Большая Советская Энциклопедия (ДА)

Большая Советская Энциклопедия

Рис. 8. Зависимость вязкости жидкостей от давления при комнатной температуре.

Рис. 13. Зависимость температуры плавления металлов от давления.

Рис. 9. Фотографии образцов стали, разорванных при осевом растяжении в условиях различных гидростатических давлений в жидкости, окружающей образец (а — атмосферное давление; б — 8,5 кбар ; в — 16,5 кбар ). Уменьшающаяся от а к в площадь поверхности разрыва указывает на увеличение пластичности стали с ростом давления.

Рис. 6.

Изменение плотности некоторых металлов при ударном сжатии.

Рис. 16. Схемы аппаратов высокого давления: а — аппарат «цилиндр — поршень»; б — «наковальни» Бриджмена; в — установка с коническими пуансонами; г — «наковальни», погруженные в пластичную среду, сжатую до меньшего давления; д и е — «тетраэдрическая» и «кубическая» установки (пуансон, обращенный к зрителю, не изображен); отдельно показана форма сжимаемого тела; 1 — пуансон (поршень); 2 — сосуд высокого давления; 3 — сжимаемый образец; 4 — среда, передающая давление. Стрелками показаны направления действия сил.

Рис. 4. Зависимость относительного объёма жидкости от давления.

Рис. 2. Экспериментально освоенный диапазон давлений и температур: I — прессование в промышленности; II — гидро—термальные процессы; III — гидростатические давления (в газах и жидкостях); IV — диапазон давлений, освоенный к 1950—м гг. (Бриджмен); V — статические давления (до 200 кбар ) при высоких температурах (к 1970—м годам); VI — статические давления (до 300 кбар ) при сверхнизких температурах; VII — давления, создаваемые ударными волнами (до ~ 104 кбар при температурах свыше 3000° С); VIII — cтатические давления (до ~ 500 кбар ) при комнатной температуре.

Рис. 12. Фазовая диаграмма железа. Показаны области существования кристаллических модификаций железа (a,d,g и e) и строение соответствующих элементарных ячеек.

Рис. 10. Изменение объёма (плотности) некоторых простых веществ при полиморфных переходах. Величина вертикальной ступеньки на каждой кривой соответствует изменению объёма при переходе.

Рис. 7. Зависимость атомных объёмов V элементов (в см³ /г—атом ) от порядкового номера Z: а — при нормальных условиях; б — при давлении 1 Мбар ; в — вычисленные данные для 10 Мбар .

Рис. 15. Изменение температуры Кюри под давлением у различных магнитных материалов: 1 — (MnZn)Fe₂ O₄ , 2 — La _{, 75 Sr , 25 MnO3 , 3 — Ni, 4 — сплав Ni—Cu (67%Ni), 5 — алюмель (94%Ni), 6 — Cd, 7 — сплав Fe — Ni(64%Fe), 8 — сплав Fe — Ni(70%Fe).}

Рис. 11. Изменение относительного электрического сопротивления металлов, испытывающих полиморфные переходы при высоких давлениях. Шкала 0—2,0 — для Bi, Pb; шкала 0—5 — для Ba, Fe; шкала 0—100 — для Rb, Ca, Cs.

Давление горное

Давле'ние го'рное, см. Горное давление .

Давление звука

Давле'ние зву'ка, давление звукового излучения, радиационное давление, постоянное давление, испытываемое телом, находящимся в стационарном звуковом поле. Д. з. не следует смешивать со звуковым давлением , представляющим собой периодически меняющееся давление в среде, в которой распространяется звуковая волна. Д. з. пропорционально плотности звуковой энергии и, следовательно, квадрату звукового давления. Оно мало по сравнению со звуковым давлением; так, например, в звуковом поле в воздухе, в котором звуковое давление равно 10² н/м² , при нормальном падении звуковой волны на полностью отражающее звук препятствие Д. з. приблизительно равно 0,1 н/м² . Измерение Д. з. производится радиометром . Зная величину Д. з., можно определить абсолютное значение интенсивности звука в данной среде.

Лит.: Красильников В. А., Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах, 3 изд., М., 1960; Морз Ф., Колебания и звук, пер. с англ., М. — Л., 1949.

Давление света

Давле'ние све'та, давление, производимое

светом на отражающие или поглощающие тела. Д. с. впервые было экспериментально открыто и измерено П. Н. Лебедевым (1899). Величина Д. с. даже для самых сильных источников света (Солнце, электрическая дуга) ничтожно мала и маскируется в земных условиях побочными явлениями (конвекционными токами, радиометрическими силами, см. Радиометрический эффект ), которые могут превышать в тысячи раз величину Д. с. Для обнаружения Д. с. Лебедев изготовил специальные приборы и проделал опыты, представляющие замечательный пример искусства эксперимента. Основной частью прибора Лебедева служили плоские лёгкие крылышки (диаметром 5 мм ) из различных металлов (платина, алюминий, никель) и слюды (рис. 1 ). Крылышки подвешивались на тонкой стеклянной нити и помещались внутри стеклянного сосуда G (рис. 2 ), из которого выкачивался воздух. На крылышки с помощью специальной оптической системы и зеркал направлялся свет от сильной электрической дуги В. Перемещение зеркал S₁ , S₄ давало возможность изменять направление падения света на крылышки. Устройство прибора и методика измерения позволили свести до минимума мешающие радиометрические силы и обнаружить Д. с. на отражающие или поглощающие крылышки, которые под его воздействием отклонялись и закручивали нить. В 1907—10 Лебедев исследовал Д. с. на газы, что было ещё труднее, так как Д. с. на газы в сотни раз меньше, чем на твёрдые тела.

Результаты экспериментов Лебедева и более поздних исследователей полностью согласуются со значением Д. с., определённым на основе электромагнитной теории света (Дж. К. Максвелл , 1873), что явилось ещё одним важным подтверждением теории электромагнитного поля Фарадея — Максвелла. Согласно электромагнитной теории света, давление, которое оказывает на поверхность тела плоская электромагнитная волна, падающая перпендикулярно к поверхности, равно плотности и электромагнитной энергии (энергии, заключённой в единице объёма) около поверхности. Эта энергия складывается из энергии падающих и энергии отражённых от тела волн. Если мощность электромагнитной волны, падающей на 1 см² поверхности тела, равна S эрг/см² ( сек ), коэффициент отражения электромагнигной энергии от поверхности тела равен R, то вблизи поверхности плотность энергии u = S• (1+R)/c (с — скорость света). Этой величине и равно Д. с. на поверхность тела: р = S (1 + R )/c (эрг/см³ или дж/м³ ). Например, мощность солнечного излучения, приходящего на Землю, равна 1,4•10⁶ эрг/ (см² (сек ) или 1,4•10³ вт/м² , следовательно, для абсолютной поглощающей поверхности (когда R = 0) р = 4,3 •10^{– 5} lдин/см² = 4,3•10^{– 6} н/м². Общее давление солнечного излучения на Землю равно 6•10¹³дин (6•10⁸н ), что в 10¹³ раз меньше силы притяжения Солнца.

Изотропное равновесное излучение также оказывает давление на систему (тело), с которой оно находится в термодинамическом равновесии:

р = u/3=1/3•sT⁴ ,

где s — постоянная Стефана — Больцмана, Т — температура излучения. Существование Д. с. показывает, что поток излучения обладает не только энергией, но и импульсом, а следовательно, и массой.

С точки зрения квантовой теории, Д. с. — результат передачи телам импульса фотонов (квантов энергии электромагнитного поля) в процессах поглощения или отражения света. Квантовая теория даёт для Д. с. те же формулы.

Особо важную роль Д. с. играет в двух противоположных по масштабам областях явлений — в явлениях астрономических и явлениях атомарных. В астрофизике Д. с. наряду с давлением газа обеспечивает стабильность звёзд , противодействуя силам гравитационного сжатия (при температуре ~ 10⁷ градусов в недрах звёзд Д. с. достигает десятков млн. атмосфер). Д. с. существенно для динамики околозвёздного и межзвёздного газа; действием Д. с. объясняются некоторые формы кометных хвостов (см. Кометы ). Д. с. вызывает возмущение орбит искусственных спутников Земли (особенно лёгких спутников-баллонов типа «Эхо» с большой отражающей поверхностью). К атомарным эффектам Д. с. относится «световая отдача», которую испытывает возбуждённый атом при испускании фотона. К Д. с. близко явление передачи гамма-квантами части своего импульса электронам, на которых они рассеиваются (см. Комптон-эффект ), или ядрам атомов кристалла в процессах излучения и поглощения (см. Мёссбауэра эффект ).