Большая Советская Энциклопедия (НЕ)

Большая Советская Энциклопедия

Народное творчество. Керамические поливные свистульки. Тамбовская губерния. 19 в. Исторический музей, Москва.

Схема генератора пятой оптической гармоники. Излучение лазера на неодимовом стекле (l₁ =1,06 мкм ), работающим в режиме модулированной добротности, возбуждает цепочку из трёх нелинейных кристаллов KDP, в которых последовательно происходят: удвоение частоты (на выходе кристалла KDP I возникает излучение с l₂ =0,53 мкм ), ещё одно удвоение частоты (на выходе KDP II возникает излучение с l₄ =0,26 мкм ),

сложение частот неодимового лазера и четвёртой гармоники. В результате на выходе кристалла KDP III возникает интенсивное ультрафиолетовое излечение с l₅ =l₁ /5=0,21 мкм . Цвета на рисунке условные, четвёртая и пятая гармоники лежат в ультрафиолетовой области. Ф₁ и Ф₂ — фильтры; В — вращающаяся призма.

Рис. 3. Нитевидные разрушения оптического стекла в поле мощного лазера. Тонкая нить — след самофокусированного светового пучка.

Рис. 4. Схема нелинейного спектрографа с пространственным разложением спектра. Часто'ты спектральных линий исследуемого источника w_х складываются в нелинейном кристалле с частотой вспомогательного источника (генератора «накачки») w_н . На выходе кристалла интенсивное излучение суммарной частоты w_н + w_х может наблюдаться только внутри весьма узкого угла, для которого выполняется условие волнового синхронизма.

Нелинейные колебания

Нелине'йные колеба'ния, термин, который иногда употребляют, подразумевая колебания в нелинейных системах .

Нелинейные системы

Нелине'йные систе'мы , колебательные системы , свойства которых зависят от происходящих в них процессов. Колебания таких систем описываются нелинейными уравнениями, а сами системы называются Н. с. Нелинейными являются механические системы, в которых модули упругости тел зависят от деформаций последних или коэффициента трения между поверхностями тел зависит от относительной скорости этих тел (скорости скольжения), или, наконец, массы тел зависят от их скоростей; электрические системы, содержащие сегнетоэлектрики, диэлектрическая проницаемость которых зависит от напряжённости электрического поля, и т.д. Указанные зависимости в механических системах приводят соответственно либо к нелинейности связей между напряжениями и деформациями (нарушению закона Гука), либо к нелинейной зависимости сил трения от скорости скольжения, либо, наконец, к нелинейности связи между действующей на тело силой и сообщаемым ему ускорением (если при этом скорость тела меняется по величине). Аналогично в электрических системах оказываются нелинейными: связь между электрическими зарядами и напряжённостью создаваемого ими поля, связь между напряжением на концах проводника и силой протекающего по нему тока (нарушение закона Ома), наконец, связь между силой тока и напряжённостью создаваемого им магнитного поля (магнитной индукцией) в магнетике и др. Каждая из этих нелинейных связей приводит к тому, что дифференциальные уравнения, описывающие поведение Н. с., оказываются нелинейными, откуда и название Н. с.

Все физические системы, строго говоря, являются Н. с. Поведение Н. с. принципиально отлично от поведения линейных систем . Одна из наиболее характерных особенностей Н. с. — нарушение в них принципа суперпозиции: результат каждого из воздействий в присутствии другого оказывается не таким, каким он был бы, если бы другое воздействие отсутствовало. Многие важные особенности поведения Н. с. проявляются в случаях возбуждения в них колебаний, что и определяет главные практические применения Н. с. Одним из важнейших применений является генерирование незатухающих колебаний за счёт преобразования энергии постоянного источника с использованием нелинейных свойств сопротивления (трения). Искажение в Н. с. формы гармонического внешнего воздействия и неприменимость к Н. с. принципа суперпозиции позволяет осуществлять с их помощью различные преобразования колебаний — выпрямление, умножение частоты, модуляцию колебаний и т.д.

Лит.: Горелик Г. С., Колебания и волны, 2 изд., М., 1959, гл. IV; Андронов А. А., Витт А. А., Хайкин С. Э., Теория колебаний, 2 изд., М., 1959, гл. 2, § 1—4, 6—7, гл. 3, § 1—3, 6—7.

С. Э. Хайкин.

Нелинейных искажений измеритель

Нелине'йных

искаже'ний измери'тель, прибор для измерения нелинейных искажений сигналов в радиотехнических устройствах (усилителях электрических колебаний, радиоприёмных и радиопередающих устройствах, аппаратуре звукозаписи и т.д.). Нелинейные искажения оценивают по коэффициенту нелинейных искажений

где U₁ — напряжение основной частоты (1-я гармоника), U₂ ,..., U_n — эффективные напряжения высших, начиная со 2-й, гармонических составляющих исследуемого сигнала. Н. и. и. работают с плавным перекрытием частот в диапазоне от 5 гц до 3 Мгц, а также на фиксированных частотах в том же диапазоне; уровень исследуемых сигналов от 0,1 до 300 в ; пределы измерения K_f от 0,1 до 100%; погрешность измерения 3—5%.

Лит.: Мирский Г. Я., Радиоэлектронные измерения, 2 изд., М., 1969; Валитов Р. А., Сретенский В. Н., Радиотехнические измерения, М., 1970; Шкурин Г. П., Справочник по электро- и электронно-измерительным приборам, М., 1972.

Е. Г. Балык.

Неллуру

Неллу'ру, город в Индии, в штате Андхра-Прадеш, на р. Пеннару, близ её впадения в Бенгальский заливе. 133,6 тыс. жителей (1971). Гончарное производство. К Ю. от Н. — значительные месторождения слюды.

Нелокальная квантовая теория поля

Нелока'льная ква'нтовая тео'рия по'ля, общее название обобщений квантовой теории поля , основанных на предположении о неточечности (нелокальности) взаимодействия.

Согласно традиционной квантовой теории поля (КТП), величины, описывающие физические поля, могут быть заданы во всех точках пространства-времени, а взаимодействие полей является локальным (т. е. определяется их значениями в совпадающих пространственно-временных точках). Локальная КТП приводит к появлению лишённых физического смысла бесконечно больших значений для некоторых физических величин — так называемых расходимостей. Проблема устранения из теории расходимостей и является ближайшей целью Н. к. т. п. Кроме того, отдельные варианты Н. к. т. п. уже используются при планировании и обработке результатов опытов по проверке предсказаний существующей теории элементарных частиц. Результаты этих опытов показывают, что размеры области, где эффекты нелокальности могли бы проявляться, во всяком случае меньше 10^{– 15}см.

Представление о нелокальном взаимодействии возникло ещё в классической электродинамике при попытке построения теории протяжённых заряженных частиц; воздействие на такие частицы электромагнитного поля определяется значениями напряжённостей поля во всей области, по которой «размазан» заряд. В классической модели обнаруживаются проблемы, типичные и для Н. к. т. п. Для того чтобы протяжённая частица реагировала на любые внешние воздействия как целое (это и соответствует понятию «элементарной», неделимой, частицы), приходится предполагать, что физические взаимодействия («сигналы») распространяются внутри частицы мгновенно. В то же время из относительности теории следует, что допущение о существовании сигналов, распространяющихся быстрее света, противоречит принципу причинности: момент регистрации таких сигналов может оказаться предшествующим моменту их испускания. Т. о., требования целостности частицы, релятивистской инвариантности и причинности выступают как противоречивые.

Построение нелокальной квантовой теории может производиться либо прямым введением «размазывающих» взаимодействие факторов (так называемых релятивистских форм факторов), либо более радикальным образом, например, путём таких обобщений теории, в которых оказывается невозможным точное определение физических величин «в точке».

Проблемы, возникающие в Н. к. т. п., в том числе проблема примирения требований теории относительности и условий причинности, затрагивают фундаментальные положения физической теории, в частности представления о пространстве и времени. Введение масштаба, определяющего «протяжённость» частиц (точнее, являющегося мерой нарушения локальности взаимодействия), может потребовать и пересмотра геометрии для очень малых пространственно-временных интервалов. Показательно, что многие попытки квантования пространства-времени результативно весьма близки к Н. к. т. п. и могут даже рассматриваться как физическое обоснование для введения форм факторов.