Большая Советская Энциклопедия (ВН)

Большая Советская Энциклопедия

При упругом деформировании сплава с равномерным распределением атомов различных компонентов может произойти перераспределение атомов в веществе, связанное с различием их размеров. Восстановление равновесного распределения атомов путём диффузии также представляет собой релаксационный процесс. Проявлениями неупругих, или релаксационных, свойств, кроме упомянутых, являются упругое последействие в чистых металлах и сплавах, упругий гистерезис и др.

Деформация, возникающая в упругом теле, зависит не только от приложенных к нему внешних механических сил, но и от температуры тела, его химического состава, внешних магнитных и электрических полей (магнито- и электрострикция), величины зерна и т.д. Это приводит к многообразию релаксационных

явлений, каждое из которых вносит свой вклад во В. т. Если в теле одновременно происходит несколько релаксационных процессов, каждый из которых можно характеризовать своим временем релаксации t_i, то совокупность всех времён релаксации отдельных релаксационных процессов образует так называемый релаксационный спектр данного материала (рис.), характеризующий данный материал при данных условиях; каждое структурное изменение в образце меняет релаксационный спектр.

В качестве методов измерения В. т. применяются: изучение затухания свободных колебаний (продольных, поперечных, крутильных, изгибных); изучение резонансной кривой для вынужденных колебаний; относительное рассеяние упругой энергии за один период колебаний. Изучение В. т. твёрдых тел представляет собой новую быстро развивающуюся область физики твёрдого тела, является источником важных сведений о процессах, возникающих в твёрдых телах, в частности в чистых металлах и сплавах, подвергнутых различным механическим и тепловым обработкам.

В. т. при пластической деформации. Если силы, действующие на твёрдое тело, превосходят предел упругости и возникает пластическое течение, то можно говорить о квазивязком сопротивлении течению (по аналогии с вязкой жидкостью). Механизм В. т. при пластической деформации существенно отличается от механизма В. т. при неупругости (см. Пластичность, Ползучесть). Различие в механизмах рассеяния энергии определяет и разницу в значениях вязкости, отличающихся на 5—7 порядков (вязкость пластического течения, достигающая величин 10¹³—10⁸н·сек/м², всегда значительно выше вязкости, вычисляемой из упругих колебаний и равной 10⁷—10⁸н·сек/м²). По мере роста амплитуды упругих колебаний всё большую роль в затухании этих колебаний начинают играть пластические сдвиги, и величина вязкости растёт, приближаясь к значениям пластической вязкости.

Лит.: Новик А. С., Внутреннее трение в металлах, в кн.: Успехи физики металлов. Сб. статей, пер. с англ., ч. 1, М., 1956; Постников В. С., Релаксационные явления в металлах и сплавах, подвергнутых деформированию, «Успехи физических наук», 1954, т. 53, в. 1, с. 87; его же, Температурная зависимость внутреннего трения чистых металлов и сплавов, там же, 1958, т. 66, в. 1, с. 43.

Пример релаксационного спектра твёрдого тела, обусловленного различными релаксационными процессами.

Внутреннее ухо

Вну'треннее у'хо, перепончатый лабиринт, основная часть органа слуха и орган статического чувства у позвоночных животных и человека. В. у. заполнено жидкостью — эндолимфой и погружено в хрящевой или костный скелетный лабиринт. Щелевидная полость между В. у. и скелетным лабиринтом заполнена перилимфой; у наземных позвоночных эта полость сообщается с лимфатическими полостями головы посредством перилимфатического протока. В скелетном лабиринте у наземных позвоночных образуются два отверстия, или окна. В овальное окно входит основание слуховой косточки (стремени) из среднего уха. Ниже расположено круглое окно, закрытое эластичной мембраной, позволяющей жидкости во В. у. перемещаться при движении стремени.

В. у. возникает в виде углубления эктодермы в задней части головы.

В процессе развития зародыша зачаток В. у. принимает форму пузырька, сообщающегося с наружной средой тонким эндолимфатическим протоком, а затем полностью отделяющегося от эктодермы. В дальнейшем зачаток В. у. дифференцируется на верхний и нижний отделы, соединённые между собой. В верхнем отделе у всех позвоночных обособляются три полукружных канала (у круглоротых — 1—2 канала); на одном конце каждого из каналов образуется вздутие — ампула. Остальная часть верхнего отдела, связывающая полукружные каналы между собой, называется овальным мешочком (утрикулюсом). В нижнем отделе В. у. формируется круглый мешочек (саккулюс) с особым вздутием — лагеной, или улиткой.

Чувствительный (рецепторный) эпителий В. у. распределяется неравномерно и образует как в овальном, так и в круглом мешочке так называемые слуховые пятна (макулы), чувствующие клетки которых снабжены короткими волосками, и слуховые (ампулярные) гребни, вдающиеся в виде пластинок во внутреннюю полость ампул полукружных каналов; чувствующие клетки гребней снабжены длинными волосками. У большинства позвоночных в улитке имеется рецепторный аппарат в виде первичного слухового сосочка, возникающего путём обособления от слухового пятна круглого мешочка. У рыб, земноводных и некоторых других позвоночных около места соединения овального и круглого мешочков имеется одно небольшое слуховое пятно. У земноводных от первичного слухового сосочка улитки обособляется основной слуховой сосочек и соответствующая часть его стенки образует так называемую основную (базальную) перепонку. У пресмыкающихся выступ мешочка развит сильнее; у крокодилов он превращается в длинный и несколько изогнутый канал улитки; развитие у них основной перепонки и располагающихся на ней чувствительных волосковых клеток приводит к разделению канала улитки на верхний (лестница преддверия) и нижний (лестница барабанной полости) отделы. С усложнением воспринимающего слухового аппарата над основной перепонкой и волосковыми клетками развивается кроющая пластинка. У птиц и однопроходных млекопитающих имеется изогнутый канал улитки, отделяющийся от круглого мешочка узким каналом. Высшей степени развития органы слуха достигают у живородящих млекопитающих и человека. Канал улитки ещё более вытягивается в длину и изгибается по спирали, образуя 1,5—5 оборотов. Первичный слуховой сосочек исчезает, а основной — преобразуется в кортиев орган.

Основания рецепторных клеток всех структур В. у. контактируют с короткими отростками (дендритами) нервных клеток, тела которых группируются в так называемом улитковом ганглии, а длинные отростки (аксоны) образуют слуховой нерв, передающий возбуждение в вестибулярные и слуховые центры мозга. В эндолимфе В. у. находятся характерные для органов статического чувства известковые отложения — отолиты (статолиты) различной величины и нередко заменённые массой мелких зёрнышек — отокониев. У круглоротых известковые отложения В. у. появляются в протоплазматической сети в виде отокониев, которые могут слиться в отолит. У большинства рыб и всех наземных позвоночных крупные отолиты помещаются в мешочках, а мелкие известковые включения часто встречаются и в других отделах В. у. (например, в эндолимфатическом протоке). Известковые включения, купулы в ампулах полукружных каналов вместе с воспринимающими их воздействия скоплениями реснитчатых клеток и эндолимфой образуют структурно-функциональную основу вестибулярного аппарата.

Лит.: Шимкевич В., Курс сравнительной анатомии позвоночных животных, 3 изд., М. — П., 1922; Шмальгаузен И. И., Основы сравнительной анатомии позвоночных животных, 4 изд., М., 1947; Проссер Л. и Браун Ф. Сравнительная физиология животных, пер. с англ., М., 1967; Кисляков В. А. и Орлов И. В., Физиология вестибулярной системы (современное состояние проблемы), в сб.: Вопросы физиологии сенсорных систем, [в 1], М. — Л., 1966.

Г. Н. Симкин.

Лабиринты позвоночных: А — рыбы; Б — черепахи; В — птицы; Г — млекопитающего; 1 — утрикулюс; 2 — саккулюс; 3 — лагена; 4 — слуховой сосочек; 5 — основная мембрана; 6 — улитка.