Магнит постоянный магнит сверхпроводящий магнитная анизотропия

Если система сил имеет равнодейст­вующую, то её момент вычисляется по Вариньона теореме.

• См. лит. при ст. Механика.

МОНОКРИСТАЛЛ, кристаллич. ин­дивид, имеющий во всём объёме еди­ную кристаллич. решётку (см. Крис­таллы). Внеш. форма М. определяется их ат. структурой и условиями крис­таллизации: в равновесных условиях М. приобретают хорошо выраженную естеств. огранку. Примеры хорошо огранённых природных М.— кварц, каменная соль, исландский шпат, ал­маз, рубин. М. могут не иметь пра­вильной огранки (напр., закруглён­ные искусственно выращиваемые «були» рубина, М. кремния).

Многие М. обладают особыми физ. св-вами: алмаз очень твёрд, сапфир, кварц, флюорит — исключительно прозрачны, нитевидные кристаллы ко­рунда рекордно прочны. Многие М. чувствительны к внеш. воздействиям (света, механич. напряжений, магн. и электрич. полей, радиации и др.). Поэтому они применяются в качестве разного рода преобразователей в ра­диоэлектронике, квантовой электро­нике, акустике и др. В связи с этим возникла потребность в М. разных

размеров и форм: от микрокристаллов, плёнок и нитевидных кристаллов ве­сом в неск. мг до крупных М. весом в десятки кг. Первоначально исполь­зовались природные М. кварца, флю­орита, корунда, алмаза и др. Однако они содержат большое кол-во дефек­тов. Поэтому появилась необходи­мость искусств. выращивания М. При этом было создано множество ценных М., не имеющих природных аналогов (см. Синтетические кристаллы).

МОНОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ СЛОЙ (мо­нослой), слой в-ва толщиной в одну молекулу на поверхности раздела фаз. Образуется при адсорбции, поверх­ностной диффузии и в результате ис­парения растворителя из раствора, содержащего летучий компонент. Осо­бый интерес представляют М. с. по­верхностно-активных веществ на по­верхности жидкости, резко изменяю­щие её св-ва; они могут образовы­ваться за счёт адсорбции из газовой фазы или из раствора. В газооб­разных М. с. расстояние между молекулами велико по сравнению с их размерами, поэтому межмол. вз-ствие практически отсутствует. Конден­сированные М. с. имеют пре­дельно плотную упаковку молекул. Так, углеводородные цепи с полярной группой на конце располагаются в кон­денсированных М. с. в виде «часто­кола», занимающего всю площадь по­верхности раздела фаз. Каждая моле­кула в таком «частоколе» расположена перпендикулярно или наклонно по­верхности и независимо от длины мо­лекулы занимает площадь в 20— 25 Ų. Высокомол. линейные молекулы, как правило, образуют М. с. с гори­зонт, ориентацией макромолекул. М. с. могут проявлять поверхностную вяз­кость и прочность, сильно отличаю­щиеся от соответствующих хар-к объём­ных фаз.

Структура и св-ва М. с. влияют на процессы массопереноса (диффузию, испарение), катализа, трения, адгезии и коррозии. От состояния М. с. часто определяющим образом зависит устой­чивость высокодисперсных систем: эмульсий, суспензий, золей. Сущест­венна роль М. с. в разнообразных биол. структурах (напр., биол. мемб­ранах).

МОНОПОЛЬ ДИРАКА, то же, что магнитный монополь.

МОНОПОЛЬНЫЙ МАСС-СПЕКТРО­МЕТР, устройство, в к-ром разделение ионов по величине отношения массы к заряду происходит в переменном электрич. поле, создаваемом цилиндрич. стержнем и заземлённым уголко­вым электродом. См. Масс-спектро­метр.

МОНОХРОМАТИЧЕСКИЙ СВЕТ, монохроматическое излучение в диапа­зоне частот, непосредственно воспри­нимаемых человеч. глазом (см. Свет).

МОНОХРОМАТИЧЕСКОЕ ИЗЛУЧЕ­НИЕ (от греч. monos — один, единый и chroma — цвет), электромагнитное

438

излучение одной определённой и строго постоянной частоты. Происхождение термина «М. и.» связано с тем, что различие в частоте световых волн воспринимается человеком как различие в цвете. Однако по своей природе электромагнитные волны ви­димого диапазона, лежащие в интер­вале 0,4—0,7 мкм, не отличаются от эл.-магн. волн др. диапазонов (ИК, УФ, рентгеновского и т. д.), по отно­шению к к-рым также используют тер­мин «монохроматический» (одноцвет­ный), хотя никакого ощущения цвета эти волны не дают.

Т. к. идеальным М. и. не может быть по самой своей природе, то обычно монохроматическим считается излучение с узким спектр. интервалом, к-рый можно приближённо характеризовать одной частотой (или длиной волны).

Приборы, с помощью к-рых из реального излучения выделяют узкие спектр. интервалы, наз. монохроматорами. Чрезвычайно высокая монохроматичность характерна для из-

лучения нек-рых типов лазеров (ши­рина спектр. интервала излучения достигает величины 10^-6 Å, что зна­чительно уже, чем ширина линий ат. спектров).

• Б о р н М., Вольф Э., Основы оп­тики, пер. с англ., 2 изд., М., 1973; Калитеевский Н. И., Волновая оптика, 2 изд., М., 1978.

Л. Я. Капорский.

МОНОХРОМАТОР, спектральный оптич. прибор для выделения узких участков спектра оптического излучения. М. состоит (рис.)

из входной щели 1, освещаемой источником излу­чения, коллиматора 2, диспергирую­щего элемента 3, фокусирующего объектива 4 и выходной щели 5. Диспергирующий элемент простран­ственно разделяет лучи разных длин волн Я, направляя их под разными углами , и в фокальной плоскости объектива 4 образуется спектр — со­вокупность изображений входной щели в лучах всех длин волн, испус­каемых источником. Нужный участок спектра совмещают с выходной щелью поворотом диспергирующего элемен­та; изменяя ширину щели 5, меняют спектр, ширину  выделенного уча­стка.

Диспергирующими элементами М. служат дисперсионные призмы и диф­ракционные решётки. Их угл. диспер­сия D=/ вместе с фокусным рас­стоянием f объектива 4 определяет л и н е й н у ю д и с п е р с и ю l/=D•f ( — угл. разность на­правлений лучей, длины волн к-рых отличаются на ; l — расстояние в плоскости выходной щели, разделяю­щее эти лучи). Призмы дешевле решё­ток в изготовлении и обладают боль­шой дисперсией в УФ области. Однако их дисперсия значительно умень­шается с ростом К, и для разных об­ластей спектра необходимы призмы из разных материалов. Решётки свободны от этих недостатков, имеют пост. высо­кую дисперсию во всём оптич. диапа­зоне и при заданном пределе разреше­ния позволяют построить М. с су­щественно большей светосилой, чем призменный М.

Кроме дисперсии, качество М. опре­деляют его разрешающая способность и светосила. Раз­решающая способность М., как и лю­бого др. спектр. прибора, равна /()*, где ()*— наименьшая разность длин волн, ещё различимая в выходном из­лучении М.; она тесно связана с его аппаратной функцией, к-рую можно представить как распределение потока лучистой энергии по ширине изобра­жения входной щели, освещаемой узко монохроматическим излучением. Светосила М. показывает, какая часть лу­чистой энергии, испускаемой источни­ком в выделенном М. интервале , проходит через М. Она зависит от геом. хар-к М. (в частности, от разме­ров щелей и диспергирующего эле­мента) и от потерь на отражение и по­глощение в оптич. системе М.

Объективы М. (коллиматорный и фокусирующий) могут быть линзо­выми и зеркальными. Зеркальные объективы пригодны в более широком спектр. диапазоне, чем линзовые, и, в отличие от последних, не требуют перефокусировки при переходе от од­ного выделяемого участка спектра к другому. Это особенно удобно в не­видимых для глаза УФ и ИК областях спектра, где и применяется преим. зеркальная оптика.

М. явл. важнейшей составной час­тью источников монохроматич. осве­щения, а также с п е к т ро ф о т о м е т р о в. В спектрофотометрии особенно важно избежать попадания в выходную щель М. рассеянного света с длинами волн, далёкими от выделяемого участка спектра. С этой целью часто применяют два М., кон­структивно объединённых так, что выходная щель первого из них служит входной щелью второго. Одно из преимуществ таких двойных М.— их повышенная дисперсия.

• Топорец А. С., Монохроматоры, М., 1955; Пейсахсон И. В., Оптика спектральных приборов, Л., 1970.

А. П. Гагарин.

МОСТ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ, измери­тельная цепь, используемая для изме­рения методом сравнения с мерой пассивных параметров электрич. це­пей (сопротивления, индуктивности, ёмкости, угла диэлектрич. потерь), а также величин, функционально с ними

связанных. М. и. наз. также измерит. приборы, содержащие эту цепь.

На рис. изображён четырёхплечный (одинарный) мост для измерения со­противления (r_х). Сопротивления r_х, r₁, r₂, r₃, образующие четырёхуголь­ник, наз. плечами моста. На одну из

439

Неуравновешенный М. и. может служить преобразователем измеритель­ным. Как правило, неуравновешенные М. и. применяются в приборах для измерения неэлектрич. величин. При нестабильном источнике питания в ка­честве измерит. механизма исполь­зуют логометр.

Пром-стью выпускаются уравнове­шенные мосты пост. тока для изме­рения сопротивлений от 10^-6 до 10¹⁴ Ом и выше с осн. относит. погреш­ностью от 0,005% до 5%. О М. и. перем. тока для измерения индуктив­ности и ёмкости см. Индуктивности измеритель и Ёмкости измеритель. Выпускаются также универс. М. и. для измерений как на пост., так и на перем. токе. Автоматич. М. и. имеют осн. погрешность в % от диапазона измерений до 0,025%. Требования к М. и. стандартизованы в ГОСТ 22261 — 76 (общие технич. условия), в ГОСТ 7165 — 78 (М. и. пост. тока), ГОСТ 9486—79 (М. и. перем. тока) и ГОСТ 7164—78 (М. и. автоматиче­ские).

• Основы электроизмерительной техники, М., 1972; Справочник по электроизмери­тельным приборам, 2 изд., Л., 1977.

МОЩНОСТЬ, физич. величина, изме­ряемая отношением работы к проме­жутку времени, в течение к-рого она произведена. Если работа произво­дится равномерно, то М. определяет­ся ф-лой N=A/t, где А — работа за время t, а в общем случае N=dA/dt, dA — элем. работа за элем. проме­жуток времени dt. M. измеряется в ваттах.

МОЩНОСТЬ ЗВУКА, энергия, пере­даваемая звук. волной через рассмат­риваемую поверхность в единицу вре­мени. Среднее по времени значение М. з., отнесённое к единице площади, наз. интенсивностью звука.

МТС СИСТЕМА ЕДИНИЦ (MTS си­стема), система ед. физ. величин с осн. единицами метр, тонна (ед. массы), секунда. Была введена в СССР в 1933, но отменена в 1955 в связи с введением ГОСТа 7664—55 «Механические еди­ницы». МТС с. е. была построена ана­логично применяемой в физике СГС системе единиц и предназначалась для практич. измерений; с этой целью были выбраны большие по размеру единицы длины и массы. Важнейшие производ­ные ед.: силы — стен (сн), давления — пьеза (пз), работы — стен-метр, или килоджоуль (кДж), мощности — ки­ловатт (кВт).

МУЗЫКАЛЬНАЯ АКУСТИКА, об­ласть акустики, в к-рой изучают объек­тивные физ. закономерности музыки в связи с её восприятием и исполне­нием. Исследуют хар-ки муз. звуков (высоту, громкость, спектр, переход­ные процессы и др.), разл. муз. сис­темы и строп. М. а. изучает механизмы звукообразования и излучения муз. инструментов и певческих голосов. М. а. тесно связана с физиологической акустикой и архитектурной акусти­кой.

• Римский Корсаков А. В., Развитие музыкальной акустики в СССР, «Изв. АН СССР. Серия физическая», 1949, т. 13, № 6; Музыкальная акустика, под ред. Н. А. Гарбузова, М., 1954.

МУЛЬТИПЛEТНОСТЬ (от лат. mul­tiplex — многократный), число воз­можных ориентации в пр-ве полного спина атома или молекулы. Согласно квант. механике, М. =2S+1, где S — спиновое квантовое число. Для систем с нечётным числом N эл-нов S = ¹/₂, ³/₂, ⁵/₂, ... и М. чётная (= 2, 4, 6,. . .), т. е. возможны дуб­летные, квартетные, секстетные и т. д. квант. состояния. Если N четно, S=0, 1, 2, ... и М. нечётная (=1, 3, 5, . . .); в этом случае возможны синглетные, триплетные, квинтетные и т. д. состояния. Так, для систем с 1 эл-ном (напр., Н, Не⁺ , H⁺₂, для к-рых S=¹/₂) =2, т. е. получаются лишь дублетные состояния; для систем с двумя эл-нами (Не, Н₂) — синглетные состояния (S=0, =1, спины эл-нов антипараллельны) и триплетные со­стояния (5=1, =3, спины эл-нов па­раллельны). Макс. М. для систем с

N эл-нами =N+l соответствует па­раллельному направлению их спинов

М. определяет кратность вырожде­ния уровней энергии атома или моле­кулы. 2S+1 квант. состояний, соот­ветствующих уровню энергии с задан­ным 5, отличаются значениями проек­ции полного спина и характеризуются квант. числом m_S=S, S-1, . . ., -S, определяющим величину этой проек­ции. Вследствие спин-орбитального взаимодействия уровень энергии мо­жет расщепляться на  подуровней [м у л ь т и п л е т н о е (т о н к о е) р а с щ е п л е н и е, приводящее к расщеплению спектр. линий, см. Тон­кая структура].

Значения М. для квант. состояний атомов и молекул определяются чис­лом эл-нов в незамкнутых оболочках, т. к. в заполненных оболочках спины эл-нов компенсируются. Для уровней энергии щелочных металлов с одним внеш. эл-ном =2, для уровней энер­гии сложных атомов с незаполненными р-, d- и f-оболочками М. могут быть высокими. Для химически устойчивых молекул, имеющих, как правило, чёт­ное число эл-нов, характерны М. =1 для основного и =1 и 3 для возбуж­дённых уровней энергии.

М. А. Ельяшевич.

МУЛЬТИПОЛЬ (от лат. multum — много и греч. polos — полюс). Элек­трический М.— система элект­рич. зарядов («полюсов»), обладающая определённой симметрией. В зависи­мости от сложности М. имеет тот или иной порядок: М. нулевого порядка явл. заряд; М. 1-го порядка — диполь (система двух разноимённых, одинако­вых по величине зарядов); М. 2-го порядка — квадруполь (система четы­рёх равных по величине зарядов, помещённых в вершины параллело­грамма так, что каждая сторона соеди­няет разноимённые заряды); 3-го по­рядка — октуполь и т. д. Электрич. М. с не меняющимся во времени мультипольным моментом (см. ниже) со­здаёт статическое электрич. поле, М. с перем. моментом излучает эл.-магн. волны. Поле М. на больших расстояниях R от него (R>>r, r — раз­меры системы) можно представить как наложение полей М. разл. по­рядка. Для статич. полей потенциал М. l-того порядка (2^l-поля) убывает при R>>r как 1/R^l+l и обладает опре­делённой угловой зависимостью. Пе­рем. (излучаемые) поля М. любого порядка на расстояниях, много боль­ших длины волны их излучения, ме­няются как 1/R и различаются только угл. зависимостью (такой же, как у статич. М.).

Осн. хар-ка М.— его м у л ь т и п о л ь н ы й м о м е н т, к-рый опре­деляет величину и угл. зависимость поля М., а также энергию его вз-ствия с внеш. полями. Мультипольный мо­мент статич. системы зарядов зависит только от их величины и расположе­ния. Так, дипольный момент электрич. диполя р= el (е — заряд, l — вектор,

440

Потенциал (R) пост. электрич. поля в точке ft, создаваемого статич. системой зарядов е_i находящихся в точках с координатами r_i (начало ко­ординат выбрано внутри системы), ра­вен:

М а г н и т н ы й М.— система магн. полюсов, аналогичная электрич. М., однако, поскольку магн. зарядов не существует, магн. М. миним. порядка нвл. магн. диполь.

Представление системы движущихся зарядов или магн. полюсов в виде М. с перем. мультипольным моментом играет важную роль в классич. тео­рии излучения, теории антенн и т. п. Понятие М. применяется также для описания перем. акустич., гравитац. и др. полей.

МУЛЬТИПОЛЬНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ, электромагнитное излучение системы электрич. зарядов при изменении её электрич. или магн. моментов — дипольного, квадрупольного, октупольного и т. д. (см. Мулътиполь). Наиб. интенсивным явл. электрич. дипольное (или просто дипольное) излуче­ние, менее интенсивными — магн. ди­польное (или просто магнитное) и электрич. квадрупольное (или просто квадрупольное) излучения; ещё ме­нее интенсивны магн. квадрупольное и электрич. октупольное излучения и т. д. Подробнее см. в ст. Излучение.

МУТНЫЕ СРЕДЫ, среды с оптич. неоднородностями, на к-рых происходит рассеяние света. Оптич. неоднород­ности могут быть связаны с включе­нием одного в-ва в другое (облака, туманы, дымы, эмульсии) и с флуктуациями плотности и анизотропии вслед­ствие теплового движения (см. Рас­сеяние света). Это приводит к образо­ванию микрообластей с показателем преломления, отличным от показателя преломления окружающей среды (напр., опалесценция критическая). В общем случае излучение, рассеянное М. с., состоит из лучей с разл. крат­ностью рассеяния. Одно­кратное рассеяние света наблюдается при малой оптической толщине т. С увеличением т кратность рассеяния растёт, поскольку растёт вероятность облучения каждой из оптич. неоднородностей светом, рассеянным др. неоднородностями. Закономерности однократного и многократного свето­рассеяния существенно различны. Оп­тич. хар-ки М. с. с однократным рас­сеянием определяются размером оп­тич. неоднородностей (точнее, отно­шением размера к длине волны рассеи­ваемого излучения ), их относит. показателем преломления, формой и числом в ед. объёма. Многократное рассеяние света в М. с. обусловлено помимо их структуры и такими фак­торами, как протяжённость, форма и

границы всей среды в целом. Законо­мерности многократного рассеяния света сложны и меняются в зависи­мости от оптич. толщины. Полная хар-ка многократно рассеянного света даётся решением ур-ния переноса из­лучения.

• Л а н д с б е р г Г. С., Оптика, 5 изд., М., 1976 (Общий курс физики); Ш и ф р и н К. С., Рассеяние света в мутной среде, М.— Л., 1951.

Н. Л. Войшвилло.

МЮ-МЕЗОНЫ, см. Мюоны.

МЮОНИЙ (хим. символ Mu), связан­ная система ⁺е^-, состоящая из поло­жительно заряженного мюона и эл-на. Строение М. аналогично строению ато­ма водорода, в к-ром протон заменён ⁺ ; размеры М. прибл. такие же, как у атома водорода. М. образуется при столкновениях ⁺ с атомами путём присоединения одного из эл-нов ат. оболочки. В зависимости от взаимной ориентации спинов ⁺ и е^- М. обра­зуется в ортосостоянии, со спином 1 (спины ⁺ и е^- параллельны) или парасостоянии, со спином 0 (спины анти­параллельны). Одна из важнейших хар-к свободного М.— разность энер­гий орто- и парасостояний, равная 3•10^-6 эВ. Между этими двумя состоя­ниями возможны переходы с испуска­нием эл.-магн. волн частоты 4463,16 МГц. Совпадение теоретич. предсказаний для частоты с результа­тами эксперимента — одно из луч­ших подтверждений справедливости квантовой электродинамики.

М. активно вступает в хим. реакции, характерные для атомарного водоро­да, и поэтому не сразу был обнаружен в конденсированных в-вах. Размеры и др. св-ва М. в конденсированном в-ве, напр. в кристалле, могут существенно отличаться от его св-в в вакууме. По хим. св-вам М. аналогичен атому водо­рода, хотя скорости реакций Ми могут в неск. раз отличаться от скоростей реакций атомарного водорода. Одна из ближайших задач химии М.— уста­новить соответствия между этими дву­мя скоростями. В этом случае станет возможным измерять абс. скорости хим. реакций атома водорода, посколь­ку абс. скорости хим. реакций М. мож­но определить по наблюдению прецес­сии спина М. в магн. поле. Т. к. час­тота прецессии однозначно зависит от величины магн. поля, то, измеряя кол-во оборотов спина от момента образо­вания М. до момента его вступления в хим. реакцию (когда хар-р прецессии меняется), можно определить абс. вре­мя вступления М. в хим. реакцию (см. Мезонная химия).

• Вайсенберг А. О., Мю-мезон, М., 1964; Гольданский В. И., Ф и р с о в В. Г., Химия новых атомов, «Успехи химии», 1971, т. 40, в. 8.

Л. И. Пономарёв.