Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
JIum,.: Борн М., Хуан Кунь, Динамическая теория кристаллических решеток, пер. с англ.. М., 1958; Агранович В. М., Гинабург В. Д., Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и теория экситонов, 2 изд., М., 1979; Mills D. L., Burstein E., Polarltons the electromagnetic modes of media, «Repts Progr. Phya.», 1974, v. 37, p. 817; Пекар С. И., Кристаллооптика и добавочные световые волны, К., 1982; Экситоны. под ред. Э. И. Рашба,
М. Д. Стерджа, пер. с англ., М., 1985^Поверхностные полнрито-ны, под ред. В. М. Аграновича, Д. Л. Миллса, М., 1985.
Ю. H. Поливанов.
ПОЛЯРНЫЕ PA Д ИООТРАЖЁ НИ Я (радиоаврора) — явление рассеяния УКВ от неоднородной ионизованной
77
ПОЛЯРНЫЕ
ПОЛЯМЫЕ
78
среды на высотах 100—130 км (см. Ионосфера) в зоне полярных сияний во время геомагн. возмущений (см. также Земной магнетизм), С помощью П. р. можно регистрировать слабые диффузные полярные сияния, не наблюдаемые оптич. методами. Причина возниниовения П. р. (как и полярных сияний) — вторжение заряж. частиц из магнитосферы Земли в ионосферу вблизи полюсов. Однако для появления П. р. необходимо ещё и наличие ионосферного электрич. поля > 20 мВ/м. При более низкой величине электрич. поля иеоднородиости ионосферы, ответственные за рассеяние УКВ, не генерируются н П. р. не наблюдаются.
ПОЛЯРНЫЕ СИЯНИЯ — свечение верхних слоёв атмосферы, вызванное возбуждеинем атомов и ыолекул на высотах 90—1000 км потоками электронов и протонов с энергиями от сотен эВ до десятков кэВ, вторгающихся в атмосферу из космоса. В видимой области спектра оно наблюдалось на протяжении веков, с появлением же спутников и ракет наблюдения П. с. расширились в ИК-, УФ- н рентгеновскую области спектра. TI, с.—
конечный результат сложных процессов в околоземном пространстве, где происходит ускорение заряж. частиц, к-рые обычно называют авроральион радиацией или авроральными частица-м и . Соударения энергичных частиц с атомами и молекулами газов верхней атмосферы приводит к возбуждению последних. Возврат в равновесное состояние сопровождается излучением квантов характерных длин волн, т. е. появляется П. с. Спектроскопич. измерения позволяют судить о величине анергии вторгающихся частиц, т.к. эфф. сечеиня возбуждения эмиссий по-разному зависят от энергии частиц, а эффективность гашения зависит от частоты соударений, т. е. от высоты. Кроме того, глубина проникновения корпускул в атмосферу непосредственно связана с их энергией. Особенности спектра дают сведения о темп-ре слоёв атмосферы, к-рые пересекают корпускулы, нх плотности и составе, степени ионизации н ветрах на этих высотах.
Однородное высыпание авроральиой радиации в верхнюю атмосферу вызывает диффузное свечение, к-рое несёт оси. долю энергии, поглощаемой верхней атмосферой, и создаёт однородный светящийся фон. На этом фойе возникают яркие разноцветные подвижные и вспыхивающие занавеси н лучи, дуги, полосы и пятна, к-рые обычно н иаз. П. с. Эти дискретные формы све-
чения интенсивностью от 1 до десятков кРэлей BblafcI-ваются концеитриров. вторжениями пучков электронов, ускоренных к Земле электрич. полем вдоль магн. силовых линий. Исследования П. с. показали, что частота их появления и интенсивность, особенно в ср. широтах* явно норрелируют с активностью Солнца.
П. с. характеризуются в каждый данный момент разнообразием н причудливостью форм, к-рые в первом приближении ыожно подразделить на ряд элементарных форм: малоподвижные однородные дуги н полосы в виде длинных лент (рис. 1, а), протянувшихся по небосводу на сотнн и иногда тысячи км; лучистые формы со значит. вертикальной протяжённостью в виде отд. лучей, пучков лучей или целых занавесей (рис. 1, 6, <?); «корона», лучи к-рой иытянуты вдоль силовых линий геомагн. поля н поэтому сходятся в перспективе в т. и. точке магн. зенита (рис. 1,г); диффузное свечение в виде пятен (рис. 1, 5) нли однородной поверхности — T1 н. вуаль. Еслн П. с. слабое, оно воспринимается человеческим глазом кан серо-зеленоватое, если яркое,—
наблюдается игра красок и оттенков красного, зелёного, пурпурного и фиолетового цветов.
Кол-во дней с П. с. увеличивается при переходе от средних к высоким широтам. В ср. широтах П* Ci появляются только в периоды магн. бурь. Макс. число дней с П. с. достигается иа геомагн. широте ф ~ 67°, в более высоких широтах — значительно меньше. Т. о.» макс. изохазма (линия иа поверхности Земли, вдоль к-рой П. с. наблюдаются каждый день) располагается над центральной Аляской, сибирским побережьем Сев. Ледовитого ок., пересекает полуостров Таймыр, северную оконечность Скандинавии, юг Исландии и южную ононечность Гудзонова залива в Канаде. Согласно наблюдениям с помощью ав-томатич. камер, дискретные формы П. с. существуют практически постоянно вдоль овалов П. с., к-рые по одному в Северном и Южиом полушариях финсированы относительно направления иа Солнце и как бы «висят» в пространстве над вращающейся Землёй, располагаясь эксцентрично геомагн. полюсу — на ф — 77° в дневном секторе и ф — 67® в ночном (рис. 2), постепенно изменяя широту в утреннем и вечернем секторах. С высот —10 000 км со спутников получены фотографии области свечения П. с. во всей области высоких широт (рис. 3). Овал располага-
