Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Лит.: Соколов А. А., Введение в квантовую электродинамику, М., 1958; Розенберг Г., Наблюдение спинового момента сантиметровых волн, «УФН», 1950, т. 40, в. 2, С. 328. Г. В. Рогенберг.
САМАРИЙ (лат. Samarium), Sm,— хим. элемент III группы периодич. системы элементов Менделеева, ат. номер 62, ат. масса 150, 36, относится к лантаноидам. Природный С.— смесь 7 изотопов: 144Sm, 147Sm — 18^Sm, 182Sm, 154Sm, в к-рой преобладает 182Sm (26,7%), а наименее представлен 144Sm (3,1%). 14TSm и 148Sm а-радиоактивны (Г»/* ~ 1,06-Ю11 и 7.IO15 лет соответственно). Электронная конфигурация внеш. электронных оболочек As2ped10f65s2PiGs2. Энергии последовательной ионизации 5,63; 11,07; 23,4 эВ соответственно. Металлич. радиус атома Sm 0, 181 нм, радиус иона Sm3+
0,097 нм. Значение электроотрицательности 1,07.
В свободном виде серебристый металл. При низких темп-pax устойчив a-Sm с ромбоэдрич. крнсталлич. структурой, параметры решётки а = 0,3626 нм и с — 2,618 нм. При высоких темп-рах устойчив P-Sm с объёмноцентрированиой нубич. структурой с параметром решётки а = 0,407 им. ,Темп-ра перехода a++ P 917°С (по др. данным, 855°С). Плотность a-Sm 7,537 кг/дм3, p-Sm 7,40 кг/дм3, іВЛ = 1072 0C, tKHD ок. 1800°С. Уд. теплоёмкость ср — 29,5 Дж/(моль-К), теплота плавления 8,61 кДж/моль. Темп-ра Дебая 148 К. Теплопроводность металлич. Sm 13,3 Вт/(м-К), коэф. линейного расширения 10,4-10_в К-1 (при 298 К). Уд. электрич. сопротивление 1,05 мкОм-м (при 293 К), термич. коэф. электрич. сопротивления 1,48* IO-3 К-1 (при 273—373 К). С.— парамагнетик, магн. восприимчивость 8,49-IO'9. Tb. по Бринеллю С. чистотой 99,5% 343—441 МПа, модуль нормальной упругости 34,1 ГПа, модуль сдвига 126,5 ГПа.
В соединениях проявляет степень окяелеция +3 и, реже, +2. По хим. свойствам аналогичен др. лёгким лантаноидам. Интерметаллич. соединение SiqCob характеризуется высокими точкой Кюри (997 К) и намагниченностью насыщения (0,965 Tл при комнатной темп-ре) и используется как материал пост, магнитов. Металлич. С. применяют для изготовления электрич. стартеров. С. характеризуется высоким эфф. сеченмем захвата тепловых нейтронов (для природного С. 5,6* IO-25 м2, для 148Sm 5*IO-24 м2), поэтому его используют в нейтронных детекторах1. В качестве радиоакт. индикатора применяется р “-радиоактивный 183Sm (Г1/* ~ 46,7 ч). С. С. Бердоносов,
САМОВОЗБУЖДЕНИЕ КОЛЕБАНИЙ — самопроизвольное (без внеш. воздействия) возникновение колебаний в колебат. системе при неустойчивом состоянии равновесия последней. С. к. происходит под влиянием малых нач. отклонений системы от состояния равновесия, неизбежно существующих вследствие флуктуаций; возникшие колебания нарастают, н в системе могут установиться автоколебания, к-рые поддерживаются за счёт энергии того или иного источника. САМОВОЗДЁЙСТВИЕ ВОЛН — изменение характеристик волнового процесса вследствие инициируемых им разл. нелинейных явлений в среде. В узком смысле термин «С. в.» применяется к однокомпонентним системам с безынерционной нелинейностью. Рассмотрим, напр., ур-иие для простых воли:
И/-ИУ+uKr=O- (1)
Решенне этого ур-ния задаётся неявным соотношением: и(х, f) — — V -\-U0Ix- (и(х, і) -j- V)t\ с нач. условием и{х, t = 0) = U0(х). Пока нелинейные эффек-ты малы, }u| « V, это решение принимает вид: 406 и(х, t) — U0(х — У*). Следовательно, волна распростра-
няется без искажения формы и с пост, групповой скоростью V. В общем случае U0 Ф const решение Ноши задачи для ур-ния (1) существует только в течение конечного времени: рост нелинейности (слагаемого иих) ведёт к деформации профиля волны, а в дальнейшем — к ев опрокидыванию. Аналогично в случае нелинейного ур-ния теплопроводности
Tt=v(TayT)+T* (2)
при P > о 4* 1 решение существует коночное время (т. н. время о б о C T р е и и я), в течение к-рого возникает локализованная структура с убывающей шириной и неограниченно растущей амплитудой.
Как правило, в физ. задачах конечность вреиени существования или неограниченный рост решения связаны с пренебрежением к.-л. эффектами. Если, напр., учесть диссипативные процессы, добавив в правую часть (1) слагаемое au**, а > 0:
(3)
(Бюргерса уравнение), то в этом случае конкуренция нелинейного увеличения крутизны профиля н его диссипативного сглаживаиня может давать решения с неизменным во времени профилем — ударную волну с конечной толщиной фронта. Кроме того, возникнут решения с убывающей амплитудой.
В примерах (1), (2) С. в. вело к эффектам типа о п-рокидывавия фронта нли к обострению профиля. Однако в ряде случаев именно нелинейные процессы ограничивают развитие неустойчивости. Напр., обобщённое ур-ние Гинзбурга — Ландау
ut~ uXXXX----1 )и U3 (4)
при 0 < P < 1 имеет единственное однородное решение: и — 0, к-рое неустойчиво по отношению к возмущенийн типа ~ ехр (ikx) с волновыми векторами к ? (У I-VPi VrH-VP)- С. вм описываемое слагаемым (—и3) в (4), ограничивает рост амплитуды возмущений, и в системе устанавливается стационарная пространственно-периодич. структура.
Строго говоря, одиокомпонентные системы с самовоз-действмем — это приближённое описание многокомпонентных систем, в к-рых характерные времена эволюции разл. степеней свободы сильно различаются. Напр., в нелинейной оптике безынерционная нелинейность для сильной световой волны формируется быстрыми по-ляризац. процессами в среде, инциируемыми самой световой волной. В общем случае временем задержки отклика среды на волновой процесс пренебрегать нельзя. При этом говорят об инерционной нелинейности или о нелинейной многокомпонентной системе. Пример — ур-ние Курамото — Цудзукн (двухкомпонентиая система):
