообслуживание при пользовании шахтными лампами-за каждым шахтёром закрепляется один светильник и зарядная ячейка на зарядном станке. Световой поток светильника 30 лм, продолжительность горения не менее 10 ч, масса ок. 2 кг. СГГ-3 и СГГ-1 к, допускаются к применению в шахтах, опасных по газу или пыли (см. Газовый режим и Пылевой режим).

СВЕТИЛЬНЫЙ ГАЗ, смесь газов горючих, гл. обр. метана и водорода, образующаяся при термич. переработке угля - коксовании, полукоксовании и др. пирогенетич. процессах. До 2-го десятилетия 20 в. применялся для освещения жилищ и улиц. Назв. "С. г." утратило смысл.

СВЕТИМОСТИ КЛАСС в астрономии, один из параметров двумерной спектральной классификации звёзд; характеризует последовательность на Герцшпрунга - Ресселла диаграмме, к к-рой принадлежит звезда. Общеприняты 5 С. к.: I - сверхгиганты (Ia - яркие, 1b - слабые), II - промежуточные сверхгиганты, III - гиганты, IV - субгиганты, V - звёзды главной последовательности. В дополнение к одномерной спектральной классификации звёзд по температуре С. к. позволяет классифицировать спектры также по физич. состоянию звёздных атмосфер. Основанная на этом принципе двумерная спектральная классификация, предложенная в США (система МКК), представлена на диаграмме "спектральный класс - абсолютная звёздная величина" (рис.). Диаграмма позволяет находить абс. величины звёзд по спектрам и С. к.

Поскольку в действительности звёзды не ложатся строго на линейные последовательности, а образуют полосы (из-за различия в химич. составе и др. параметрах), предлагались новые системы двумерной и трёхмерной спектральной классификации, в частности французская, учитывающая особенности непрерывного и ультрафиолетового спектра звёзд.

А. Г. Масевич.

Диаграмма "спектральный класс -абсолютная звёздная величина".

СВЕТИМОСТИ ФУНКЦИЯ, эмпирич. зависимость, характеризующая распределения звёзд по светимостям (или по абс. звёздным величинам). С. ф. f(М) - "фи(М)" - позволяет вычислить долю N звёзд, находящихся в нек-ром объёме пространства и имеющих абс. звёздные величины, заключённые в пределах от М до M + dM. Иногда функцией светимости наз. функцию Ф(М)=D(r)f(М), позволяющую вычислить абс. число звёзд заданной звёздной величины, входящих в единицу объёма (обычно 103 пс3); здесь D(r) - плотность распределения звёзд в пространстве. В нек-рых случаях рассматривают С. ф. для звёзд различных спектральных классов.
Разработаны различные методы определения С. ф., при этом основной трудностью является введение поправок, учитывающих неполноту используемых сведений о звёздах. Функцию f(М) можно определить, выделяя число звёзд до нек-рой видимой звёздной величины и определяя для каждой звезды тем или иным методом абс. звёздную величину М.

График функции светимости для окрестностей Солнца.

При этом принимают во внимание, что звёзды различной светимости находятся на разном расстоянии от наблюдателя и т. о. входят в разные объёмы пространства. Если для определения f(М) использовать все известные звёзды в пределах одного и того же расстояния, то влияние селекции будет меньше, но этот метод не позволяет определить плотность звёзд высокой светимости, т. к. мала вероятность их попадания в небольшой объём (поперечником менее 10 пс), а только в пределах такого расстояния от Солнца можно считать известными все звёзды. Косвенный метод определения С. ф. основан на статистич. зависимости между параллаксами, собственными движениями и видимыми звёздными величинами. Этот метод определения С. ф. впервые применён Я. Каптейном в 1902, а затем неоднократно использовался др. исследователями.

С. ф. для окрестностей Солнца представлена на рис. Эта функция обладает заметной асимметрией; сначала, по мере перехода к звёздам меньшей светимости, она возрастает, достигает максимума при М ~ + 15, а затем начинает быстро убывать. Однако это убывание, по-видимому, является результатом неполноты знаний звёзд малой светимости.

Вид С. ф, зависит от состава "звёздного населения" и различен для разных частей Галактики. Знание С. ф. позволяет оценить на основе зависимости "масса - светимость" полную массу звёзд в Галактике, а также, решая интегральные уравнения звёздной статистики, определить звёздную плотность. Е. Д. Павловская.

СВЕТИМОСТЬ в точке поверхности, отношение светового потока, исходящего от малого элемента поверхности, к-рый содержит данную точку, к площади этого элемента. Одна из световых величин. Единица С. в системе СИ - люмен на квадратный метр (лм/м2). Аналогичная величина в системе энергетич. величин наз. энергетической С. и измеряется в вт/м2.

СВЕТИМОСТЬ звезды, сила света звезды, т. е. величина излучаемого звездой светового потока, заключённого в единичном телесном угле. Термин "светимость звезды" не соответствует термину "светимость" общей фотометрии. С. звезды может относиться как к к.-л. области спектра звезды (визуальная С. звезды, фотографич. С. звезды и т. п.), так и к суммарному её излучению (болометрическая С. звезды). С. звезды выражается обычно в единицах светимости Солнца, равной 3 х 1027 междунар. свечей, или 3,8 х 1033 эрг/сек. Светимости отд. звёзд сильно отличаются друг от друга: существуют звёзды, болометрич. светимость к-рых достигает полумиллиона в единицах светимости Солнца (звёзды-сверхгиганты спектрального класса О), а также звёзды с болометрич. светимостью, в сотни тысяч раз меньшей солнечной. Предполагают, что существуют звёзды с ещё более низкой светимостью. Наряду с массами, радиусами и поверхностными температурами звёзд, светимости являются важнейшими характеристиками звёзд. Связь между этими звёздными характеристиками рассматривается в теоретич. астрофизике. С. звезды L связана с абс. звёздной величиной М зависимостью:

М=-2,5 lg L+4,77.

См. также ст. Звёзды и лит. при ней.

СВЕТИЦХОВЕЛИ, патриарший собор в Мцхете. Построен в 1010-29 зодчим Арсукисдзе на месте первой в Грузин христ. церкви 4 в.; восстанавливался в нач. 15 и в 17 вв. Представляет собой грандиозное, возвышающееся над застройкой города, крестово-купольное сооружение. В плане - вытянутый четырёхугольник. Зап. часть разделена на 3 нефа; над ней устроены хоры. Купол несут 4 свободно стоящих столба. Гармонии архит. объёмов памятника подчинён торжеств. ритм аркатур (на фасаде, барабане купола) с тонкой, мастерски выполненной орнаментальной резьбой и рельефами. В интерьере - фрагменты росписи, гл. обр. 16-17 вв. Илл. см, т. 7, табл. XXXVI (стр. 384-385).

Лит.: Памятники архитектуры Грузии, [Л., 1973]. См. также лит. при ст. Мцхета.

Е. Ф. Светланов. М. А. Светлов. Н. А. Светловидов.

СВЕТЛАНОВ Евгений Фёдорович (р. 6.9.1928, Москва), советский композитор, дирижёр и пианист, нар. арт. СССР (1968). В 1951 окончил Муз.-педагогич. ин-т им. Гнесиных (класс композиции М. Ф. Гнесина, класс фп. М. А. Гурвич), в 1955 - Моск. консерваторию (класс композиции Ю. А. Шапорина, дирижирования - А. В. Гаука). Ещё студентом стал дирижёром-ассистентом Большого симф. оркестра Всесоюзного радио и телевидения (1954). С 1955 дирижёр, в 1963-65 гл. дирижёр Большого театра СССР, где поставил оперы "Царская невеста" Римского-Корсакова, "Чародейка" Чайковского, "Не только любовь" Щедрина (премьера, 1961), "Октябрь" Мурадели (премьера, 1964), балеты (премьеры) "Тропою грома" Караева (1959), "Страницы жизни" Баланчивадзе (I960), "Ночной город" на музыку Бартока (1962), "Паганини" на музыку Рахманинова (1963). С 1965 художеств. руководитель и гл. дирижёр Гос. симф. оркестра СССР. С.- выдающийся интерпретатор рус. сов. музыки. Первый исполнитель в СССР мн. произв. сов. и зарубежных композиторов ("Жанна на костре" Онеггера, "Турангалила" Мессиана, "Свидетель из Варшавы" Шёнберга). Среди соч. С.-симфония (1957), кантата, симф. поэмы, струнный квартет, вокальные и инструм. произв. Гастролирует за рубежом. Ленинская пр. (1972) за концертно-исполнит. деятельность. "Гран при" (Франция) за запись всех симфоний П. И. Чайковского. Награждён орденом Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями, а также болг. орденом Кирилла и Мефодия 1-й степени.

СВЕТЛАЯ, посёлок гор. типа в Тернейском р-не Приморского края РСФСР. Расположен на берегу Японского м., у мыса Сосунова, в устье р. Светлая. Рыбокомбинат.

СВЕТЛИЧНЫЙ Владимир Андреевич (р. 4.7.1927, хутор Фёдоровский, ныне Новокубанского р-на Краснодарского края), новатор с.-х. произ-ва, Герой Со-циалистич. Труда (1961), засл. механизатор РСФСР (1962). Чл. КПСС с 1962. В 1970 окончил Кубанский с.-х. ин-т. В 1958-59 комбайнер-испытатель Кубанского н.-и. ин-та по испытанию тракторов и с.-х. машин. В 1959 возглавил механизированное звено, к-рое совместно с учёными ин-та внедрило новую технологию возделывания сахарной свёклы, доведя урожайность её до 434 ц с 1 га и снизив затраты труда на 1 ц продукции до 9-10 человеко-минут.

Светицховели. 1010 - 1029. Зодчий Арсукисдзе. Фрагмент западного фасада.

С 1968 директор рисосовхоза "Полтавский" Красноармейского р-на Краснодарского края. Делегат 23-го съезда КПСС. Деп. Верх. Сов. СССР 6-го созыва. Награждён орденом Трудового Красного Знамени и медалями, в том числе медалями ВДНХ.

СВЕТЛОВ Михаил Аркадьевич [4(17).6. 1903, Екатеринослав, ныне Днепропетровск,- 28.9.1964, Москва], русский советский поэт. Род. в бедной евр. семье. С 1919 комсомолец; в 1920 доброволец-стрелок 1-го Екатеринославского территориального полка. Учился в Моск. ун-те (1927-28). Печатался с 1917. Первые сб-ки-"Рельсы", "Стихи о ребе" (оба - 1923), "Стихи" (1924), "Корни" (1925). Романтич. природа дарования С. в полную силу проявилась в стихах о Гражд. войне ("Гренада", 1926; "Рабфаковке", 1925; "В разведке", 1927, и др.), где на пересечении высокого и житейского, далёкого, подёрнутого ро-мантич. дымкой, и близкого, сугубо будничного рождается характерный свет-ловский образ. В кн. "Ночные встречи" (1927) на смену стихам песенно-героич. строя приходят стихи, отразившие тревоги и смятенность эпохи нэпа, но вместе с тем и углубление представлений поэта о революционной романтике: она соединяется с иронией, шуткой, к-рая постепенно становится особенностью поэтической манеры С. В 30-х гг. С. как лирик выступал реже. Одно из лучших стихотворений этого времени - "Песня о Каховке" (1935, муз. Дунаевского). В годы Великой Отечеств. войны 1941-45 С. был спец. корреспондентом газ. "Красная звезда" на Ленингр. фронте, корреспондентом ряда фронтовых газет. В ряду произв. воен. лет (поэма "Двадцать восемь", цикл стихов о Лизе Чайкиной и др.) выделяется стих. "Итальянец" (1943), построенное как мысленный монолог, утверждающий мечту о мире, о братстве людей. С сер. 50-х гг., после значительного перерыва, С. испытывает прилив творческих сил. Для сб. его стихов "Горизонт" (1959), в к-ром получила ли-рич. выражение новая полоса обществ. развития, как и для последней кн. "Охотничий домик" (1964), характерен переход от романтич. приподнятости и песенно-сти к естеств. разговорности.

Романтика и лиризм отличают и драматургию С.: "Глубокая провинция" (пост. 1935), "Сказка" (1939), "Двадцать лет спустя" (1940), "Мыс Желания" (1940, не была пост.), "Бранденбургские ворота" (1946), "Чужое счастье" (1953), "С новым счастьем" (1956), пьеса-фантазия по мотивам К. Гоцци "Любовь к трём апельсинам" (1964). Смерть оборвала работу над пьесой об А. Сент-Экзюпери. Стихи С. переведены на мн. языки. За кн. "Стихи последних лет" присуждена Ленинская пр. (1967). Награждён 3 орденами, а также медалями.

Соч.: Избр. произв., т. 1 - 2. [Сост. и под-гот, текста 3. Паперного], М., 1965; Стихотворения и поэмы. [Вступ. ст., подгот. текста и примеч. Е. П. Любаревой], М.- Л., 1966; Собр. соч., т. 1, М., 1974.

Лит.: Воронений А., Прозаики и поэты "Октября" и "Молодой гвардии", в его кн.: Литературные портреты, т. 2, М., 1929; Виноградов Ив., О творчестве М. Светлова, "На литературном посту", 1929, № 20; Любарева Е., Михаил Светлов. Критико-биографический очерк, М., 1960; П аперный 3., Человек, похожий на самого себя, М., 1967; С в е т о в Ф., Михаил Светлов. Очерк творчества, М., 1967; "Ты помнишь, товарищ... " Воспоминания о Михаиле Светлове. [Составители Л. Либединская, 3. Паперный], М., 1973. 3. С. Паперный.

СВЕТЛОВИДОВ (псевд.; наст. фам. Седых) Николай Афанасьевич [5(17).12.1889, Курск,- 20.11.1970, Москва], русский советский актёр, нар. арт. СССР (1965). Чл. КПСС с 1943. В 1909 учился в оперно-драматической студии М. Е. Медведева, затем работал в театрах Оренбурга, Иркутска, Пензы, Киева, Харькова, Ростова-на-Дону, с 1933 в Малом театре, дебютировал в роли Шванди ("Любовь Яровая" Тренёва). Лучшие роли: Долгоносик, Крым ("В степях Украины", "Калиновая роща" Корнейчука), Мурзавецкий, Лыняев ("Волки и овцы" Островского), Бобчинский ("Ревизор" Гоголя), Репетилов ("Горе от ума" Грибоедов), Консул ("Украли консула" Мдивани), Косых ("Иванов" Чехова). Вёл концертную деятельность. Гос. пр. СССР (1942, 1949). Награждён 2 орденами, а также медалями

СВЕТЛОВИНА, дефект, обнаруживаемый на обработанной резанием поверхности горячедеформированной стали, гл. обр. среднеуглеродистой; проявляется в виде полосок светлого тона, к-рые располагаются по направлению течения металла при обработке давлением. Длина С. находится в пределах от неск. мм до неск. см, ширина - от долей мм до 2-3 мм. С. образуются гл. обр. в плохо раскисленной стали и в стали с повышенным содержанием неметаллич. включений. В ответств. изделиях наличие С. не допускается.

СВЕТЛОВОДСК, город (с 1961) обл. подчинения, центр Светловодского р-на Кировоградской обл. УССР. Пристань на берегу Кременчугского водохранилища, в 25 км от ж.-д. ст. Павлыш (на линии Кременчуг - Знаменка). 49,4 тыс. жит. (1975). Кременчугская ГЭС. Предприятия цветной металлургии (з-ды чистых металлов, твёрдых сплавов); производственное объединение "Днепроэнергострой-индустрия", произ-во стройматериалов (завод керамич. изделий); меб. ф-ка и др. предприятия. Общетехнич. факультет Харьковского института радиоэлектроники.

СВЕТЛОГОРСК (до 1947 - Р аушен), город областного подчинения в Калининградской обл. РСФСР. Ж.-д. станция в 38 км к С.-З. от Калининграда. Расположен на высоком (40-60 м) берегу Балтийского м. Приморский климатич. курорт с хорошим песчаным пляжем. Лето умеренно тёплое (ср. темп-pa июля 17 °С), зима мягкая (ср. темп-pa января -3 °С). Климатотерапия, торфяная грязь. Лечение больных с заболеваниями органов кровообращения, нервной системы, органов дыхания нетуберкулёзного характера. Санатории, водогрязелечебница.

СВЕТЛОГОРСК, город (до 1961 - посёлок гор. типа Ш а т и л к и) областного подчинения, центр Светлогорского р-на Гомельской обл. БССР. Расположен на р. Березине. Ж.-д. станция (Светлогорск-на-Березине) на линии Жлобин - Калинковичи. 55 тыс. жит. (1975). Василевичская ГРЭС. Заводы: искусственного волокна, железобетонных изделий и конструкций, маслосыродельный, хлебозавод; комбинаты: целлюлозно-картонный, домостроительный (включая з-д сборного железобетона) и др. предприятия. Индустриальный техникум.

СВЕТЛОГРАД (до 1965 - с. Петровское), город, центр Петровского р-на Ставропольского края РСФСР. Расположен на р. Калаус (приток Вост. Ма-ныча), в 85 км к С.-В. от Ставрополя. Ж.-д. станция на линии Кавказская -Элиста, от С. ветка (68 км) к г. Благодарный. 34 тыс. жит. (1975). Текстильно-галантерейная ф-ка, мясоптице- и пищекомбинаты, маслосыродельный, винный з-ды, производство стройматериалов; предприятия ж.-д. транспорта. Пед. и культ.-просвет. уч-ща.

СВЕТЛОДАРСКОЕ, посёлок гор. типа в Донецкой обл. УССР. Подчинён Дебальцевскому горсовету. Расположен в 21 км от ж.-д. узла Дебальцево. Углегорская ГРЭС.

СВЕТЛОТА, безразмерная величина, используемая в светотехнике для количественной оценки различия между зрительными (световыми) ощущениями, вызываемыми двумя смежными одноцветными поверхностями. Если L1 и L2 -яркости сравниваемых поверхностей, причём L1 = L2 + nАL, где AL - яркостный порог (минимально заметное для глаза различие в яркости), то С. первой поверхности по отношению ко второй равна числу п.

СВЕТЛУХА, род многолетних растений сем. злаков; то же, что тростянка.

СВЕТЛЫЙ, город областного подчинения в Калининградской обл. РСФСР. Расположен на сев. берегу Калининградского зал. Балтийского моря. Ж.-д. станция (Балтийский Лес) в 30 км к 3. от Калининграда. Судорем. з-д, рыбоконсервный комбинат.

СВЕТЛЫЙ, посёлок гор. типа, центр Светлинского р-на Оренбургской обл. РСФСР. Конечная станция (Рудный Клад) ж.-д. ветки (172 км) от Орска. 12,3 тыс. жит. (1975). Буруктальский никелевый з-д, произ-во сборного железобетона.

СВЕТЛЫЙ ЯР, посёлок гор. типа, центр Светлоярского р-на Волгоградской обл. РСФСР. Пристань на прав, берегу р. Волги, в 24 км к В. от ж.-д. ст. Сарепта (на линии Волгоград - Тихорецкая), в 40 км от Волгограда. З-д белково-вита-минных концентратов. Добыча соли, рыболовство; овоще-молочный совхоз.

СВЕТЛЯКИ (Lampyridae), семейство жуков. Тело удлинённое, у самок червеобразное. Ночные насекомые. Окраска тёмная. Взрослые самки нек-рых видов С. имеют на конце брюшка свечения органы - видоизменённое жировое тело; личинки и яйца у мн. видов С. тоже светятся, но слабее. Питаются С. преим. моллюсками. Ок. 2 тыс. видов; на севере и в средней полосе обычен большой С., или Иванов червячок (Lampyris noctiluca); самцы дл. до 15 мм, хорошо летают; самки дл. до 18 мм, бескрылы. На юге обитает ярко светящийся С. Luciola suturalis.

Большой светляк: 1 - самец; 2 -самка.

СВЕТНОСТЬ, прежнее название светимости.

СВЕТОБОЯЗНЬ, фотофобия (от фото... и ...фобия), повышенная чувствительность глаза к освещению дневным или искусств. светом. Может возникнуть при воспалит. процессах в переднем отделе глаза (конъюнктивиты, кератиты, иридоциклиты), попадании инородных тел в роговую оболочку, раздражении глаза при наблюдении без спец. очков за электросваркой (электрофтальмия). С. возникает также при искусств. расширении зрачков, когда они не сужаются под действием света и сетчатка подвергается воздействию световых лучей, при альбинизме и т. п. Проявляется спазмом век, слезотечением, а также ощущениями в глазу, воспринимающимися как болевые.

Лечение: устранение осн. причины, вызывающей С., ношение очков с затемнёнными стёклами.

СВЕТОВАЯ ОТДАЧА источника света, отношение излучаемого источником светового потока к потребляемой им мощности. Измеряется в люменах на ватт (лм/вт). Служит характеристикой экономичности источников: С. о. совр. ламп накаливания общего назначения 8-20 лм!вт, люминесцентных ламп 40-80 лм/вт. См. также Световая эффективность, Источники света.

СВЕТОВАЯ ЭНЕРГИЯ, часть энергии электромагнитного излучения, воспринимаемая человеческим глазом или др. приёмником света со спектральной чувствительностью, равной чувствительности ср. глаза (см. также Спектральная световая эффективность излучения). Равна произведению светового потока на длительность освещения. Единица С. э.-люмен-секунда (лм сек).

СВЕТОВАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ (световая отдача) излучения, отношение светового потока к соответствующему потоку излучения. Единица С. э. (в системе СИ) - люмен на ватт (лм/вт). Производные от С. э. величины, относящиеся к монохроматическому свету, т. е. к излучению одной единств. частоты (длины волны л),-спектральная световая эффективность K(л) (устар. назв. видность) и
относительная спектральная С. э. (устар. назв. относительная видность) V(л) = = R(л)/[R(л)]макс - лежат в основе построения системы световых величин. Величину, обратную С. э., наз. механическим эквивалентом света.

Д. Н. Лазарев.

СВЕТОВИДОВ Анатолий Николаевич [р. 21.10(3.11). 1903, Москва], советский зоолог-ихтиолог, чл.-корр. АН СССР (1953). Окончил Московскую с.-х. академию имени К. А. Тимирязева (1925). С 1932 работает в Зоологич. ин-те АН СССР. Осн. труды по внутривидовой изменчивости, систематике и филогении рыб на основе сравнительной и функциональной морфологии, а также по их географич. распространению, происхождению и динамике численности, особенно тресковых и сельдевых рыб. Награждён 6 орденами, а также медалями.

Соч.: Трескообразные, М. - Л., 1948 (Фауна СССР. Рыбы, т. 9, в. 4); Сельдевые (Clupeidae), М. -Л., 1952 (фауна СССР. Рыбы, т. 2, в. 1); Рыбы Черного моря, М. -Л., 1964.

СВЕТОВОД, светопровод, световой волновод, устройство для направленной передачи световой энергии. Использование для этой цели открытых световых пучков в воздушной среде часто неэффективно или невозможно; передачу на значит. расстояния затрудняет гл. обр. наличие в атмосфере случайно распределённых неоднородностей, приводящих к отклонению и расхождению пучка. Поэтому применяют С. различных типов. Одним из типов С. является линзовый волновод - система заключённых в трубу и расположенных на определённых расстояниях (обычно через 50-100 м) стеклянных линз, к-рые служат для периодич. коррекции волнового фронта светового пучка. В качестве корректоров могут также применяться газовые линзы или зеркала определённой формы. Наиболее перспективный тип С.- стеклянный волоконный С. Он представляет собой тонкую нить, состоящую из сердцевины радиуса a1 с преломления показателем (ПП) n2, окружённую оболочкой с внеш. радиусом а2, ПП к-рой n2<п1 (рис.). При прохождении света по волокну лучи испытывают полное внутреннее отражение на поверхности раздела сердцевины и оболочки и распространяются только по сердцевине, хотя и сердцевина, и оболочка изготовляются из оптически прозрачного материала.

Поперечное сечение круглого оптического волокна в оболочке.

В зависимости от назначения С. диаметр 2а1 составляет от неск. мкм до неск. десятков мкм, а 2 - от неск. десятков до неск. сотен мкм. Величины 2a1 и n1/n2 определяют число типов волн (мод), к-рые могут распространяться по С. при заданной длине волны света. Выбирая 2а1 достаточно малым, а отношение n1/n2 достаточно близким к 1, можно добиться, чтобы С. работал в од-номодовом режиме. Волоконные С. нашли широкое применение в технике (см. Волоконная оптика). В ближайшей перспективе открывается возможность, применяя такие С. в системах оптической связи, резко увеличить пропускную способность этих систем, к-рая может быть выше, чем у любых др. известных систем связи; в качестве источников света при этом должны использоваться лазеры. Важнейшей характеристикой С., предназначенных для подобных систем, являются оптич. потери, обусловленные поглощением и рассеянием света в С. К 70-м гг. 20 в. созданы волоконные С. с малыми потерями: на длине в 1 км коэфф. пропускания составляет 50%. Материалом для таких С. служит кварцевое стекло; различия ПП сердцевины и оболочки достигают легированием этого стекла (напр., бором, титаном или германием).
Волоконные С. с самыми низкими потерями изготовляют след. образом. Материал оболочки и сердцевины (чистое кварцевое стекло и легированное кварцевое стекло) получают окислением газообразных соединений кремния и легирующего элемента (например, SiCl4 и SiCl4 + BCl3) и осаждением их из газовой фазы в определённой последовательности (с одновременным плавлением) на внутр. поверхность кварцевой трубки. Затем кварцевую трубку сжимают и из полученной т. о. заготовки вытягивают волокно.

Разработаны весьма перспективные волоконные С. более сложной конфигурации, напр. многослойные С. и С. с непрерывным изменением ПП по сечению волокна. С. с распределением ПП по квадратичному закону получили назв. селфоков.

Лит.; М а р к у з е Д., Оптические волноводы, пер. с англ., М., 1974; К у ч и к я н Л. М., Световоды, М., 1973; Миллер, Маркатили, Т и н г Л и, Исследование световодных систем связи, "Тр. Ин-та инженеров по электротехнике и радиоэлектронике", 1973, т. 61, № 12; F r e n с h W. G., [а. о.], Optical waveguides with very low losses, "Bell System Technical Journal", 1974, v. 53, № 5. Е. М. Дианов.

К ст. Сахара. 1. Массив Ахаггар. 2. Барханы. 3. Оазис с финиковыми пальмами. 4. Восточная часть Алжирской Сахары. 5. Нефтеочистительный завод в Хасси-Месауд (Алжирская Сахара). 6. Колодец в Сахаре (Нигер).

К ст. Светильник. Светильники, предназначенные для общего освещения в помещениях жилых (1-4), общественных (5, 6, 10) и промышленных (7, 9, 13) зданий, для местного освещения в помещениях промышленных зданий (12), для освещения улиц (11); люстра Александровского зала Эрмитажа (8). Источниками света служат лампы накаливания (1 - 4, 8, 12), люминесцентные (5-7, 9, 10) и дуговые ртутные (11, 13).

К ст. Севастополь. 1. Вид центра города с Артиллерийской бухты. 2. Площадь Нахимова. В центре - памятник П. С. Нахимову (бронза, гранит, 1959, скульптор Н. В. Томский, архитектор А. В. Арефьев); слева - Графская пристань (1846, инженер С. П. Уптон). 3. Памятник Э. И. Тотлебену. Бронза, камень. 1909. Скульптор И. Н. шредер (по проекту А. А. Бильдерлинга). 4. Новые жилые дома на улице Острякова. 1973. Архитекторы В. П. Щербинина, И. И. Медников, В. Н. Шипулин. 5. Горельеф в память участников севастопольского вооружённого восстания в ноябре 1905. Бронза, известняк. 1955. Архитектор В. П. Петропавловский, скульптор Л. С. Смерчинский. 6. Матросский клуб. 1954. Архитекторы И. В. Богданов, Л. Т. Киреев. 7. Мемориал Славы - памятник героям обороны Севастополя в 1941-42. Железобетон, гранит. 1967. Архитекторы И. Е. Фиалко и др., скульптор В. В. Яковлев. 8. Водная станция Черноморского флота. 1933. 9. Памятник затопленным кораблям. Гранит, бронза. 1905. Скульптор А. Адамсон.

К ст. Северная Америка. 1. Сбросовые мелкобухтовые берега на западе США. 2. Плотина и водохранилище Шаста на р. Сакраменто в Каскадных горах (США). 3. Гора Мак-Кинли на Аляске, высшая вершина Северной Америки. 4. Каньон-фьорд на о. Элсмир (Канада); на заднем плане - горы Виктория-энд-Альберт. 5. Гавань Дулута (США) на Верхнем озере. 6. Большой каньон Колорадо (США). 7. Река Святого Лаврентия близ Корнуолла (провинция Онтарио, Канада). 8. Голубой хребет (штат Северная Каролина, США). 9. Ферма на севере Великих равнин (провинция Саскачеван, Канада).

К ст. Северная Америка. 1. Аляска. Река Танана. 2. Канадская часть Великих равнин (провинция Альберта). 3. Вулкан Истаксиуатль на Мексиканском нагорье. 4. Болотные кипарисы во Флориде (США). 5. Ледниковое озеро в горах Сьерра-Невада (США). 6. Секвойя ("рождественское дерево страны") в Национальном парке Кингс-Каньон (штат Калифорния, США). 7. Долина Смерти (штат Калифорния, США). 8. "Дурные земли" в Северной Дакоте (США). 9. Агавы и юкки в южной части Мексиканского нагорья.

К ст. Северо-Осетинская АССР. 1. Кабанское ущелье. 2. На альпийских лугах. 3. Орджоникидзе. Набережная реки Терек. 4. Участок Военно-Грузинской дороги. 5. Орджоникидзе. Площадь Революции. 6. Посёлок Верхний Фиагдон. 7. Доставка руды на Садонском свинцово-цинковом комбинате. 8. Сернокислотная установка на заводе "Электроцинк"в Орджоникидзе.

К ст. Севере Осетинская АССР. 1. Жилые и боевые башни у селения Лисри. 14-18 вв. 2. М. С. Т у г а н о в. "Цоппай -священный танец" (из серии "Уходящая Осетия"). 1930-е гг. Северо-ОсетинскиЙ республиканский художественный музей. Орджоникидзе. 3. А. 3. X о х о в. Портрет колхозника. Офорт. 1954. 4. Ч. У. Д з а н а г о в. Портрет осетинки. Мрамор. 1964. Художественный фонд РСФСР. 5. Скульптор С. Д. Т а в а с и е в, архитектор И. Г. Гайнутдинов. Памятник Коста Хетагурову. Бронза, гранит. 1955. 6. П. М. 3 а р о н. "Золотая осень". 1957. Владимиро-Суздальский историко-художественный музей-заповедник. Владимир. 7. С. П. Сана коев. "Два чабана". Гипс. 1957. Ростовский музей изобразительных искусств. Ростов-на-Дону. 8. Площадь Ленина с памятником В. И. Ленину (бронза, гранит, 1957, скульптор 3. И. Азгур, архитектор Г. А. Захаров). На заднем плане - универмаг (1938, архитектор Л. М. Наппельбаум). 9. Г. Б. Ч к н а в о р я н. Жилой дом на улице Джанаева. 1967. (5, 8, 9 - Орджоникидзе.)

К ст. Севрский фарфор. 1. "Мальчик со снопом (Лето)". 1746-50. 2. Л. Ф у р н ь е. "Нимфа источника". 1749. Лувр. Париж. 3. Граван и Д е п ь е р е. "Букет Марии Жозефы Саксонской". 1749. Музей "Зелёный свод". Дрезден. 4. Жардиньерка. 1761. Музей Виктории и Альберта. Лондон. 5. Э. М. Ф а л ь к о н е. "Купальщица". 1758. 6. "Любовь в плену у Юности". 1799. 7. Ваза. 1780. Музей Виктории и Альберта. Лондон. 8. Л. С. Б у а з о. Светильник "Философ". 1780. 9. Ф. Г. Холмс. Блюдо и кувшинчик. 1913. 10. Э. М. Ф а л ь к о н е. "Охота". 1758. (1,5,6, 8, 10-Эрмитаж, Ленинград.)
 

СВЕТОВОЕ ДАВЛЕНИЕ, см. Давление света.

СВЕТОВОЕ ПОЛЕ, поле светового вектора (см. Векторное поле). Теория С. п.- раздел теоретич. фотометрии, в к-ром распределение освещённости находят, применяя общие методы расчёта пространств. распределения светового потока. Проекция светового вектора на любое направление, проходящее через точку, равна разности освещённостей двух сторон малой площадки, помещённой в этой точке перпендикулярно данному направлению. Размер и положение светового вектора не зависят от системы координат. В теории С. п. используется понятие о световых линиях, аналогичное понятию силовых линий в классич. теории физич. полей.

СВЕТОВОЗВРАЩАТЕЛИ, катафоты, устройства для отражения света, лучи к-рого направлены на них внешним источником. С. позволяют в тёмное время суток быстрее заметить объект, на к-ром они установлены. С. устанавливаются сзади на всех транспортных средствах, предназначенных для движения по автомобильным дорогам общего пользования. Они применяются также на дорожных знаках для улучшения их видимости.

СВЕТОВОЙ ВЕКТОР, определяет величину и направление переноса той части энергии электромагнитного излучения, к-рая может быть воспринята визуально, т. е. светового потока. Абс. величина С. в.- отношение переносимой через площадку AS в единицу времени световой энергии к AS при условии, что направление переноса (направление С. в.) перпендикулярно к AS.

Понятие "С. в." используется гл. обр. в теоретич. фотометрии для количеств. описания световых полей и является фотометрич. аналогом Пойнтинга вектора. Дивергенция С. в. определяет объёмную плотность поглощения или испускания света в данной точке светового поля.

Иногда, особенно в старой науч. литературе, С. в. наз. вектор Е напряжённости электрического поля электромагнитной волны. Л. Н. Капорский.

СВЕТОВОЙ ГОД, единица длины, употребляемая преим. в популярной астрономич. литературе; равна расстоянию, к-рое свет проходит за один тропический год. С. г. равен 63 240 астрономич. единицам; 0,3069 пс; 9,463 х 1012км.

СВЕТОВОЙ КОНУС, понятие, используемое при описании геометрич. свойств четырёхмерного пространства-времени в частной (специальной) и общей относительности теории. С. к., соответствующим данной точке пространства-времени, наз. трёхмерная поверхность в этом четырёхмерном пространстве, образованная совокупностью мировых линий свободно распространяющихся световых сигналов (или любых частиц с нулевой массой покоя), проходящих через эту точку (вершину конуса). Т. о., каждой точке четырёхмерного пространства-времени соответствует свой С. к.

В случае, если справедлива частная теория относительности, геометрия пространства-времени есть псевдоевклидова геометрия, наз. геометрией Минковского, в к-рой все точки пространства-времени равноправны. Поэтому достаточно рассмотреть С. к. с вершиной в начале координат О: х = 0, y = 0, z = 0, t = 0(где x, у, z - пространств. координаты, t - время). Уравнение поверхности С. к. с вершиной в О имеет вид: x2 + y2 + z2-c2t2 = 0 (с - скорость света в вакууме); это уравнение инвариантно относительно Лоренца преобразований. Точки (события) с x2 + y2 + z2= <c2t2 и t>0, t<0 образуют т. н. верхнюю и нижнюю полости С. к., соответственно- области I, II; события с х2 + у2 + + Z2>c2t2образуют область III вне С. к.

Пересечение С. к. с плоскостью y = 0, z = 0 изображено на рис. Поверхность С. к. пересекает эту плоскость по прямым х= ±ct. События А, лежащие в области I, образуют т. н. абсолютное будущее по отношению к событию О; событие О может оказать непосредств. воздействие на любое событие А, т. к. они могут быть связаны с О сигналами или взаимодействиями. Соответственно, события В в области II образуют абсолютное прошедшее для события О; любое событие В может влиять на событие О, сигналы из В могут достичь О. События в области III не могут быть связаны с О никаким взаимодействием, т. к. никакие частицы и сигналы не распространяются быстрее света.

Т. о., поверхность С. к. отделяет события, к-рые могут находиться в причинной связи с О, от событий, для к-рых это невозможно,- с этим связано фундаментальное значение понятия "С. к.".
2304-5.jpg

Наблюдатель, находящийся в О, может знать только о событиях в области II и воздействовать только на события в области I.

При наличии полей тяготения мировые линии, образующие поверхность С. к., уже не являются прямыми; свойства С. к. вблизи вершины такие же, как в частной теории относительности, но в целом они оказываются уже другими, т. к. геометрия пространства-времени не псевдоевклидова.

Лит. см. при статьях Относительности теория, Тяготение. И. Ю. Кобзарев.

СВЕТОВОЙ ПОТОК, одна из световых величин, к-рая оценивает энергетич. величину - поток излучения, т. е. мощность оптического излучения, по вызываемому им световому ощущению [точнее, по его действию на селективный приёмник света, спектральная чувствительность к-рого определяется функцией относительной спектральной световой эффективности излучения V(л): л - длина волны света в вакууме]. Единица С. п. - люмен. С. п. Фv связан с потоком излучения Фе соотношением
2304-6.jpg

макс, значение спектральной световой эффективности, равное ~680 лм/вт (при длине волны 555 нм).

СВЕТОВОЙ ПРОБОЙ, оптический пробой, лазерная искра, переход вещества в состояние сильно ионизованного горячего газа -плазмы под действием электромагнитного поля оптической частоты. С. п. аналогичен СВЧ - пробою. С. п. впервые наблюдался в 1963 при фокусировке в воздухе излучения мощного импульсного лазера на кристалле рубина. При С. п. в фокусе линзы возникает искра, эффект воспринимается наблюдателем как яркая вспышка, сопровождаемая сильным звуком. Необходимые для достижения порога пробоя газов значения интенсивности светового потока в луче лазера ~ 109-1011 вт/см2, что соответствует напряжённости электрич. поля 106-107в/см. Наблюдение С. п. положило начало исследованиям распространения и поддержания газового разряда лазерным лучом с целью создания оптич. плазматронов (см. Лазерное излучение).

С. п. наблюдается и в конденсированных средах при распространении в них мощного лазерного излучения и может являться причиной разрушения материалов и оптических деталей лазерных устройств.

Лит.: Р а и з е р Ю. П., Лазерная искра и распространение разрядов, М., 1974; Мак-Дональд А., Сверхвысокочастотный пробой в газах, пер. с англ., М., 1969.

В. Б. Фёдоров.

СВЕТОВОЙ РЕЖИМ растений, условия освещения растений солнцем или различными искусственными источниками света. С. р. определяется приходом лучистой энергии и её распределением в биоценозе или посеве. С. р. характеризуется интенсивностью радиации, её спектральным составом, временной и пространственной изменчивостью. Большое значение имеет и соотношение длины дня и ночи (см. Фотопериодизм). При оценке С. р. учитывают не только видимую (физиологически активную) радиадостигается регулированием густоты посевов (и посадок), выбором направления рядков по отношению к сторонам света и пр. В условиях цию, при поглощении к-рой пигментами осуществляется фотосинтез и др. фото-биологич. процессы, но и невидимую -ультрафиолетовые и инфракрасные лучи, роль к-рых особенно велика в водно-тепловом режиме растений. Благоприятный С. р. теплиц (или камер) благоприятный С. р. создаётся путём освещения растений излучением ламп (накаливания, ксеноновых, люминесцентных и др.), достаточным для фотосинтеза (см. Светокультура). Во избежание изгибов растений по направлению к свету (см. Фототропизм) их необходимо равномерно освещать со всех сторон. И. А. Шульгин.

CBETOBЫE ВЕЛИЧИНЫ, система редуцированных фотометрических величин, характеризующих свет в процессах его испускания, распространения и преобразования (отражение, пропускание и пр.). С. в. определяют по отношению к так наз. среднему человеческому свет-лоадаптированному глазу (см. Адаптация физиологическая). Относительной спектральной чувствительностью этого условного приёмника света считают функцию относительной спектральной световой эффективности, нормализованную в результате экспериментальных статистич. исследований (в них усреднение производится как по большой совокупности глаз отд. людей с нормальным зрением, так и по реакциям одних и тех же глаз в различные моменты времени). В табл. приведены осн. С. в. и единицы С. в. в Международной системе единиц (СИ). Их определения см. также в статьях Световой поток, Люмен и др.

Лит.: International commission on illumination, 3 ed., P., 1970. Д. Н. Лазарев.

Основные световые величины: индекс v при Ф указывает на принадлежность Фv к системе световых величин, в отличие от энергетической величины Фе (поток излучения). t - время; d/Q(омега) - элементарный телесный угол, в котором распространяется излучение; dA - площадь элемента поверхности; О(тэтта) - угол между нормалью к элементу поверхности и направлением распространения излучения; X - любая световая величина.
2305-1.jpg

CBETOBЫE ЕДИНИЦЫ, единицы световых величин: силы света, освещённости, яркости, светового потока и т. д. Единица силы света наз. кандела (кд, ранее - свеча); она воспроизводится по световым эталонам и входит в качестве осн. единицы в Международную систему единиц (СИ). Принадлежащие к этой системе С. е. приведены в табл. к ст. Световые величины. Употребляют также др. единицы освещённости и яркости: 1 фот=104 люксов; 1 люмен на кв. фут (лм/фут2 или 1 фут-свеча)= 10,764 люкса; 1 стильб = 104 кд/м2; 1 ламберт = = (1/пи)х104кд/мг; 1 фут-ламберт = = 3,426 кд/м2. Д. Н. Лазарев.

CBETOBЫE ИЗМЕРЕНИЯ, количественные определения величин, характеризующих оптическое излучение (свет в широком смысле слова), оптич. свойства материалов (прозрачность, отражательную способность) и пр. С. и. производятся приборами, в состав к-рых входят приёмники света. В простейших случаях в диапазоне видимого света приёмником, с помощью к-рого оцениваются световые величины, служит человеческий глаз. Подробно о С. и. см. в ст. Фотометрия.

CBETOBЫE ПРИБОРЫ, предназначаются для освещения, облучения, световой сигнализации или проекции (см. Светотехника) и делятся на осветительные, облучательные, сигнальные и проекционные. Обычно С. п. состоит из источника оптич. излучения (см. Источники света), устройства для перераспределения лучистого потока в пространстве по заданным направлениям, а также конструкционных деталей, объединяющих все части С. п. и обеспечивающих необходимую защиту источника излучения и светоперераспределяющего устройства от механич. повреждений и воздействия окружающей среды.

Схематическое изображение световых приборов с различными способами светоперерас-пределения: прожекторы (а, г), проекторные приборы (б, д), светильники (в, е, ж, з); 1 - источник света; 2 - отражатель; 3 - линза; 4 - рассеиватель. Стрелками показан ход световых лучей.

С. п. с газоразрядными источниками света могут дополняться устройствами для зажигания лампы и стабилизации её работы.

В зависимости от назначения С. п. используется либо излучение только части оптического спектра (ультрафиолетовое, видимое или инфракрасное), либо излучение всего оптического спектра. По степени концентрации лучистого потока С. п. делят на три класса: максимально концентрирующие световой поток вдоль оптической оси (прожекторы), максимально концентрирующие световой поток в малом объёме на нек-ром участке оптич. оси (проекторные приборы) и перераспределяющие световой поток в большом телесном угле (светильники).

Для перераспределения светового потока в С. п. используют: направленное отражение света зеркальными отражателями параболоидной (рис., а), эллипсоидной (рис., б) или произвольной (рис., в) формы; направленное пропускание света френелевскими (дисковыми или цилиндрич.) линзами (рис., г), асферическими или конденсорными линзами (рис., д) либо призматическими устройствами (рис., е); диффузное и направленно-рассеянное отражение света диффузными, эмалированными и матированными отражателями (рис., ж); диффузное и направленно-рассеянное пропускание света глушёными (молочными), опаловыми и опалиновыми или матированными рас-сеивателями (рис., з).

Основные светотехнич. характеристики С. п.- распределение силы света, яркости и освещённости, а также кпд, равный отношению полезно использованного светового потока к полному световому потоку источника излучения.

Лит.: К а р я к и н Н. А., Световые приборы прожекторного и проекторного типов, М., 1966; Айзенберг Ю. Б., Е ф и м к и н а В. Ф., Осветительные приборы с люминесцентными лампами, М., 1968; Т р е м б а ч В. В., Световые приборы, М., 1972. В. В. Трембач.