Страница 14 из 68
Фазовая рельефография
Фа'зовая рельефогра'фия, способ записи и воспроизведения оптической информации. Носителями информации в Ф. р. служат прозрачные (за редкими исключениями) масляные, термопластические (см. Термопластическая запись ) или гелеобразные (см. Гели ) тонкие слои. Такой «запоминающий» слой входит в состав т. н. многослойной (обычно двух-или трёхслойной) структуры. В двухслойной структуре запоминающий слой представляет собой дисперсную систему из фотополупроводникового материала (см. Фотопроводимость ) в полимерном связующем и наносится на тонкий слой электропроводящего материала. В трёхслойной структуре диэлектрический запоминающий слой наносится на слой фотополупроводника, в свою очередь граничащего с проводящим слоем. Все эти слои чаще всего прозрачны (запись и воспроизведение «на просвет»), хотя существуют и структуры, в которых свет отражается либо от зеркального проводника-подложки, либо от непрозрачной поверхности запоминающего фотополупроводникового слоя. Перед записью структуру «очувствляют», равномерно заряжая запоминающую поверхность и заземляя проводник-подложку. Образуется своеобразный конденсатор, в котором заряженная запоминающая поверхность служит одной из обкладок. Воздействие светового сигнала приводит в двухслойной структуре к стеканию части поверхностного заряда на подложку (тем более полному, чем сильнее освещен данный микроучасток поверхности); в трёхслойной структуре, напротив, заряд противоположного знака проникает с подложки на граничащую с запоминающим слоем поверхность фотополупроводника. В обоих типах структур электростатические силы притяжения разноимённых зарядов деформируют поверхность мягкого запоминающего слоя (часто после его нагревания – т. н. теплового проявления), образуя рельеф, распределение глубины которого соответствует распределению потока излучения по этой поверхности (т. е. в получаемом рельефе кодируется оптическая информация). При считывании записанной информации различия толщины рельефа вызывают различные изменения фазы считывающей световой волны. Эти различия не воспринимаются ни глазом, ни др. приёмниками оптического излучения. Поэтому их преобразуют в изменения амплитуды световой волны (т. е. интенсивности считывающего пучка), которые регистрируются приёмниками излучения, в том числе человеческим глазом. Такое преобразование осуществляют в настоящее время (70-е гг. 20 в.) главным образом шлирен-методом , но в принципе это можно делать также аналогично методу фазового контраста в микроскопии [см. Микроскоп , раздел Методы освещения и наблюдения (микроскопия)]. Структуры, применяемые в Ф. р., могут использоваться многократно – ненужную более запись можно «стереть» тепловой обработкой. Главное достоинство Ф. р. – возможность считывания информации спустя очень малые промежутки времени после записи, что позволяет применять Ф. р. для практически мгновенной передачи и преобразования изображений (например, в телевидении – с подачей их на экраны индивидуального или коллективного пользования площадью до нескольких м 2 ). Высокая разрешающая способность и быстродействие, характеризующие метод Ф. р., делают его перспективным для голографии , для использования в электронных вычислительных машинах (в оперативной памяти, при вводе и выводе информации), для различных видов оптической обработки изображений. См. также фотография , раздел Несеребряная фотография и научно-технические применения фотографии.
Лит.: Гущо Ю. П., Фазовая рельефография, М., 1974.
А. Л. Картужанский.
Фазовая скорость
Фа'зовая ско'рость, скорость перемещения фазы гармонической волны. Ф. с. с выражается через частоту f и длину волны (или через круговую частоту w = 2pf и волновое число k = 2p/l формулой с = f l = wk. Понятие Ф. с. можно применять, если гармоническая волна распространяется без изменения формы. Это условие всегда выполняется в линейных средах. При зависимости Ф. с. от частоты или, что то же, от длины волны говорят о дисперсии скорости. В отсутствии дисперсии любые волны распространяются, не меняя формы, со скоростью, равной Ф. с. При наличии дисперсии негармонические волны изменяют свою форму, и обычное понятие скорости по отношению к таким волнам делается неприменимым. В этих случаях важны понятия групповой скорости и скорости фронта волны. Экспериментально Ф. с. при заданной частоте можно получить, определив длину волны из интерференционных опытов. Отношение Ф. с. в двух данных средах может быть найдено по преломлению плоской волны на плоской границе этих сред, т.к. показатель преломления равен отношению Ф. С.
М. А. Исакович.
Фазовое превращение
Фа'зовое превраще'ние, то же, что фазовый переход .
Фазовое пространство
Фа'зовое простра'нство в классической механике и статистической физике, многомерное пространство всех обобщённых координат q1 и обобщённых импульсов pi (i = 1, 2,..., N ) механической системы с N степенями свободы. Таким образом, Ф. п. имеет размерность 2N и может быть описано с помощью ортогональной системы координат с 2N осями соответственно числу обобщённых координат и импульсов. Состояние системы изображается в Ф. п. точкой с координатами qi , pi ,..., qN , pn , а изменение состояния системы во времени – движением точки вдоль линии, называемой фазовой траекторией. Для Ф. п. можно ввести понятие фазового объёма и др. понятия геометрии многих измерений. Понятие Ф. п. – основное для классической статистической механики, изучающей функции распределения системы многих частиц. Методы Ф. п. успешно применяются также в теории нелинейных колебаний.
Фазовое равновесие
Фа'зовое равнове'сие, одновременное существование термодинамически равновесных фаз в многофазной системе. Простейшие примеры – равновесие жидкости со своим насыщенным паром, равновесие воды и льда при температуре плавления, расслоение смеси воды с триэтиламином на два несмешивающихся слоя (две фазы), отличающихся концентрациями. В равновесии могут находиться (в отсутствии внешнего магнитного поля) две фазы ферромагнетика с одинаковой осью намагничивания, но различным направлением намагниченности; нормальная и сверхпроводящая фазы металла во внешнем магнитном поле и т.д.
При переходе в условиях равновесия частицы из одной фазы в другую энергия системы не меняется. Другими словами, при равновесии химические потенциалы каждой компоненты в различных фазах одинаковы. Отсюда следует фаз правило Гиббса: в веществе, состоящем из k компонент, одновременно могут существовать не более чем k + 2 равновесные фазы. Например, в однокомпонентном веществе число одновременно существующих фаз не превосходит трёх (см. Тройная точка ). Число термодинамических степеней свободы, т. е. переменных (физических параметров), которые можно изменять, не нарушая условий Ф. р., равно k + 2 – j, где j – число фаз, находящихся в равновесии. Например, в двухкомпонентной системе три фазы могут находиться в равновесии при разных температурах, но давление и концентрации компонент полностью определяются температурой.