БСЭ. Плавление - Планиметр
Начало Вверх

ПЛАВЛЕНИЕ, переход вещества из кристаллич. (твёрдого) состояния в жидкое; происходит с поглощением теплоты (фазовый переход 1 рода). Гл. характеристиками П. чистых веществ являются температура плавления (Тпл) и теплота, к-рая необходима для осуществления процесса П. (теплота плавления Qпл).

Темп-pa П. зависит от внеш. давления p', на диаграмме состояния чистого вещества эта зависимость изображается кривой плавления (кривой сосуществования твёрдой и жидкой фаз, AD или AD' на рис. 1). П. сплавов и твёрдых растворов происходит, как правило, в интервале темп-р (исключение составляют эвтектики с постоянной T). Зависимость темп-ры начала и окончания П. сплава от его состава при данном давлении изображается на диаграммах состояния спец. линиями (кривые ликвидуса и солидуса, см. Двойные системы). У ряда высокомолекулярных соединений (напр., у веществ, способных образовывать жидкие кристаллы) переход из твёрдого кристаллич. состояния в изотропное жидкое происходит постадийно (в нек-ром температурном интервале), каждая стадия характеризует определённый этап разрушения кристаллич. структуры.

Наличие определённой темп-ры П.- важный признак правильного кристаллич. строения твёрдых тел. По этому признаку их легко отличить от аморфных твёрдых тел, к-рые не имеют фиксированной Тпл. Аморфные твёрдые тела переходят в жидкое состояние постепенно, размягчаясь при повышении темп-ры (см. Аморфное состояние).

Самую высокую темп-ру П. среди чистых металлов имеет вольфрам (3410 °С), самую низкую - ртуть (-38,9 °С). К особо тугоплавким соединениям относятся: TiN (3200 °С), HfN (3580 °С), ZrC (3805 °С), ТаС (4070 °С), HfC (4160 °С) и др. Как правило, для веществ с высокой Тпл характерны более высокие значения Qпл. Примеси, присутствующие в кристаллич. веществах, снижают их Тпл. Этим пользуются на практике для получения сплавов с низкой Тпл (см., напр., Вуда сплав с Тпл = 68 оС) и охлаждающих смесей.

П. начинается при достижении кристаллич. веществом Тпл. С начала П. до его завершения темп-pa вещества остаётся постоянной и равной Тпл, несмотря на сообщение веществу теплоты (рис. 2). Нагреть кристалл до Т > Тплв обычных условиях не удаётся (см. Перегрев), тогда как при кристаллизации сравнительно легко достигается значительное переохлаждение расплава.

Характер зависимости Тпл от давления p определяется направлением объёмных изменений (дельта Тпл) при П. (см. Клапейрона - Клаузиуса уравнение). В большинстве случаев П. вещества сопровождается увеличением их объёма (обычно на неск. %). Если это имеет место, то возрастание давления приводит к повышению Тпл (рис. 3). Однако у нек-рых веществ (воды, ряда металлов и металлидов, см. рис. 1) при П. происходит уменьшение объёма. Темп-pa П. этих веществ при увеличении давления снижается.

П. сопровождается изменением физ. свойств вещества: увеличением энтропии, что отражает разупорядочение кристаллич. структуры вещества; ростом теплоёмкости, электрич. сопротивления [исключение составляют нек-рые полуметаллы (Bi, Sb) и полупроводники (Ge), в жидком состоянии обладающие более высокой электропроводностью]. Практически до нуля падает при П. сопротивление сдвигу (в расплаве не могут распространяться поперечные упругие волны, см. Жидкость), уменьшается скорость распространения звука (продольных волн) и т. д.

Согласно молекулярно-кинетич. представлениям, П. осуществляется след. образом. При подведении к кристаллич. телу теплоты увеличивается энергия колебаний (амплитуда колебаний) его атомов, что приводит к повышению темп-ры тела и способствует образованию в кристалле различного рода дефектов (незаполненных узлов кристаллич. решётки - вакансий; нарушений периодичности решётки атомами, внедрившимися между её узлами, и др., см. Дефекты в кристаллах).
 

1943-12.JPG

Рис. 1. Диаграмма состояния чистого вещества. Линии AD и AD' - кривые плавления, по линии aD' плавятся вещества с аномальным изменением объёма при плавлении.

В молекулярных кристаллах может происходить частичное разупорядочение взаимной ориентации осей молекул, если молекулы не обладают сферич. формой. Постепенный рост числа дефектов и их объединение характеризуют стадию предплавления. С достижением Тпл в кристалле создаётся критич. концентрация дефектов, начинается П.- кристаллич. решётка распадается на легкоподвижные субмикроскопич. области. Подводимая при П. теплота идёт не на нагрев тела, а на разрыв межатомных связей и разрушение дальнего порядка в кристаллах (см. Дальний порядок и ближний порядок). В самих же субмикроскопич. областях ближний порядок в расположении атомов при П. существенно не меняется (координационное число расплава при Тпл в большинстве случаев остаётся тем же, что и у кристалла). Этим объясняются меньшие значения теплот плавления Qпл по сравнению с теплотами парообразования и сравнительно небольшое изменение ряда физ. свойств веществ при их П.

Процесс П. играет важную роль в природе (П. снега и льда на поверхности Земли, П. минералов в её недрах и т. д.) и в технике (производство металлов и сплавов, литьё в формы и др.).  

1943-13.JPG

Рис. 2. Остановка температуры при плавлении кристаллического тела. По оси абсцисс отложено время t, пропорциональное равномерно подводимому к телу количеству теплоты.
1943-14.JPG
Рис. 3. Изменение температуры плавления Тпл (оС) щелочных металлов с увеличением давления p (кбар). Кривая плавления Cs указывает на существование у него при высоких давлениях двух полиморфных превращений (а и в).  

ПЛАВЛЕНЫЕ ОГНЕУПОРЫ, изделия, получаемые отливкой расплавленных огнеупорных материалов в формы или распиливанием остывших наплавленных блоков, а также порошки разной крупности, получаемые путём дробления и измельчения остывшего расплава. Шихту Плавят обычно в дуговых печах (иногда в индукционных, газокислородных и плазменных); расплав разливают в песчаные, графитовые или чугунные формы. П. о. различают по составу: бадделеитокорундовые, корундовые, муллитоцирконовые и др. Свойства литых П. о.: пористость открытая 1-3% , предел прочности при сжатии 400-700 Мн/м2 (4-7 тыс. кгс/см2), высокая темп-pa деформации, хорошая устойчивость против действия агрессивных расплавов; термостойкость обычно невысокая. Литые П. о. применяют в стекловаренных и нагреват. печах, в наиболее разрушаемых участках кладки мартеновских печей и кислородных конвертеров. Измельчённые П. о. применяют для изготовления огнеупорных изделий ответств. назначения и для набивки футеровок индукционных и др. печей.

Лит.: Литваковский А. А., Плавленые литые огнеупоры, М., 1959; Химическая технология керамики и огнеупоров, М., 1972.

ПЛАВНИ, длительно затапливаемые поймы рек, покрытые зарослями тростника, рогоза, осоки. значит. площади П. занимают в дельтах рек Прута, Днестра, Дуная, Днепра, Дона, Кубани. В результате мелиоративных работ П. осушаются и используются под с.-х. культуры.

ПЛАВНИКИ, органы движения водных животных. Среди беспозвоночных П. имеют пелагические формы брюхоногих и головоногих моллюсков и щетинкочелюстные. У брюхоногих моллюсков П. представляют собой видоизменённую ногу, у головоногих - боковые складки кожи. Для щетинкочелюстных характерны боковые и хвостовой П., образованные складками кожи. Среди совр. позвоночных П. имеют круглоротые, рыбы, нек-рые земноводные и млекопитающие. У круглоротых - только непарные П.: передний и задний спинной (у миног) и хвостовой. У рыб различают парные и непарные П. Парные представлены передними (грудными) и задними (брюшными). У нек-рых рыб, напр. у тресковых и морских собачек, брюшные П. иногда расположены впереди грудных. Скелет парных П. состоит из хрящевых или костных лучей, к-рые причленяются к скелету поясов конечностей (рис. 1). Осн. функция парных П.- направление движения рыбы в вертикальной плоскости (рули глубины). У ряда рыб парные П. выполняют функции органов активного плавания или служат для планирования в воздухе (у летучих рыб), ползания по дну или передвижения по суше (у рыб, периодически выходящих из воды, напр. у представителей тропич. рода Periophtalmus, к-рые при помощи грудных П. могут даже влезать на деревья). Скелет непарных П.- спинного (часто разделённого на 2, а иногда на 3 части), заднепроходного (иногда разделённого на 2 части) и хвостового - состоит из хрящевых или костных лучей, лежащих между боковыми мышцами тела (рис. 2). Скелетные лучи хвостового П. связаны с задним концом позвоночника (у нек-рых рыб они заменяются остистыми отростками позвонков).  

Рис. 1. Три стадии образования скелета парного плавника (схемы). А - гипотетическая исходная форма; Б - примитивный брюшной; В - грудной плавник: 1 - плечевой пояс, 2 - лучи.

Периферич. части П. поддерживаются тонкими лучами из роговидной или костной ткани. У колючепёрых рыб передние из этих лучей утолщаются и образуют твёрдые колючки, иногда связанные с ядовитыми железами. К основанию этих лучей прикрепляются мышцы, растягивающие лопасть П. Спинной и заднепроходный П. служат для регулирования направления движения рыбы, но иногда они могут быть и органами поступат. движения или выполнять добавочные функции (напр., привлечения добычи). Хвостовой П., сильно варьирующий по форме у различных рыб,- осн. орган движения.  

Рис. 2. Скелет непарных плавников круглоротых (А), акул (Б), осетровых (В) и костных (Г) рыб (схемы): 1 - хорда; 2 - тела позвонков; 3 - остистые отростки; 4 - кожные лучи; 5 - лучи внутреннего скелета.

В процессе эволюции позвоночных П. рыб возникли, вероятно, из сплошной кожной складки, к-рая проходила вдоль спины животного, огибала задний конец его тела и продолжалась на брюшную сторону до заднепроходного отверстия, затем разделялась на две боковые складки, продолжавшиеся до жаберных щелей; таково положение плавниковых складок у совр. примитивного хордового - ланцетника. Можно предположить, что в процессе эволюции животных в нек-рых местах таких складок образовались скелетные элементы и в промежутках складки исчезли, что привело к возникновению непарных П. у круглоротых и рыб и парных - у рыб. В пользу этого говорит нахождение боковых складок или ряда шипов у древнейших позвоночных (некоторые бесчелюстные, акантодии) и то, что у совр. рыб парные П. имеют большую протяжённость на ранних стадиях развития, чем во взрослом состоянии. Среди земноводных непарные П. в виде кожной складки, лишённой скелета, имеются как постоянные или временные образования у большинства живущих в воде личинок, а также у взрослых хвостатых и личинок бесхвостых земноводных. Среди млекопитающих П. имеются у перешедших вторично к водному образу жизни китообразных и сиреновых. Непарные П. китообразных (вертикальный спинной и горизонтальный хвостовой) и сиреновых (горизонтальный хвостовой) не имеют скелета; это вторичные образования, не гомологичные (см. Гомология) непарным П. рыб. Парные П. китообразных и сиреновых, представленные только передними П. (задние редуцированы), имеют внутр. скелет и гомологичны передним конечностям всех др. позвоночных. Илл. см. также т. 13, стр. 24, рис. 1.

Лит.: Руководство по зоологии, т. 2, М.- Л., 1940; Шмальгаузен И. И., Основы сравнительной анатомии позвоночных животных, 4 изд., М., 1947; Суворов Е. К., Основы ихтиологии, 2 изд., М., 1947; Догель В. А., Зоология беспозвоночных, 5 изд., М., 1959; Алеев Ю. Г., Функциональные основы внешнего строения рыбы, М., 1963.

В. Н. Никитин.

ПЛАВНОЙ ЛОВ, промысел рыбы объячеивающими (запутывающими) орудиями лова, плывущими в толще воды под влиянием течения или ветра. Необходимое условие лова - перемещение самих рыб. Различают речной П. л. (осуществляется в небольших масштабах) и морской П. л. Морской П. л., наз. дрифтерным ловом, применяется при добыче сельдевых и лососёвых видов рыб. Морской П. л. производится с судов, оборудованных приборами для поиска рыбы, а также машинами и механизмами для подъёма на палубу судна сетей с уловом.

ПЛABCК, город, центр Плавского р-на Тульской обл. РСФСР. Расположен на р. Плава (басс. Оки), на автомагистрали Москва - Симферополь. Ж.-д. станция в 58 км к Ю.-З. от Тулы. Машиностроит., спиртовой, асфальтобетонный, молочный, кирпичный и комбикормовый заводы.

ПЛАВТ Тит Макций (Titus Maccius Plautus) (сер. 3 в. до н. э., Сарсина, Умбрия,- ок. 184, Рим), римский комедиограф. Биографич. сведения скудны. Прославленный мастер паллиаты. Из 21 комедии П. в удовлетворит. состоянии дошли 20. Сохраняя традиц. сюжеты и маски греч. оригиналов (среди них неск. комедий Менандра), П. для обогащения действия применяет контаминацию ("Хвастливый воин" и др.). Пьесы П. значительно ближе их оригиналов к архаич. нар. театру с присущей ему карнавальной игрой и буффонадой ("Ослы"). Слабо связанные между собой сцены сочетают клоунаду, пантомиму, живой диалог и арии, богаты приёмами комического. Бытовая сторона новой аттической комедии окарикатуривается, столкновение черт греч. и рим. жизни придаёт комедиям П. фантастический колорит, персонажи приобретают гротескный характер. На первое место выдвигается и становится гл. героем раб-интриган ("Вакхиды", "Привидение", "Псевдол"). Высмеивая легкомыслие греч. нравов, П. касается отд. актуальных проблем рим. действительности. Язык П.- выдающееся явление не только в комедийной речи, но и уникальный памятник разговорного лат. языка.

Плавт. Фронтиспис. В. М. Конашевича к "Избранным комедиям" (М. - Л., 1933).

Изд.: Comedies, ed. par A. Ernout, t. 1 - 7, P., 1932-42; в рус. пер.- Избр. комедии, т. 1 - 3, М.- Л., 1933 - 37; Избр. комедии, М., 1967.

Лит.: Добролюбов n. a., О Плавте и его значении для изучения римской жизни, Собр. соч., т. 1, М.-Л., 1961; Савельева Л. И., Приемы комизма у Плавта, Каз., 1963; Таladоirе В.А., Essai sur le comique de Plaute, Monaco, 1956; Paratore E., Plauto, Firenze, 1962; Segal E., Roman laughter. The comedy of Plautus, Camb., [1970].

К. П. Полонская.

ПЛАВУН, водяной опоссум (Chironectes minimus), млекопитающее сем. опоссумов отряда сумчатых; единств. вид рода Chironectes. Дл. тела 35-40 см, хвоста 40-45 см. Шерсть короткая, густая, хвост покрыт чешуёй. Окраска серая с крупными чёрными пятнами на спине и голове. На лапах плавательные перепонки. Распространён в Центр. и Юж. Америке (к Ю. до Аргентины). Живёт в густых лесах по берегам водоёмов, активен ночью. Ведёт полуводный образ жизни; хорошо плавает. Убежищем служат норы, вход в к-рые расположен выше уровня воды. Питается водными беспозвоночными и позвоночными. Размножается раз в год; в помёте до 5 детёнышей. Самка может плавать с детёнышами в сумке, отверстие к-рой замыкается мышцами.

ПЛАВУНЦЫ (Dytiscidae), семейство водных жуков. Тело продолговато-овальное, уплощенное, реже выпуклое, дл. от 1,5 до 50 мм. Задние ноги плавательные, веслообразные, передние - хватательные. Личинки удлинённые, с плавательными ногами, большой головой и серповидными жвалами, к-рые пронизаны каналами для высасывания добычи. Распространены широко. Ок. 2500 видов; в СССР - св. 270. Живут в пресных, реже солоноватых водах; дышат воздухом, удерживая его под надкрыльями; по ночам жуки нередко выходят из воды и летают. Окукливаются в почве близ воды. Жуки и личинки - активные хищники, поедают различных водных беспозвоночных (в т. ч. личинок комаров), а крупные виды (напр., П. окаймлённый - Dytiscus marginalis) - и головастиков, а также мальков рыб, чем иногда вредят рыбоводству.

Плавунец окаймлённый: 1 - жук, 2 - личинка.

ПЛАВУНЧИКИ (Phalaropus), род птиц сем. ржанковых подотряда куликов. Дл. тела 16-20 см. Пальцы с округлыми плавательными лопастями. Самки летом окрашены ярче самцов. 3 вида; из них два - круглоносый П. (Ph. lobatus) и плосконосый П. (Ph. fulicarius) - распространены кругополярно, в т. ч. и в СССР, в тундре и лесотундре. Зимуют в тропич. морях близ побережий. Гнёзда на земле, в кладке 3-4 яйца; насиживает самец ок. 20 дней. Кормятся мелкими беспозвоночными, гл. обр. на воде. Третий вид - большой П. (Ph. tricolor) живёт в прериях Сев. Америки.

Круглоносый плавунчик.

ПЛАВУНЧИКИ (Haliplidae), семейство водных жуков. Тело овальное, заострённое сзади, дл. 2-5 мм. Задние ноги плавательные, их осн. членики - тазики расширены в пластинки. Личинки продолговатые с многочисл. дыхат. выростами. Распространены широко. Ок. 140 видов; в СССР - св. 30. Жуки и личинки питаются в основном водорослями, реже мелкими беспозвоночными.

ПЛАВУНЫ, берардиусы (Веrаrdius), род мор. млекопитающих сем. клюворылых китов. В нижней челюсти имеются 2 пары уплощенных зубов. П. ведут стадный образ жизни, питаются головоногими моллюсками, за к-рыми ныряют глубоко и надолго. 2 вида: северный П. (В. bairdi), дл. самок до 12,5 м, самцов до 11 м, живёт в сев. части Тихого ок., включая Японское, Охотское и Берингово м.; южный П. (В. arnouxi), дл. до 11 м, обитает в Юж. полушарии (до Антарктики). Промысел П. ведёт только Япония.

ПЛАВУЧАЯ БАЗА, вспомогательное судно, предназначенное для обеспечения базирования соединений боевых кораблей в стационарных пунктах, а также для обслуживания их в море. Существуют П. б. подводных лодок и надводных кораблей. П. б. имеют ремонтное оборудование, мастерские, ёмкости для жидкого топлива и пресной воды, помещения для личного состава кораблей, обеспечиваемых П. б. Напр., амер. П. б. атомных ракетных подводных лодок может обеспечить базирование 9-10 подводных лодок, имеет водоизмещение 23 тыс. т, скорость хода 37 км/ч (20 узлов), вооружение 2-4 универсальных орудия калибром 76-127 мм. Первые П. б. появились в ходе 1-й мировой войны 1914-18. Во 2-й мировой войне 1939-45 США использовали 11 П. б. для подводных лодок, а ВМС Великобритании - 3 П. б. для подводных лодок и 2 для эскадренных миноносцев. После войны П. б. стали важнейшим средством обеспечения базирования и действий соединений подводных лодок различного назначения.

В рыболовстве П. б. наз. рыбоконсервные плавучие базы и рыбопромысловые базы.

ПЛАВУЧЕСТЬ судна, способность судна с грузом на борту плавать в заданном положении относительно водной поверхности; одно из важнейших мореходных качеств судна. Для обеспечения безопасности плавания каждое судно должно обладать запасом П., под к-рым понимают вес дополнительного груза, принимаемого судном без потери им способности оставаться на плаву. Запас П. определяется высотой надводного борта, к-рая устанавливается классификационными обществами в зависимости от конструкции судна, района и сезона плавания. См. также Грузовая марка.

ПЛАГАЛЬНАЯ КАДЕНЦИЯ (позднелат. plagalis, от греч. plagios - боковой, косвенный) (муз.), тип гармонич. каденции, в к-ром заключит. тонике предшествует субдоминанта (IV-I, II6/4 -I, VII4/3 - I и т. п.). Противопоставляется главному, осн. типу - автентической каденции, в к-рой осуществляется переход от доминанты к тонике. Сравнительно с автентической каденцией П. к. имеет более мягкий, менее динамичный и напряжённый характер. П. к. нередко встречается в заключениях полифонич. композиций эпохи Возрождения (отсюда др. название - церковная каденция), а также в рус. музыке (в связи с типичной для рус. нар. музыки плагальностью и характерным мелодич. заключением IV-I; пример - песня Садко "Ой ты, тёмная дубравушка" из 2-й картины оперы Н. А. Римского-Корсакова "Садко").

Лит.: Трамбицкий В. Н., Плагальность и родственные ей связи в русской песенной гармонии, в сб.: Вопросы музыкознания, в. 2, М., 1955.

ПЛАГАЛЬНЫЕ ЛАДЫ (муз.), система старинных ладов, чаще называемых средневековыми ладами.

ПЛАГИАТ (от лат, plagio - похищаю), вид нарушения прав автора или изобретателя. Состоит в незаконном использовании под своим именем чужого произведения (науч., лит., муз.) или изобретения, рационализаторского предложения (полностью или частично) без указания источника заимствования. По сов. праву виновный несёт ответственность за П. в гражданском либо в уголовном порядке, в зависимости от степени его обществ. опасности. По гражд. законодательству (напр., ГК РСФСР, ст. 499, 500) автор (после его смерти - наследники и др. лица, указанные в законе) вправе требовать восстановления нарушенного права (напр., публикации в печати о допущенном нарушении), запрещения выпуска произведения в свет либо прекращения его распространения; в случае причинения убытков автор может требовать их возмещения. По уголовному законодательству (напр., УК РСФСР, ст. 141) П. наказывается лишением свободы на срок до 1 года или штрафом до 500 руб.

ПЛАГИОКЛАЗИТЫ, то же, что анортозиты.

ПЛАГИОКЛАЗЫ (от греч. plagios - косой и klasis - ломка, раскалывание), распространённые породообразующие минералы, входящие в группу каркасных (по кристаллохимич. структуре) алюмосиликатов - полевых шпатов. По хим. составу представляют собой непрерывный изоморфный ряд (см. Изоморфизм) натриево-кальциевых алюмосиликатов - альбита Na[AlSi3O8] и анортита Ca[Al2Si2O8] с неограниченной смешиваемостью. В виде примесей иногда содержат К2О (до неск. процентов), BaO, SrO, FeO, Fе2О3 и др. По предложению Е. С. Фёдорова состав П. обозначают номерами, к-рые выражают процентное содержание в П. анортитовой частицы. Напр., П. № 72 представляет изоморфную смесь, содержащую 72% анортита и 28% альбита. В соответствии с номерами. П. присваивают и определённые названия: от № 0 до № 10 - альбит, № 10-30 - олигоклаз, № 30-50 - андезин, № 50-70 - Лабрадор, № 70-90 - битовнит, № 90-100 анортит. Параллельно с увеличением содержания в изоморфном ряду П. анортитовой составляющей убывает относительное содержание кремниевой кислоты, в связи с чем П. от № 0 до № 30 наз. кислыми, № 30-50- средними и № 50-100 - основными. П. кристаллизуются в триклинной системе, причём кристаллические зёрна обычно представляют собой сложные двойники (см. Двойникование). В зависимости от состава и степени упорядоченности Аl-Si в структуре свойства П. меняются закономерно в широких пределах; от чистого альбита к чистому анортиту возрастают: плотность 2620-2760 кг/м3, тв. по минералогич. шкале 6-6,5; показатели преломления 1,53-1,58. Темп-pa плавления 1100-1550 оС. Изучая при помощи поляризац. микроскопа с применением Фёдорова столика показатели преломления, угол оптич. осей, положение оптич. индикатриссы, законы двойникования и др. оптич. свойства и пользуясь спец. диаграммами зависимости свойств П. от их состава, определяют номер П., т. е. его состав.

Гл. масса П. образуется при кристаллизации магмы; они входят в состав магматических горных пород в качестве важнейших породообразующих минералов. Встречаются они также в контактово-метаморфич. образованиях (скарнах, роговиках и др.), а также в гидротермальных жилах (альбит). При выветривании П. легко переходят в гидрослюды, минералы эпидота группы, в глинистые минералы - каолинит, монтмориллонит и др. Иризирующие голубоватым, синим и золотистым цветом олигоклазы (лунный камень) и Лабрадор находят применение как поделочные камни.

Лит.: Дир У.-А., Хауи Р.-А., Зусман Дж., Породообразующие минералы, пер. с англ., т. 4, М., 1966: Марфунин А. С., Полевые шпаты - фазовые взаимоотношения, оптические свойства, геологическое распределение, М., 1962.

ПЛАГИОТРОПИЗМ (от греч. plagios - косой и tropos - поворот, направление), рост органов растения под тем или иным углом к направлению раздражения (силе тяжести, источнику освещения и др.). Плагаотролны боковые побеги и корни, корневища, листья. Обычно плагиотропные органы имеют двусторонне-симметричное (дорзо-вентральное) строение. Угол наклона плагиотропных органов растения не является абсолютно постоянной величиной и может меняться в зависимости от условий, в к-рых произрастает растение. Ср. Ортотропизм.

ПЛАЗ (от франц. place - место), помещение на судостроит. предприятии с гладким полом (обычно окрашенным в чёрный цвет). На П. наносят в натуральную величину кривые теоретического чертежа судна, по к-рым изготовляют шаблоны для раскроя или выгиба отд. элементов обшивки и набора корпуса судна. П. имеются также на предприятиях авиац. пром-сти.

ПЛАЗМА (от греч. plasma - вылепленное, оформленное), частично или полностью ионизованный газ, в к-ром плотности положит. и отрицат. зарядов практически одинаковы. При достаточно сильном нагревании любое вещество испаряется, превращаясь в газ. Если увеличивать темп-ру и дальше, резко усилится процесс термической ионизации, т.е. молекулы газа начнут распадаться на составляющие их атомы, к-рые затем превращаются в ионы. Ионизация газа, кроме того, может быть вызвана его взаимодействием с электромагнитным излучением (фотоионизация) или бомбардировкой газа заряженными частицами.

Свободные заряженные частицы - особенно электроны - легко перемещаются под действием электрич. поля. Поэтому в состоянии равновесия пространственные заряды входящих в состав П. отрицат. электронов и положит. ионов должны компенсировать друг друга так, чтобы полное поле внутри П. было равно нулю. Именно отсюда вытекает необходимость практически точного равенства плотностей электронов и ионов в П.- её "квазинейтральности". Нарушение квазинейтральности в объёме, занимаемом П., ведёт к немедленному появлению сильных электрич. полей пространств. зарядов, тут же восстанавливающих квазинейтральность. Степенью ионизации П. a наз. отношение числа ионизованных атомов к полному их числу в единице объёма П. В зависимости от величины a говорят о слабо, сильно и полностью ионизованной П.

Средние энергии различных типов частиц, составляющих П., могут отличаться одна ог другой. В таком случае П. нельзя охарактеризовать одним значением темп-ры Т и различают электронную темп-ру Те, ионную темп-ру Тi (или ионные темп-ры, если в П. имеются ионы неск. сортов) и темп-ру нейтральных атомов Та (нейтральной компоненты). Подобная П. наз. неизотермической, в то время как П., для к-рой темп-ры всех компонент равны, наз. изотермической.

Применительно к П. несколько необычный смысл (по сравнению с др. разделами физики) вкладывается в понятия "низкотемпературная"и "высокотемпературная". Низкотемпературной принято считать П. с Ti=<105 К, а высокотемпературной - П. с Ti ~106 -108 К и более. Это условное разделение связано как с возможностью для П. достигать чрезвычайно больших температур, так и с особой важностью высокотемпературной П. в связи с проблемой осуществления управляемого термоядерного синтеза (УТC).

В состоянии П. находится подавляющая часть вещества Вселенной - звёзды, звёздные атмосферы, туманности галактические и межзвёздная среда. Около Земли П. существует в космосе в виде солнечного ветра, заполняет магнитосферу Земли (образуя радиационные пояса Земли) и ионосферу. Процессами в околоземной П. обусловлены магнитные бури и полярные сияния. Отражение радиоволн от ионосферной П. обеспечивает возможность дальней радиосвязи на Земле.

В лабораторных условиях и пром. применениях П. образуется в электрическом разряде в газах (дуговом разряде, искровом разряде, тлеющем разряде и пр.), в процессах горения и взрыва, используется в плазменных ускорителях, магнитогидродинамических генераторах и во мн. др. устройствах (см. раздел Применения плазмы).

Высокотемпературную П. получают в установках для исследования возможных путей осуществления УТС. Многими характерными для П. свойствами обладают совокупности электронов проводимости и дырок в полупроводниках и электронов проводимости (нейтрализуемых неподвижными положит. ионами) в металлах, к-рые поэтому наз. плазмой твёрдых тел. Её отличит. особенность - возможность существования при сверхнизких для "газовой" П. темп-pax - комнатной и ниже, вплоть до абс. нуля темп-ры.

Возможные значения плотности П. n (число электронов или ионов в см3) расположены в очень широком диапазоне: от n~10-6 в межгалактич. пространстве и n ~ 10 в солнечном ветре до n ~ 1022 для твёрдых тел и ещё больших значений в центр. областях звёзд.

Термин "П." в физике был введён в 1923 амер. учёными И. Ленгмюром и Л. Тонксом, проводившими зондовые измерения (см. ниже) параметров низкотемпературной газоразрядной П. Кинетика П. рассматривалась в работах Л.Д. Ландау в 1936 и 1946 и А. А. Власова в 1938. В 1942 X. Алъфвен предложил уравнения магнитной гидродинамики для объяснения ряда явлений в космич. П. В 1950 И. Е. Тамм и А. Д. Сахаров, а также амер. физик Л. Спицер предложили идею магнитной термоизоляции П. для осуществления УТС. В 50-70-е гг. 20 в. изучение П. стимулировалось различными практич. применениями П., развитием астрофизики и космофизики (наблюдение космич. П. и объяснение процессов в ней) и физики верхней атмосферы Земли - особенно в связи с полётами космических летательных аппаратов, а также интенсификацией исследований по проблеме УТС.

Основные свойства плазмы. В резком отличии свойств П. от свойств нейтральных газов определяющую роль играют два фактора. Во-первых, взаимодействие частиц П. между собой характеризуется кулоновскими силами притяжения и отталкивания, убывающими с расстоянием гораздо медленнее (т. е. значительно более "дальнодействующими"), чем силы взаимодействия нейтральных частиц. По этой причине взаимодействие частиц в П. является, строго говоря, не "парным", а "коллективным" - одновременно взаимодействует друг с другом большое число частиц. Во-вторых, электрич. и магнитные поля очень сильно действуют на П. (в то время как они весьма слабо действуют на нейтральные газы), вызывая появление в П. объёмных зарядов и токов и обусловливая целый ряд специфич. свойств П. Эти отличия позволяют рассматривать П. как особое, четвёртое состояние вещества.

К важнейшим свойствам П. относится упомянутая выше квазинейтральность. Она соблюдается, если линейные размеры области, занимаемой П., много больше дебаевского радиуса экранирования 1944-4.JPG

(ее и e1 - заряды электронов и ионов, пе и n1 - электронная и ионная плотности, k - Больцмана постоянная', здесь и ниже используется абс. система единиц Гаусса, см. СГC система единиц). Следовательно, лишь при выполнении этого условия можно говорить о П. как таковой. Электрич. поле отд. частицы в П. "экранируется" частицами противоположного знака, т. е. практически исчезает, на расстояниях порядка D от частицы. Величина D определяет и глубину проникновения внешнего электростатич. поля в П. (экранировка этого поля также вызывается появлением в П. компенсирующих полей пространств. зарядов). Квазинейтральность может нарушаться вблизи поверхности П., где более быстрые электроны вылетают по инерции за счёт теплового движения на длину ~D (рис. 1).

1944-5.JPG

Рис. 1. Электроны , вылетая по инерции из плазмы, нарушают квазинейтральность на длине порядка дебаевского радиуса экранирования D и повышают потенциал плазмы (n1 и ne - соответственно, плотности ионов и электронов).

П. наз. идеальной, если потенциальная энергия взаимодействия частиц мала по сравнению с их тепловой энергией. Это условие выполняется, когда число частиц в сфере радиуса D велико: ND = (4/3)nD3n >> 1. В молнии Т ~ 2 x x104K, n ~ 2,5· 1019 (плотность воздуха) и, следовательно, D ~ 10-7 см, но ND ~ 1/10. Такую П. наз. сла6онеидеальной.

Помимо хаотич. теплового движения, частицы П. могут участвовать в упорядоченных "коллективных процессах", из к-рых наиболее характерны продольные колебания пространств. заряда, называемые ленгмюровскими волнами. Их угловая частота
1944-6.JPG
называется плазменной частотой (m = 9 . 10-28 г - масса электрона). Многочисленность и разнообразие коллективных процессов, отличающие П. от нейтрального газа (см. ниже раздел Колебания и неустойчивости плазмы), обусловлены "дальностью" кулоновского взаимодействия частиц П., благодаря чему П. можно рассматривать как упругую среду, в к-рой легко возбуждаются и распространяются различные шумы, колебания и волны.

В магнитном поле с индукцией В на частицы П. действует Лоренца сила, в результате этого заряженные частицы П. вращаются с циклотронными частотами wв = е В/тс по ларморовским спиралям (кружкам) радиуса
1944-7.JPG

где с - скорость света, е и т - заряд и масса электрона или иона 1944-8.JPG- перпендикулярная В составляющая скорости частицы; подробнее см. Магнитные ловушки). В таком взаимодействии проявляется диамагнетизм П.: создаваемые электронами и ионами круговые токи уменьшают внешнее магнитное поле; при этом электроны вращаются по часовой стрелке, а ионы - против неё (рис. 2).  

Рис. 2. Вращение ионов и элекронов по ларморовским спиралям ослабляет внешнее магнитное поле (диамагнетизм плазмы). Радиус вращения иона с зарядом е>0 больше, чем у электрона (е<0). "v|| и vперпендикулярная - параллельные и перпендикулярные магнитному полю В составляющие скоростей частиц.

Магнитные моменты круговых токов равны
1944-10.JPG

и в неоднородном поле на них действует (диамагнитная) сила, стремящаяся вытолкнуть частицу П. из области сильного поля в область более слабого поля, что является важнейшей причиной неустойчивости П. в неоднородных полях.

Взаимные столкновения частиц в П. описывают эффективными поперечными сечениями, характеризующими "площадь мишени", в к-рую нужно "попасть", чтобы произошло столкновение. Напр., электрон, пролетающий мимо иона на расстоянии т. н. прицельного параметра p (рис. 3), отклоняется силой кулоновского притяжения на угол Q, примерно равный отношению потенциальной энергии к кинетической, так что
1944-11.JPG

= e2/mv2 ~ e2/kT (здесь
1944-12.JPG

- прицельное расстояние, при к-ром угол отклонения р = 90°). На большие углы р ~ 1 рад рассеиваются все электроны, попадающие в круг с площадью
1944-13.JPG
 

1944-14.JPG
Рис. 3. Электрон, пролетающий мимо иона, движется по гиперболе, з -угол отклонения.

которую можно назвать сечением "близких" столкновений. Если, однако, учесть и далёкие пролёты с
1944-15.JPG

то эффективное сечение увеличивается на множитель Л
1944-16.JPG

наз. кулоновским логарифмом. В полностью ионизованной П. обычно Л~ 10-15, и вкладом близких столкновений можно вообще пренебречь (см. сказанное выше о "дальнодействии" в П.). При далёких же пролётах скорости частиц изменяются на малые величины, что позволяет рассматривать их движение как процесс диффузии в своеобразном "пространстве скоростей". Хотя, как отмечалось, каждая частица П. одновременно взаимодействует с большим числом др. частиц, процессы в П. можно описывать с помощью представления о "парных" столкновениях. Средний эффект "коллективного" взаимодействия эквивалентен эффекту последовательности парных столкновений.

Если в П. не возбуждены к.-л. интенсивные колебания и неустойчивости, то именно столкновения частиц определяют её т. н. диссипативные свойства - электропроводность, вязкость, теплопроводность и диффузию. В полностью ионизованной П. электропроводность o не зависит от плотности П. и пропорциональна Т3/2; при Т ~ 15 . 106 К она превосходит электропроводность серебра, поэтому часто, особенно при быстрых крупномасштабных движениях, П. можно приближённо рассматривать как идеальный проводник, полагая o_> бесконечности. Если такая П. движется в магнитном поле, то эдс при обходе любого замкнутого контура, движущегося вместе с П., равна нулю, что по закону Фарадея для индукции электромагнитной приводит к постоянству магнитного потока, пронизывающего контур (рис. 4). Эта "приклеенность", или "вмороженность", магнитного поля также относится к важнейшим свойствам П. (подробнее см. в ст. Магнитная гидродинамика). Ею обусловлена, в частности, возможность самовозбуждения (генерации) магнитного поля за счёт увеличения длины магнитных силовых линий при хаотич. турбулентном движении среды. Напр., в космич. туманностях часто видна волокнистая структура, свидетельствующая о наличии возбуждённого таким образом магнитного поля.

Рис. 4. При высокой электропроводности среды силовые линии магнитного поля В движутся вместе с нею (свойство вмороженности силовых линий). v - скорость среды.

Методы теоретического описания плазмы. Осн. методами являются: 1) исследование движения отд. частиц П.; 2) магнитогидродинамич. описание П.; 3) кинетич. рассмотрение частиц и волн в П.

Скорость движения v отд. частицы П. в магнитном поле можно представить как сумму составляющих v|| (параллельной полю) и
1944-18.JPG(перпендикулярной полю). В разреженной П., где можно пренебречь столкновениями, заряженная частица летит со скоростью v|| вдоль магнитной силовой линии, быстро вращаясь по ларморовской спирали (см. рис. 2). При наличии возмущающей силы F частица также медленно "дрейфует" в направлении, перпендикулярном как магнитному полю, так и направлению силы F. Напр., в электрич. поле Е, направленном под углом к магнитному, происходит "электрический дрейф" со скоростью
1944-19.JPG

- составляющая напряжённости электрического поля, перпендикулярная магнитному полю В). Если же Е = 0, но магнитное поле неоднородно, то имеет место "центробежный дрейф" в направлении бинормали к силовой линии, а в продольном направлении диамагнитная сила тормозит частицу, приближающуюся к области более сильного магнитного поля. При этом остаются неизменными полная энергия частицы
1944-20.JPG

и её магнитный момент
1944-21.JPG

Таково, напр., движение в магнитном поле Земли космич. частиц (рис. 5), к-рые отражаются от полярных областей, где поле сильнее, и вместе с тем дрейфуют вокруг Земли (ионы - на запад, электроны - на восток). Поле Земли является магнитной ловушкой: оно удерживает захваченные им частицы в радиационных поясах. Аналогичными свойствами удержания П. обладают т. н. зеркальные магнитные ловушки, применяемые в исследованиях по управляемому термоядерному синтезу (подробнее см. Магнитные ловушки).

1944-22.JPG

Рис. 5. Космическая частица, захваченная в радиационном поясе, движется по зигзагообразной траектории вокруг Земли.

При описании П. с помощью уравнений магнитной гидродинамики она рассматривается как сплошная среда, в к-рой могут протекать токи. Взаимодействие этих токов с магнитным полем создаёт объёмные электродинамич. силы, к-рые должны уравновешивать газодинамич. давление П., аналогичное давлению в нейтральном газе (см. Газовая динамика). В состоянии равновесия магнитные силовые линии и линии тока должны проходить по поверхностям постоянного давления. Если поле не проникает в П. (модель "идеального" проводника), то такой поверхностью является сама граница П., и на ней газодинамич. давление П. ргаз должно быть равно внешнему магнитному давлению рмагн = В2/8П. На рис. 6 показан простейший пример такого равновесия - т. н. "зет-пинч", возникающий при разряде между двумя электродами. Штриховка указывает линии тока на поверхности П. Равновесие зет-пинча неустойчиво - на нём легко образуются желобки, идущие вдоль магнитного поля. При последующем развитии они превращаются в тонкие перетяжки и могут приводить к обрыву тока (подробнее см. Пинч-эффект). В мощных разрядах с токами ~ 106 а в дейтериевой П. такой процесс сопровождается нек-рым числом ядерных реакций и испусканием нейтронов, а также жёстких рентгеновских лучей, что впервые было обнаружено в 195.2 Л. А. Арцимовичем, М. А. Леонтовичем и их сотрудниками.  

1944-23.JPG

Рис. 6. Образование перетяжек на канале разряда, сжатого собственным магнитным полем. I - ток; В - индукция магнитного поля, равная нулю внутри разряда.

Если внутри "пинча" создать продольное магнитное поле B||, то, двигаясь из-за "вмороженности" вместе с П., оно своим давлением будет препятствовать развитию перетяжек. Желобки и в этом случае могут возникать вдоль винтовых силовых линий полного магнитного поля, складывающегося из продольного поля и поперечного поля
1944-24.JPG

к-рое создается самим током П. I||. Это имеет место, напр., в т. н. равновесном тороидальном пинче. Однако при условии
1944-25.JPG

(R и а - большой и малый радиусы тора, рис. 7) шаг винтовых силовых линий полного поля оказывается больше длины замкнутого плазменного шнура 2ПR и желобковая неустойчивость, как показывает опыт, не развивается. Такие системы, наз. токамаками, используются для исследований по проблеме УТС.

При рассмотрении движения П. методами магнитной гидродинамики необходимо учитывать, что вмороженность поля может быть неполной; её степень определяется магнитным Рейнольдса числом.
1944-26.JPG
Рис. 7. Токамак. Токи, текущие в проводящем кожухе , препятствуют смешению плазменного шнура.

Наиболее детальным методом описания П. является кинетический, основанный на использований функции распределения частиц по координатам и импульсам f = f (t, r, p). Импульс частицы p равен mv. В состоянии равновесия термодинамического эта функция имеет вид универсального Максвелла распределения, а в общем случае её находят из кинетического уравнения Больцмана:
1944-27.JPG

Здесь F = еЕ + (e/c)[vB] - внешняя сила, действующая на заряженную частицу П., а член С (f) учитывает взаимные столкновения частиц. При рассмотрении быстрых движений П. столкновениями часто можно пренебречь, полагая С(f) ~0. Тогда кинетич. уравнение наз. бесстолкновительным уравнением Власова с самосогласованными полями е и В (они сами определяются движением заряж. частиц). Если П. полностью ионизована, т. е. в ней присутствуют только заряженные частицы, то их столкновения, ввиду преобладающей роли далёких пролётов (см. выше), эквивалентны процессу диффузии в пространстве импульсов (скоростей). Выражение С (f) для такой П. было получено Л. Д. Ландау и может быть записано в виде:
1944-28.JPG

где
1944-29.JPG

- градиент в импульсном пространстве,
1944-30.JPG

- тензорвый коэффициент диффузии в этом же пространстве, a Fc - сила взаимного (т. н. "динамического") трения частиц.

При высоких темп-pax и низкой плотности можно пренебречь столкновениями частиц с частицами в П. Однако в случае, когда в П. возбуждены волны к.-л. типа (см. ниже), необходимо учитывать "столкновения" частиц с волнами. При не слишком больших амплитудах колебаний в П. подобные "столкновения", как и при далёких пролётах, сопровождаются малыми изменениями импульса частиц, и член С (f) сохраняет свой "диффузионный" вид с тем отличием, что коэффициент
1944-31.JPG

определяется интенсивностью волн. Важнейшим результатом кинетич. описания П. является учёт взаимодействия волны с группой т. н. резонансных ч а с т и ц, скорости к-рых совпадают со скоростью распространения волны. Именно эти частицы могут наиболее эффективно обмениваться с волной энергией и импульсом. В 1946 Л. Д. Ландау предсказал возможность основанного на таком обмене "бесстолкновительного затухания" ленгмюровских волн, впоследствии обнаруженного в опытах с П. Если направить в П. дополнит. пучок частиц, то подобный обмен может приводить не к затуханию, а к усилению волн. Этот эффект в известном смысле аналогичен Черенкова - Вавилова излучению.

Колебания и неустойчивости плазмы. Волны в П. отличают их объёмный характер и разнообразие свойств. С помощью разложения в Фурье ряд любое малое возмущение в П. можно представить как набор волн простейшего синусоидального вида (рис. 8). Каждая такая (монохроматическая) волна характеризуется определённой частотой w, длиной волны L и т. н. фазовой Скоростью распространения vфаз. Кроме того, волны могут различаться поляризацией, т. е. направлением вектора электрич. поля в волне. Если это поле направлено вдоль скорости распространения, волна наз. продольной, а если поперёк - поперечной. В П. без магнитного поля возможны волны трёх типов: продольные ленгмюровские с частотой wo, продольные звуковые (точнее ионно-звуковые) и поперечные электромагнитные (световые или радиоволны). Поперечные волны могут обладать двумя поляризациями и могут распространяться в П. без магнитного поля, только если их частота w превышает плазменную частоту too. В противоположном же случае w < wo преломления показатель П. становится мнимым, и поперечные волны не могут распространяться внутри П., а отражаются её поверхностью подобно тому, как лучи света отражаются зеркалом. Именно поэтому радиоволны с Л > ~ 20 м отражаются ионосферой, что обеспечивает возможность дальней радиосвязи на Земле.

 1944-32.JPG
Рис. 8. Синусоидальный профиль плотности электронов в монохроматической плазменной волне.

Однако при наличии магнитного поля поперечные волны, резонируя с ионами и электронами на их циклотронных частотах, могут распространяться внутри П. и при w<wo. Это означает появление ещё двух типов волн в П., наз. альфвеновскими и быстрыми магнитозвуковыми. Альфвеновская волна представляет собой поперечное возмущение, распространяющееся вдоль магнитного поля со скоростью VA =
1944-33.JPG

(Mi - масса ионов). Её природа обусловлена "вмороженностью" и упругостью силовых линий, к-рые, стремясь сократить свою длину и будучи "нагружены" частицами П., в частности массивными ионами, колеблются подобно натянутым струнам. Быстрая магнитозвуковая волна в области малых частот по существу лишь поляризацией отличается от альфвеновской (их скорости близки и определяются магнитным полем и инерцией тяжёлых ионов). В области же больших частот, где ионы можно считать неподвижными, она определяется инерцией электронов и имеет специфич. винтовую поляризацию. Поэтому здесь её наз. "геликонной ветвью" колебаний, или "ветвью вистлеров", т. е. свистов, поскольку в магнитосферной П. она проявляется в виде характерных свистов при радиосвязи. Кроме того, в П. может распространяться медленная магнитозвуковая волна, к-рая представляет собой обычную звуковую волну с характеристиками, несколько изменёнными магнитным полем.

Т. о., при наличии магнитного поля в однородной П. возможны волны шести типов: три высокочастотные и три низкочастотные. Если темп-pa или плотность П. в магнитном поле неоднородны, то возможны ещё т. н. "дрейфовые" волны. При больших амплитудах возможны "бесстолкновительные" ударные волны (наблюдаемые на границе магнитосферы), уединённые волны (солитоны), а также ряд др. "нелинейных" волн и, наконец, сильноразвитая турбулентность движения П.

В неравновесной П. при определённых условиях возможна "раскачка неустойчивостей", т. е. нарастание к.-л. из перечисленных типов волн до нек-рого уровня насыщения. Возможны и более сложные случаи индуцированного возбуждения волн одного типа за счёт энергии волн др. типа.

Излучение плазмы. Спектр излучения низкотемпературной (напр., газоразрядной) П. состоит из отд. спектральных линий. В газосветных трубках, применяемых, в частности, для целей рекламы и освещения (лампы "дневного света"), наряду с ионизацией происходит и обратный процесс - рекомбинация ионов и электронов, дающая т. н. рекомбинационное излучение со спектром в виде широких полос.

Для высокотемпературной П. со значит. степенью ионизации характерно тормозное излучение с непрерывным спектром, возникающее при столкновениях электронов с ионами. В магнитном поле лар-моровское вращение электронов П. приводит к появлению т.н. магнитотормозного излучения на гармониках циклотронной частоты, особенно существенного при больших (релятивистских) энергиях электронов. Важную роль в космич. П. играет вынужденное излучение типа обратного Комптона эффекта. Им, а также магнито-тормозным механизмом обусловлено излучение нек-рых космич. туманностей, напр. Крабовидной.

Корпускулярным излучением П. наз. быстрые частицы, вылетающие из неравновесной П. в результате развития различных типов неустойчивостей. В первую очередь в П. раскачиваются к.-л. характерные колебания, энергия к-рых затем передаётся небольшой группе "резонансных" частиц (см. выше). По-видимому, этим механизмом объясняется ускорение не очень энергичных космич. частиц в атмосфере Солнца и в туманностях, образующихся при вспышках сверхновых звёзд типа пульсара в Крабовидной туманности.

Диагностика плазмы. Помещая в П. электрич. зонд (маленький электрод) и регистрируя зависимость тока от подаваемого напряжения, можно определить темп-ру и плотность П. С помощью миниатюрной индукционной катушки - "магнитного зонда" - можно измерять изменение магнитного поля во времени. Эти способы связаны, однако, с активным вмешательством в П. и могут внести нежелат. загрязнения. К более чистым методам относятся "просвечивание" П. пучками нейтральных частиц и пучками радиоволн. Лазерное просвечивание П. в различных вариантах, в т. ч. с использованием голографии, является наиболее тонким и к тому же локальным методом лабораторной диагностики П.

Часто используют также пассивные методы диагностики - наблюдение спектра излучения П. (единств. метод в астрономии), вывод быстрых нейтральных атомов, образовавшихся в результате перезарядки ионов в П., измерение уровня радиошумов. Плотную П. изучают с помощью сверхскоростной киносъёмки (неск. млн. кадров в сек) и развёртки оптической. В исследованиях по УТС регистрируется также рентгеновский спектр тормозного излучения и нейтронное излучение дейтериевой П.

Применения плазмы. Высокотемпературная П. (Т ~ 108К) из дейтерия и трития - осн. объект исследований по УТС. Такая П. создаётся путём нагрева и быстрого сжатия П. током (используется также высокочастотный подогрев) либо путём инжекции высокоэнергичных нейтральных атомов в магнитное поле, где они ионизуются, либо облучением мишени мощными лазерами или релятивистскими электронными пучками.

Низкотемпературная П. (Т ~ 103 К) находит применение в газоразрядных источниках света и в газовых лазерах, в термоэлектронных преобразователях тепловой энергии в электрическую и в магнитогидродинамических (МГД) генераторах, где струя П. тормозится в канале с поперечным магнитным полем В, что приводит к появлению между верхним и нижним электродами (рис. 9) электрич. поля напряжённостью Е порядка Bv/c (v - скорость потока П.); напряжение с электродов подаётся во внеш. цепь.  

Рис. 9. Схема МГД - генератора, преобразующего кинетическую энергию движущейся плазмы в электрическую энергию. R - внешняя нагрузка генератора, по которой протекает ток I.

Если "обратить" МГД-генератор, пропуская через П. в магнитном поле ток из внешнего источника, образуется плазменный двигатель, весьма перспективный для длительных космич. полётов.

Плазматроны, создающие струи плотной низкотемпературной П., широко применяются в различных областях техники. В частности, с их помощью режут и сваривают металлы, наносят покрытия (см. Плазменная металлургия, Плазменная обработка, Плазменное бурение). В плазмохимин низкотемпературную П. используют для получения нек-рых химич. соединений, напр.. галогенидов инертных газов типа KrF, к-рые не удаётся получить др. путём. Кроме того, высокие темп-ры П. приводят к высокой скорости протекания химич. реакций - как прямых реакций синтеза, так и обратных реакций разложения. Если производить синтез "на пролёте" плазменной струи, расширяя и тем самым быстро охлаждая её на след. участке (такая операция наз. "закалкой"), то можно затруднить обратные реакции разложения и существенно повысить выход требуемого продукта.

Лит.: Арцимович Л. А., Элементарная физика плазмы, 3 изд., М., 1969; его же, Управляемые термоядерные реакции, 2 изд., М., 1963; Франк-Каменецкий Д. А., Лекции по физике плазмы, М., 1963; Альвен Г., Фельтхаммар К.-Г., Космическая электродинамика, пер. с англ., 2 изд., М., 1967; Спитцер Л., Физика полностью ионизованного газа, пер. с англ., М., 1957; Гинзбург В. Л., Распространение электромагнитных волн в плазме. 2 изд., М., 1967; Трубников Б. А.., Введение в теорию плазмы, М., 1969; Вопросы теории плазмы. Сб., под ред. М. А. Леонтовича, в. 1 - 7, М., 1963-73.

Б. А. Трубников.

ПЛАЗМА КРОВИ, жидкая часть крови. В П. к. находятся её форменные элементы (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты). Представляет собой коллоидный раствор белков и др. органич. и неорганич. соединений, содержит более 20 витаминов и 20 микроэлементов (железо, фосфор, кальций, цинк, кобальт и др.) (Подробнее см. в ст. Кровь.)

Исследование П. к. имеет большое значение в диагностике различных заболеваний (появление патологич. белков, напр. С-реактивного белка при ревматизме; повышение содержания обычных ингредиентов, например сахара - гипергликемия - при сах. диабете; повышение титра соответствующих антител и т. д.). Из П. к. животных и человека готовят леч. препараты (сухая П. к., альбумин, фибриноген, гамма-глобулин).

Лит.: Туманов А. К., Сывороточные системы крови, М., 1968.

ПЛАЗМА ТВЁРДЫХ ТЕЛ, условный физич. термин, означающий совокупность подвижных заряженных частиц в твёрдых проводниках (электронов проводимости в металлах или электронов и дырок в полупроводниках) в таких условиях, когда их свойства близки к свойствам плазмы (см. рис.). Напр., под воздействием высокочастотного электромагнитного поля, частота к-рого w значительно больше, чем частота столкновений электронов, коллективные (плазменные) эффекты играют в свойствах проводников большую роль, чем столкновения электронов друг с другом, с фононами, примесями и др. дефектами в кристаллах. Это позволяет перенести представления, созданные при исследовании плазмы, в физику твёрдого тела. Гл. отличие П. т. т. от газовой плазмы ·- значит. большая концентрация n заряженных частиц. В газовой плазме n ~ 1012 см-3, в металлах n ~ 1022-1023 см-3, в полупроводниках n ~ 1015 -1017 см-3. Это приводит к различию всех характеристик П. т. т. и газовой плазмы. Напр., плазменная частота (частота собственных колебаний плазмы, см. Плазмой) пропорциональна 1944-35.JPGпоэтому она для П . т.т. существенно больше, чем для газовой плазмы. Особенностью П. т. т. является то, что она может быть заряженной. Плазменные эффекты в твёрдых телах (особенно в полупроводниках) используются для создания приборов высокочастотной техники.  

Схематическое изображение: вверху - газовой плазмы; в центре - электронной плазмы в металле; внизу - электронно-дырочной плазмы в полупроводнике. Заштрихованные частицы - нейтральные атомы; чёрные кружочки - подвижные электроны; большие белые кружочки со знаком плюс - ионы, маленькие - дырки проводимости.

Лит.: Бауэрc Р., Плазма в твердых телах, в сб.: Физика твердого тела. Электронные свойства твердых тел, пер. с англ., М., 1972. См. также лит. при ст. Твёрдое тело.

М. И. Каганов.

ПЛАЗМАЛЕММА, то же, что плазматическая мембрана.

ПЛАЗМАЛОГЕНЫ, группа природных нейтральных фосфолипидов (глицеринфосфатидов). Впервые обнаружены в 1924 в плазме крови. Широко распространены в тканях животных (мозг, сердце, скелетные мышцы) и растений (плоды бобовых, водоросли).

ПЛАЗМАТИЧЕСКАЯ МЕМБРАНА, плазмалемма (от греч. plasma, букв.- вылепленное, оформленное и lemma - оболочка, кожица), мембрана, окружающая протоплазму растительных и животных клеток. У последних П. м. является внутренним (обязательным) компонентом оболочки клетки.

ПЛАЗМАТИЧЕСКИЕ КЛЕТКИ, клетки Унна, разновидность клеток соединительной и кроветворной тканей; образуются у позвоночных животных и человека из стволовых кроветворных клеток костного мозга. Осн. функция П. к.- выработка антител. П. к. содержатся в лимфоидной и кроветворной тканях, серозных оболочках, соединит. ткани органов пищеварения и дыхания; накопление их наблюдается при иммунология, реакциях на чужеродные ткани, инфекцию и т. п. П. к. имеют округлую форму; ядро с грубыми глыбками хроматина располагается эксцентрично. Цитоплазма содержит много рибонуклеиновой к-ты и поэтому сильно окрашивается осн. красителями. Лишь вблизи ядра имеется слабо окрашиваемый участок, здесь расположены Гольджи комплекс и клеточный центр. В П. к. выявлены также хорошо развитая эндоплазматическая сеть, обилие рибосом, что характерно для активно синтезирующих и выделяющих белок клеток.

Н. Г. Хрущов.

ПЛАЗМАТРОН, плазмотрон, плазменный генератор, газоразрядное устройство для получения "низкотемпературной"· (Т ~ 104 К) плазмы. П. используются гл. обр. в пром-сти в технологич. целях (см. Плазменная горелка, Плазменная металлургия, Плазменная обработка, Плазмохимия), но устройства, аналогичные П., применяют и в качестве плазменных двигателей (см. также Электрореактивные двигатели). Начало широкого использования П. в пром. и лабораторной практике (и появление самого термина "П.") относится к кон. 50-х - нач. 60-х гг. 20 в., когда были разработаны эффективные с инженерной точки зрения способы стабилизации высокочастотного разряда и дугового разряда, а также способы изоляции стенок камер, в которых происходят эти разряды, от их теплового действия. Соответственно, наиболее широкое распространение получили дуговые и высокочастотные (ВЧ) плазматроны.

Дуговой П. постоянного тока состоит из след. осн. узлов: одного (катода) или двух (катода и анода) электродов, разрядной камеры и узла подачи плазмообразующего вещества; разрядная камера может быть совмещена с электродами - т.н. П. с полым катодом. (Реже используются дуговые П., работающие на переменном напряжении; при частоте этого напряжения ~ 105 гц их относят к ВЧ плазматронам.) Существуют дуговые П. с осевым и коаксиальным расположением электродов, с тороидальными электродами, с двусторонним истечением плазмы, с расходуемыми электродами (рис. 1) и т. д. Отверстие разрядной камеры, через к-рое истекает плазма, наз. соплом П. (в нек-рых типах дуговых П. границей сопла является кольцевой или тороидальный анод). Различают две группы дуговых П.- для создания внешней плазменной дуги (обычно наз. плазменной дугой) и плазменной струи. В П. 1-й группы дуговой разряд горит между катодом П. и обрабатываемым телом, служащим анодом. Эти П. могут иметь как только катод, так и второй электрод - вспомогат. анод, маломощный разряд на к-рый с катода (кратковременный или постоянно горящий) "поджигает" осн. дугу. В П. 2-й группы плазма, создаваемая в разряде между катодом и анодом, истекает из разрядной камеры в виде узкой длинной струи.  

Рис. 1. Схема дуговых плазматронов: a - осевой; б - коаксиальный; в - с тороидальными электродами; г - двустороннего истечения; д - с внешней плазменной дугой; е - с расходуемыми электродами (эрозионный); 1 - источник электропитания; 2 - разряд; 3 - плазменная струя; 4 - электрод; 5 - разрядная камера; 6 - соленоид; 7 - обрабатываемое тело.

Стабилизация разряда в дуговых П. осуществляется магнитным полем, потоками газа и стенками разрядной камеры и сопла. Один из распространённых способов магнитной стабилизации плазменноструйных П. с анодом в форме кольца или тора, коаксиального катоду, состоит в создании (с помощью соленоида) перпендикулярного плоскости анода сильного магнитного поля, к-рое вынуждает токовый канал дуги непрерывно вращаться, обегая анод. Поэтому перемещаются по кругу анодные и катодные пятна дуги, что предотвращает расплавление электродов (или их интенсивную эрозию, если они выполнены из тугоплавких материалов).

К числу способов газовой стабилизации, теплоизоляции и сжатия дуги относится т. н. "закрутка" - газ подаётся в разрядную камеру по спиральным каналам, в результате чего образуется газовый вихрь, обдувающий столб дуги и генерируемую плазменную струю: слой более холодного газа под действием центробежных сил располагается у стенок камеры, предохраняя их от контакта с дугой. В случаях, когда не требуется сильного сжатия потока плазмы (напр., в нек-рых П. с плазменной дугой, используемых для плавки металла; см. Плазменная печь), стабилизирующий газовый поток не закручивают, направляя параллельно столбу дуги, и не обжимают соплом (катод располагают на самом срезе сопла). Очень часто стабилизирующий газ одновременно является и плазмообразующим веществом. Применяют также стабилизацию и сжатие дуги потоком воды (с "закруткой" или без неё).

Плазма дуговых П. неизбежно содержит частицы вещества электродов вследствие их эрозии. Когда этот процесс по технологич. соображениям полезен, его интенсифицируют (П. с расходуемыми электродами); в др. случаях, напротив, минимизируют, изготовляя электроды из тугоплавких материалов (вольфрам, молибден, спец. сплавы) и (или) охлаждая их водой, что, кроме того, увеличивает срок службы электродов. Более "чистую" плазму дают ВЧ плазматроны (см. ниже).

П. с плазменной струёй обычно используют при термич. обработке металлов, для нанесения покрытий, получения порошков с частицами сферич. формы, в плазмохимич. технологии и пр.; П. с внешней дугой служат для обработки электропроводных материалов; П. с расходуемыми электродами применяют при работе на агрессивных плазмообразующих средах (воздухе, воде и др.) и при необходимости генерации металлич., углеродной и т. д. плазмы из материала электродов (напр., при карботермич. восстановлении руд).

Мощности дуговых П. 102-107 вт; темп-pa струи на срезе сопла 3000-25 000 К; скорость истечения струи 1 - 104м/сек; пром. кпд 50-90%; ресурс работы (определяется эрозией электродов) достигает неск. сотен ч; в качестве плазмообразующих веществ используют воздух, N2, Ar, Н2, NH4, O2, H2O, жидкие и твёрдые углеводороды, металлы, пластмассы.

Высокочастотный П. включает: электромагнитную катушку-индуктор или электроды, подключённые к источнику высокочастотной энергии, разрядную камеру, узел ввода плазмообразующего вещества. Различают индукционные, ёмкостные, факельные (см. Факельный разряд), П. на коронном разряде и с короной высокочастотной, а также сверхвысокочастотные (СВЧ) П. (рис. 2). Наибольшее распространение в технике получили индукционные ВЧ плазматроны, в к-рых плазмообразующий газ нагревается вихревыми токами. Т. к. индукционный высокочастотный разряд является безэлектродным, эти П. используют для нагрева активных газов (О2, Сl2, воздуха и др.), паров агрессивных веществ (хлоридов, фторидов и др.), а также инертных газов, если к плазменной струе предъявляются высокие требования по чистоте. С помощью индукционных П. получают тонкодисперсные и особо чистые порошковые материалы на основе нитридов, боридов, карбидов и др. хим. соединений. В плазмохимич. процессах объём разрядной камеры таких П. может быть совмещён с реакционной зоной (см. Плазменный реактор). Мощность П. достигает 1 Мвт, темп-pa в центре разрядной камеры и на начальном участке плазменной струи ~104 К, скорость истечения плазмы 0-103 м/сек, частоты - от неск. десятков тыс. гц до десятков Мгц, пром. кпд 50-80%, ресурс работы до 3000 ч. В СВЧ плазматроне рабочие частоты составляют тысячи и десятки тыс. Мгц; в качестве питающих их генераторов применяются магнетроны. ВЧ плазматроны всех типов, кроме индукционных, применяются (70-е гг. 20 в.) гл. обр. в лабораторной практике. В ВЧ плазматроне, как и в дуговых, часто используют газовую "закрутку", изолирующую разряд от стенок камеры. Это позволяет изготовлять камеры ВЧ плазматрона из материалов с низкой термостойкостью (напр., из обычного или органич. стекла).  

Рис. 2. Схемы высокочастотных плазматронов: а - индукционный; б - ёмкостный; в - факельный; г - сверхвысокочастотный; 1 - источник электропитания; 2 - разряд; 3 - плазменная струя; 4 - индуктор; 5 - разрядная камера; 6 - электрод; 7 - волновод.

Для пуска П., т. е. возбуждения в нём разряда, применяют: замыкание электродов, поджиг вспомогат. дугового разряда, высоковольтный пробой межэлектродного промежутка, инжекцию в разрядную камеру плазмы и др. способы. Осн. тенденции развития П.: разработка специализированных П. и плазменных реакторов для металлургич., химической пром-стей, повышение мощности в одном агрегате до 1-10 Мвт, увеличение ресурса работы и т. д.

Лит.: Генераторы низкотемпературной плазмы, М., 1969; Жуков, Смоляков В. Я., Урюков Б. А., Электродуговые нагреватели газа (Плазмотроны), М., 1973; Физика и техника низкотемпературной плазмы, под ред. С. В. Дресвина, М., 1972.

А. В. Николаев, Л. М. Сорокин.

ПЛАЗМЕННАЯ ГОРЕЛКА, ручной дуговой плазматрон для нанесения покрытий, резки, сварки, наплавки и др. процессов плазменной обработки. По принципу действия различают 2 группы П. г.: для работы плазменной дугой и для работы плазменной струёй. При механизированной обработке П. г. закрепляется на спец. установке; для нанесения покрытий и наплавки она обычно оснащается устройством для подачи распыляемого или наплавляемого материала (в виде порошка или проволоки). Такая П. г. наз. плазменной головкой. Мощность П. г. достигает 100 квт, плазмообразующими газами служат Ar, He, N2, NH4, воздух и их смеси. Для зажигания дугового разряда в начале работы необходимо замкнуть зазор между катодом и анодом П. г. (плазменная струя) или между катодом и обрабатываемым металлом (плазменная дуга) или иным образом возбудить разряд (см. об этом в ст. Плазматрон).

ПЛАЗМЕННАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ, извлечение из руд, выплавка и обработка металлов и сплавов в плазменных реакторах и плазменных печах, а также использование плазменного нагрева для интенсификации существующих способов плавки. П. м. начала развиваться в 50-х гг. 20 в. в СССР, Японии, США, ГДР, ФРГ и др. странах.

Переработка руд (окислов и др.) осуществляется путём их термической диссоциации в плазме; они либо подаются в плазменную струю в виде порошка, либо образуют в смеси с электропроводным материалом, напр. углеродом, расходуемый электрод плазматрона. Для предупреждения обратных реакций применяют восстановители (углерод, водород и др.), резкую "закалку" газообразных продуктов диссоциации на выходе из плазменного реактора (см. Плазмохимия) либо получают промежуточные продукты, напр. хлориды. При обработке сложных соединений важной задачей является разделение получаемых продуктов.

Выплавка сталей и сплавов производится в плазменнодуговых печах (ПДП). Инертная атмосфера и отсутствие обычных для электродуговой плавки источников загрязнения металла дают возможность получать из обычной шихты с высоким содержанием отходов чистый металл, напр. особонизкоуглеродистые нержавеющие стали высокого качества. При частичной замене аргона азотом в плазмообразующем газе или непосредственно в атмосфере печи получают легированный азотом металл без применения азотированных сплавов.

Переплав металлов и сплавов с целью повышения их чистоты или легирования производится в ПДП с металлич. водоохлаждаемым кристаллизатором. Глубокому рафинированию металла способствуют инертная или восстановительная проточная атмосфера, большая поверхность взаимодействия металла с газовой фазой, обработка металла шлаком. Кристаллизацией металла в таких ПДП можно управлять, раздельно регулируя скорость плавления металла и тепловой поток на ванну. В пром. условиях осуществлены (по отдельности и комплексно) различные варианты процесса: рафинирующий переплав в атмосфере инертных газов; совмещение переплава с плазменноводородным раскислением металла или насыщением его азотом; плазменнодуговой переплав со шлаком. Проведение процесса при повышенном или нормальном давлении обеспечивает предотвращение потерь летучих легирующих элементов (хрома, марганца и др.), насыщение сплава азотом, а при пониженном давлении - более глубокую дегазацию металла (напр., титана). Переплав в ПДП применяют для повышения качества спец. легированных сталей, прецизионных и жаропрочных сплавов, тугоплавких металлов, для получения аустенитных сталей с повышенным содержанием азота, не достижимым при иных способах плавки, для снижения потерь летучих и легкоокисляющихся элементов.

Применение плазменнодугового нагрева при индукционной плавке сокращает длительность расплавления шихты и существенно улучшает рафинирование металла благодаря перегреву шлака дугой. Плазматроны можно использовать как вспомогат. источники тепла в доменных и мартеновских печах, в термич. печах при обработке полуфабрикатов, а также при выращивании монокристаллов.

Лит.: Фарнасов Г. А., Фридман А. Г., Каринский В. Н., Плазменная плавка, М., 1968; Краснов А. Н., Шаривкер С. Ю., Зильберберг В. Г., Низкотемпературная плазма в металлургии, М., 1970; Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов, М., 1973.

А. Г. Фридман.

ПЛАЗМЕННАЯ ОБРАБОТКА, обработка материалов низкотемпературной плазмой, генерируемой дуговыми или высокочастотными плазматронами. При П. о. изменяется форма, размеры, структура обрабатываемого материала или состояние его поверхности. П. о. включает: разделительную и поверхностную резку, нанесение покрытий, наплавку, сварку, разрушение горных пород (плазменное бурение).

П. о. получила широкое распространение вследствие высокой по пром. стандартам темп-ры плазмы (~104 К), большого диапазона регулирования мощности и возможности сосредоточения потока плазмы на обрабатываемом изделии; при этом эффекты П. о. достигаются как тепловым, так и механич. действием плазмы (бомбардировкой изделия частицами плазмы, движущимися с очень высокой скоростью - т.н. скоростной напор плазменного потока). Удельная мощность, передаваемая поверхности материала плазменной дугой, достигает 105-106 вmlcм2, в случае плазменной струи она составляет 103-104 вт/см2. В то же время тепловой поток, если это необходимо, может быть рассредоточен, обеспечивая "мягкий" равномерный нагрев поверхности, что используется при наплавке и нанесении покрытий.

Резка металлов осуществляется сжатой плазменной дугой, к-рая горит между анодом (разрезаемым металлом) и катодом плазменной горелки. Стабилизация и сжатие токового канала дуги, повышающее её темп-ру, осуществляются соплом горелки и обдуванием дуги потоком плазмообразующего газа (Ar, N2, H2, NH4 и их смеси). Для интенсификации резки металлов используется химически активная плазма. Напр., при резке возд. плазмой О2, окисляя металл, даёт дополнит. энергетич. вклад в процесс резки. Плазменной дугой режут нержавеющие и хромоникелевые стали, Си, А1 и др. металлы и сплавы, не поддающиеся кислородной резке. Высокая производительность плазменной резки позволяет применять её в поточных непрерывных производств. процессах. Мощность установок достигает 150 квт. Неэлектропроводные материалы (бетоны, гранит, тонколистовые органич. материалы) обрабатывают плазменной струёй (дуга горит в сопле плазменной горелки между её электродами). Нанесение покрытий (напыление) производится для защиты деталей, работающих при высоких темп-pax, в агрессивных средах или подверженных интенсивному механич. воздействию. Материал покрытия (тугоплавкие металлы, окислы, карбиды, силициды, бориды и др.) вводят в виде порошка или проволоки в плазменную струю, в к-рой он плавится, распыляется, приобретает скорость ~ 100-200 м/сек и в виде мелких частиц (20-100 мкм) наносится на поверхность изделия. Плазменные покрытия отличаются пониженной теплопроводностью и хорошо противостоят термич. ударам. Мощность установок для напыления 5-30 квт, макс. производительность 5-10 кг напыленного материала в час. Для получения порошков со сферич. формой частиц, применяемых в порошковой металлургии, в плазменную струю вводят материал, частицы к-рого, расплавляясь, приобретают под действием сил поверхностного натяжения сферич. форму. Размер частиц может регулироваться в пределах от неск. мкм до 1 мм. Более мелкие (ультрадисперсные) порошки с размерами частиц 10 нм и выше получают испарением исходного материала в плазме и последующей его конденсацией.

Свойство плазменной дуги глубоко проникать в металл используется для сварки металлов. Благоприятная форма образовавшейся ванны позволяет сваривать достаточно толстый металл (10-15 мм) без спец. разделки кромок. Сварка плазменной дугой отличается высокой производительностью и, вследствие большой стабильности горения дуги, хорошим качеством. Маломощная плазменная дуга на токах 0,1-40 а удобна для сварки тонких листов (0,05 мм) при изготовлении мембран, сильфонов, теплообменников из Та, Ti, Mo, W, al.

Лит. см. при ст. Плазматрон.

В. В. Кудинов.

ПЛАЗМЕННАЯ ПЕЧЬ, электрическая печь для нагрева, плавки и металлургия. переработки металлов и сплавов, в к-рой источником тепла служит плазма, получаемая с помощью плазматронов. Различают плазменнодуговые (ПДП) и плазменные высокочастотные (ПВП) печи.

Известны 2 осн. типа ПДП: подовые (или тигельные) печи периодич. действия и печи с кристаллизатором полунепрерывного действия. Подовая ПДП (рис. 1) по форме ванны и футеровочным материалам не отличается от обычной дуговой печи того же назначения. Для отбора проб по ходу плавки, замера темп-ры металла, присадки легирующих добавок, раскислителей и шлакообразующих материалов в своде или корпусе печи имеется одно или неск. отверстий с водоохлаждаемыми крышками. Уплотнение технологич. отверстий обеспечивает поддержание в печи избыточного давления плазмообразующего газа. В ПДП катодом дугового разряда постоянного тока служат катоды одного или неск. плазматронов (чаще всего из вольфрама или спец. тугоплавкого сплава), а анодом - обрабатываемый металл в ванне печи. Ток, проходящий через металл, отводится установленным в подине печи т. н. подовым электродом (как правило, водоохлаждаемым). Дуга в ПДП обдувается прямым или завихрённым потоком инертного газа (обычно аргона); это, во-первых, стабилизирует дугу и повышает её темп-ру до 10 000-20 000 К и, во-вторых, создаёт над выплавляемым металлом (сплавом) нейтральную атмосферу. ПДП применяют для произ-ва особо ответств. сталей и спец. сплавов (см. Плазменная металлургия).  

Рис. 1. Подовая плазменнодуговая печь: 1 - плазматрон; 2 - электрод; 3 - отверстие с крышкой.

В ПДП с кристаллизатором переплавляемые заготовки по схеме Ин-та электросварки АН УССР располагаются вертикально (рис. 2, а), а по схеме Ин-та металлургии АН СССР - горизонтально (рис. 2, б) с подключением к ним в случае надобности дополнит. питания переменным током. Возможна подача вместо компактных заготовок мелкофракционного материала. В камере печи поддерживается избыточное давление (обычно небольшое, но возможно его повышение до неск. десятков атм). Процессом кристаллизации слитка в ПДП можно управлять в более широких пределах по сравнению с вакуумной дуговой и электрошлаковой печами благодаря раздельному регулированию скорости плавления и мощности теплового потока дуги.

Для плавки газонасыщенных материалов, обеспечивающей их дегазацию, применяют ПДП низкого давления (103- 0,10 н/м2, или 10-2-10-6 кгс/см2); они используются вместо более дорогих и сложных электроннолучевых печей.

В ПВП (рис. 3) плазма вследствие особенностей устройства плазматрона не содержит частиц вещества электродов и является более чистой; поэтому печи такого типа чаще применяют для выращивания монокристаллов и переработки чистых веществ.  

Рис. 2. Плазменнодуговые печи с кристаллизатором: а - вертикальное расположение заготовок, б - горизонтальное; 1 - плазматрон; 2 - переплавляемый металл.  

Рис. 3. Высокочая стотная плазменная печь: 1 - запальный электрод; 2 - подача газопорошковой смеси; 3 - герметичная камера; 4 - плазма; 5 - индуктор; 6 - выращиваемый кристалл.

Лит. см. при ст. Плазменная металлургия.

А. Г. Фридман.

ПЛАЗМЕННОЕ БУРЕНИЕ, способ бурения с применением в качестве рабочего органа плазматрона спец. конструкции (плазмобура). значит. распространение получили плазмобуры с воздушно-вихревой стабилизацией ("закруткой") электрич. дугового разряда, служащего источником плазмы. Темп-pa плазменной струи при П. б. достигает 5000 К, что обеспечивает разрушение горных пород на забое скважины. Плазмообразующими веществами в плазмобурах служат воздух, инертные газы, водяной пар и их смеси. Осевое расположение дуги в плазмобуре позволяет при небольшом наружном диаметре получать высокие мощности. Принцип работы простейшего воздушного плазмобура (рис.) состоит в следующем. Сжатый воздух подаётся через пустотелую буровую штангу в плазмобур, где разделяется на два потока; один из них поступает на внутр. электрод через спиральный канал-завихритель, питает разряд и, обдувая дугу, вынуждает её вращаться. Вращение смещает электродные пятна дуги по поверхности внутри электрода и тем самым предотвращает его преждевременное сгорание. Второй поток охлаждает оба электрода, омывая их теплоотдающие рёбра. Часть второго потока через тангенциальные отверстия в изолирующей втулке поступает внутрь разрядной камеры; образовавшаяся плазма истекает через сопло или неск. сопел на забой. Большая же часть второго потока после охлаждения электродов выбрасывается наружу через отверстия в крышке плазмобура и выносит продукты разрушения из скважины. Распространены и др. схемы плазмобуров, в частности коаксиально-вихревая с водяным охлаждением электродов. В плазмобурах в качестве рабочего тела может применяться воздушно-водяная смесь или пар. Это снижает (или практически совсем устраняет) токсичность отходящих газов (что особенно важно при П. б. в подземных условиях), а также увеличивает удельный тепловой поток плазмобура.  

Плазмобур с воздушным охлаждением: 1 - выходной электрод; 2 - внутренний электрод; 3 - завихритель; 4 - шток; 5 - буровая штанга; 6 - корпус; 7 - дуга.

П. б. наиболее эффективно в крепких горных породах (гранитах, кварцитах, порфиритах и т. п.). Скорость бурения прямо пропорциональна удельной мощности плазмобура. Для плазмобура с воздушно-вихревой стабилизацией дуги и воздушным охлаждением скорость бурения в гранодиоритах достигала 4,5 м/ч при диаметре скважин до 130 мм и мощности до 100 квт; для коаксиально-вихревого плазмобура с введением в плазму углеводородного горючего скорость бурения железистых кварцитов Криворожского басс. достигала 10-25 м/ч (в пересчёте на шпур диаметром 50 мм) при мощности плазмобура 81-150 квт.

П. б. применяется для проходки шпуров и скважин, их расширения, дробления негабаритов, добычи и обработки штучного камня, резания и обработки бетонов.

Лит.: Физика, техника и применение низкотемпературной плазмы. Тр. IV Всесоюзной конференции по физике и генераторам низкотемпературной плазмы, А.-А., 1970; Бергман Э. Д., Покровский Г. Н., Термическое разрушение горных пород плазмобурами, Новосиб., 1971.

Э. Д. Бергман.

ПЛАЗМЕННЫЕ ДВИГАТЕЛИ, ракетные двигатели, в к-рых рабочее тело ускоряется, находясь в состоянии плазмы. Скорости истечения рабочего тела, достижимые в П. д., существенно выше скоростей, предельных для обычных газодинамич. (химич. или тепловых) двигателей. Увеличение скорости истечения позволяет получать данную тягу при меньшем расходе рабочего тела, что облегчает массу ракетной системы (см. Циолковского формула).

В наст. время (1975) практич. применение на сов. и амер. космических летательных аппаратах нашли плазменные электрореактивные двигатели. В таких П. д. через рабочее тело пропускается электрич. ток от бортового источника энергии, в результате чего образуется плазма с темп-рой в десятки тыс. градусов. Эта плазма затем ускоряется либо газодинамически, либо за счёт силы Ампера, возникающей при взаимодействии тока с магнитными полями (см. Ампера закон, Лоренца сила, Магнитная гидродинамика).

Исследуются возможности создания П. д. на др. принципах. Так, существуют модели П. д., в к-рых действующей силой является реактивная сила отдачи, возникающая при разлёте продуктов разложения и испарения поверхностей твёрдых тел, облучаемых мощными импульсами лазерного излучения или импульсными электронными пучками. Обсуждается также схема ядерного ракетного двигателя на основе ядерного реактора с газофазными (точнее, плазменными) тепловыделяющими элементами. В этом реакторе делящееся вещество должно находиться в состоянии плазмы с темп-рой в неск. десятков тыс. градусов. При контакте с ним рабочее тело (напр., водород) будет нагреваться до соответствующих температур, что позволит получить скорости истечения в неск. десятков км/сек.

Лит.: Гильзин К. А., Электрические межпланетные корабли, 2 изд., М., 1970; Плазменные ускорители, под ред. Л. А. Арцимовича [и др.], М., 1973.

А. И. Морозов.

ПЛАЗМЕННЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ, преобразователи тепловой энергии плазмы в электрич. энергию. Существует 2 типа П. и. э. э.- магнитогидродинамический генератор и термоэлектронный преобразователь.

ПЛАЗМЕННЫЕ УСКОРИТЕЛИ, устройства для получения потоков плазмы со скоростями 10-103 км/сек и более, что соответствует кинетич. энергии ионов от ~10 эв до 105-106 эв. На нижнем пределе энергии П. у. соседствуют с генераторами низкотемпературной плазмы- плазматронами, на верхнем - с коллективными ускорителями заряженных частиц (см. Ускорения заряженных частиц коллективные методы). Как правило, П. у. являются ускорителями полностью ионизованной плазмы, поэтому процессы возбуждения и ионизации, а также тепловые процессы играют в них, в отличие от плазматронов, вспомогат. роль.

Плазменные потоки с большими скоростями можно получить разными способами, напр. воздействием лазерного луча на твёрдое тело. Однако к собственно П. у. относят лишь устройства (рис. 1), в к-рых ускорение и обычно одновременное приготовление плазмы осуществляются за счёт электрич. энергии с помощью одного или неск. специальных электрич. разрядов.

В отличие от ускорителей заряженных частиц, в канале П. у. находятся одновременно частицы с зарядами обоих знаков - положит. ионы и электроны, т. е. не происходит нарушения квазинейтральности. Это снимает ограничения, связанные с объёмным (пространственным) зарядом (см. Ленгмюра формула), и позволяет получать плазменные потоки с эффективным током ионов в неск. млн. а при энергии частиц ~ 100 эв. При ионных токах ~ 1000 а уже достигнута энергия частиц в неск. кэв.  

Рис. 1. Принципиальная схема плазменного ускорителя.

Из П. у. ионы и электроны выходят практически с равными направленными скоростями, так что осн. энергия потока приходится на ионы (вследствие их большой массы). Поэтому П. у.- это электрич. системы, ускоряющие ионы в присутствии электронов, компенсирующих объёмный заряд ионов.

Механизм ускорения. При анализе рабочего процесса в П. у. плазму можно рассматривать и как сплошную среду, и как совокупность частиц (ионов и электронов). В рамках первого подхода ускорение плазмы обусловлено перепадом полного (ионного и электронного) давления p = pi + pe и действием силы Ампера FАмп (см. Ампера закон), возникающей при взаимодействии токов, текущих в плазме, с магнитным полем, FАмп~[jB], где j - плотность тока в плазме, В - индукция магнитного поля.

В рамках второго подхода ускорение ионов может происходить в результате: 1) действия электрич. поля Е, существующего в плазменном объёме; 2) столкновений направленного потока электронов с ионами ("электронного ветра"); 3) столкновений ионов с ионами, благодаря к-рым энергия хаотич. движения ионов переходит в направленную (тепловое или газодинамич. ускорение ионов). Наибольшее значение для П. у. имеет электрич. ускорение ионов, меньшее - два последних механизма.

Классификация плазменных ускорителей. П. у. делятся на тепловые и электромагнитные в зависимости от того, преобладает ли в процессе ускорения перепад полного давления p или сила Ампера.

Среди тепловых П. у. осн. интерес представляют неизотермические ускорители, в к-рых pe >>pi. Это объясняется тем, что обычно трудно создать плазму с высокой темп-рой ионов Ti и сравнительно просто - с "горячими" электронами (Te>>Ti Такая плазма является неизотермической. Конструктивно неизотермич. ускоритель представляет собой "магнитное сопло" (рис. 2), в к-ром либо путём инжекции быстрых электронов, либо путём электронного циклотронного резонанса создают плазму с "горячими" электронами, Te~107-109 К, или в энергетич. единицах: kTe~103-105 эв (где k - Больцмана постоянная). Электроны, стремясь покинуть камеру, создают электрич. поле объёмных зарядов, к-рое "вытягивает" (ускоряет) ионы, сообщая им энергию порядка kTe.

Рис. 2. Схема неизотермического плазменного ускорителя. Электронный пучок, выходящий из электронной пушки ЭП, нагревает электроны в газоразрядной камере ГК и ионизует рабочее вещество РВ, подаваемое в камеру. Образующаяся ускоренная плазма УП под действием перепада электронного давления вытекает вдоль магнитных силовых линий, создаваемых катушками магнитного поля КМП.

1944-44.JPG

Электромагнитные П. у. подразделяются по характеру подвода энергии к плазме. Различают три класса: а) радиационные ускорители, в к-рых ускорение плазменного потока происходит за счёт давления электромагнитной волны, падающей на плазменный сгусток (рис. 3, а); 6) индукционные ускорители - импульсные системы, в к-рых внешнее нарастающее магнитное поле В индуцирует ток j в плазменном кольце (рис. 3, б), созданном тем или иным способом. Взаимодействие этого тока с радиальной составляющей внешнего магнитного поля создаёт силу Ампера, к-рая и ускоряет плазменное кольцо; в) электродные плазменные ускорители, в к-рых существует непосредственный контакт ускоряемой плазмы с электродами, подключёнными к источнику напряжения. При амперовом взаимодействии этого тока с внешним (т. е. созданным автономными магнитными системами) или собственным (созданным током, протекающим через плазму) магнитным полем происходит ускорение плазмы. Наиболее изученными и многочисленными являются электродные П. у., к-рые ниже будут рассмотрены подробнее.  

Рис. 3. а - схема радиационного плазменного ускорителя: КМП - катушки магнитного поля; В. - волновод; Пи - плазменный сгусток; ЭВ - электромагнитная волна; б - схема индукционного плазменного ускорителя: В - магнитное поле; ПК - плазменное кольцо; ИК - индукционная катушка; j - ток в плазменном кольце.  

А. Плазменные ускорители с собственным магнитным полем

Импульсные электродные ускорители (пушки). Первым П. у. был "рельсотрон" (рис. 4, а), питаемый конденсаторной батареей. Плазменный сгусток создаётся при пропускании большого тока через тонкую проволоку, натянутую между рельсами, которая при этом испаряется и ионизуется, или за счёт ионизации газа, впрыскиваемого в межэлектродный промежуток через спец. клапан. При разряде на ток в плазменной перемычке (достигающий десятков и сотен ка) действует собств. магнитное поле электрич. контура, в результате чего за время порядка 1 мксек и происходит ускорение сгустка. Позднее импульсным ускорителям был придан вид коаксиальной системы (рис. 4, б). В этом случае ускорение сгустка плазмы происходит под действием силы Ампера FАмп, возникающей при взаимодействии радиальной составляющей тока jr с азимутальным собств. магнитным полем Нф. Такие П. у. уже нашли широкое применение и позволяют получать сгустки со скоростями до 108 см/сек и общим числом частиц до 1018.  

Рис. 4. а - схема "рельсотрона": npельсы; П - плазменная перемычка; С - ёмкость; К - ключ; 6 - схема коаксиального импульсного плазменного ускорителя. Быстродействующий клапан БК подаёт газ в зазор между внутренним ВЭ и наружным НЭ электродами (ДВ - диэлектрическая вставка между электродами). После замыкания ключа К в цепи возникает ток. который ионизует газ.

Стационарные сильноточные торцевые ускорители. В принципе коаксиальный ускоритель можно сделать стационарным (работающим в непрерывном режиме), если непрерывно подавать в зазор между электродами рабочее вещество (ионизуемый газ). Однако вследствие Холла эффекта при стационарном разряде в ускорителе электрич. ток имеет значит. продольную составляющую. Благодаря этому происходит "отжатие" плазмы к катоду, образование прианодных скачков потенциала и т. п., что ведёт к резкому уменьшению кпд. В связи с этим более эффективной оказывается "торцевая" схема (рис. 5, а) с коротким катодом, через к-рый одновременно подаётся рабочее вещество. Ускорение плазмы в торцевом П. у. происходит также в основном за счёт силы Ампера, возникающей при взаимодействии радиальной составляющей jrтока j с азимутальным магнитным полем Нф. Если при постоянной подаче рабочего вещества непрерывно увеличивать разрядный ток Ip, то сначала скорость истечения плазмы и кпд ускорителя будут расти. Однако при нек-ром значении Ip происходит вынос большой части разрядного тока за срез ускорителя, резко возрастает напряжение и падает кпд, в ускорителе возникают колебания. Наступает т. н. критич. режим. Его физич. причиной является, по-видимому, пинч-эффект, в результате к-рого плазменный шнур отрывается от анода.

На нормально работающих торцевых ускорителях с собств. магнитным полем при разрядных токах ок. 104 а удаётся получать стационарные потоки плазмы со скоростями ~ 100 км/сек и характерными расходами рабочего вещества ~0,01-0,1 г/сек. При этом напряжение на разряде составляет ок. 50 в.

Описанный торцевой ускоритель становится неработоспособным не только при больших, но и при малых разрядных токах Iр, поскольку сила Ампера пропорциональна Pp. Поэтому при Iр<1000 а роль силы Ампера в реальных условиях становится меньше, чем газокинетич. давление, и торцевой П. у. превращается в обычный плазматрон. Чтобы увеличить эффективность торцевого ускорителя при малых мощностях, в рабочем канале создают внешнее магнитное поле (рис. 5, б). Получающийся ускоритель наз. торцевым холловским ускорителем, или магнито-плазменным ускорителем. Он позволяет получать потоки плазмы со скоростями в десятки км/сек при мощности >=10 квт. Замечат. особенность торцевых ускорителей - способность создавать потоки частиц с энергией, в неск. раз превосходящей приложенную разность потенциалов. На языке динамики частиц это объясняется увлечением ионов за счёт столкновений с электронным потоком, идущим из катода ("электронным ветром").

Рис. 5. а - схема торцевого плазменного ускорителя: ДВ - диэлектрическая вставка; б - схема торцевого магнито-плазменного ускорителя: ДВ - диэлектрическая вставка; КМП - катушка магнитного поля; РВ - рабочее вещество.

Б. Плазменные ускорители с внешним магнитным полем

Если требуется получать стационарные потоки малой мощности (~<10 квт) или потоки частиц с большими скоростями (~>108 см/сек), особенно удобными оказываются т. н. "П. у. с замкнутым дрейфом", один из видов которых схематически изображён на рис. 6. Это осесимметричная система с радиальным магнитным полем в кольцевом ускорительном канале, в к-ром находится плазма. Работу данного П. у. проще понять, рассматривая динамику электронов и ионов.

Если между анодом и катодом приложить разность потенциалов, то электроны начнут дрейфовать (т. е. двигаться в среднем с постоянной скоростью) перпендикулярно электрическому Е и магнитному Н полям, описывая кривые, близкие к циклоиде. Длина ускорительного канала L выбирается так, чтобы высота электронной циклоиды heбыла много меньше L (L>>he). В этом случае говорят, что электроны "замагничены". Высота ионной циклоиды h1в силу большой массы (M1) иона в M1/meраз превосходит hee - масса электрона). Поэтому, если сделать длину канала L много меньше h1, то ионы будут слабо отклоняться магнитным полем и под действием электрик, поля будут ускоряться практически по прямой линии. Энергия, набираемая ионами в таком ускорителе, близка к разности потенциалов, приложенной между анодом и катодом, умноженной на заряд иона, а разрядный ток близок к току ускоренных ионов. В целом рабочий процесс в описываемом П. у. происходит след. образом. Рабочее вещество в виде газа или пара поступает через анод в кольцевой ускорительный канал УК (рис. 6). Здесь, попав в облако дрейфующих по азимуту электронов (под действием взаимно перпендикулярных магнитного n и электрического е полей), нейтральный атом ионизуется. Возникший в процессе ионизации электрон за счёт столкновений с ионами, атомами, стенкой диэлектрич. камеры ДК и под влиянием колебаний диффундирует на анод, а ион, ускоренный электрич. полем, покидает канал. Поскольку объёмный заряд ионов, находящихся в канале, всё время компенсирован зарядом дрейфующих электронов, здесь (в отличие от ионных источников) нет ограничений на величину "вытягиваемого" ионного тока. После выхода из канала ион (чтобы не возникло нарушение квазинейтральности) получает электрон от катодакомпенсатора КК. Существует ряд модификаций П. у. с замкнутым дрейфом (с анодным слоем, однолинзовые, многолинзовые и т. п.). Эти ускорители позволяют получать плазменные потоки с эффективным током ионов от единиц до многих сотен а с энергией от 100 эв до 10 кэв и более.

Рис. 6. Схема плазменного ускорителя с замкнутым дрейфом. Магнитное поле Н создаётся магнитопроводом МПр и катушками КМП.

Применения плазменных ускорителей. Первые П. у. появились в сер. 1950-х гг. и уже нашли применение как электрореактивные двигатели, в технологии для чистки поверхностей (методом катодного распыления), нанесения металлич. плёнок на различные поверхности, в исследованиях по ионосферной аэродинамике и экспериментальной астрофизике (моделирование космич. явлений), в термоядерных исследованиях (в качестве инжекторов плазмы), плазмохимии и т. д. По мере совершенствования конструкции и достижения новых параметров область применения П. у. будет непрерывно расширяться.

Лит.: Плазменные ускорители, под ред. Л. А. Арцимовича [и др.], М., 1973.

А. И. Морозов.

ПЛАЗМЕННЫЙ ГЕНЕРАТОР, то же, что плазматрон.

ПЛАЗМЕННЫЙ РЕАКТОР, узел плазмохимич. или плазменного металлургич. агрегата, в к-ром осуществляются процессы тепло- и массообмена и хим. реакции с участием низкотемпературной плазмы (см. Плазменная металлургия, Плаэмохимия). П. р. наз. не только отд. узлы, но и плазменные агрегаты в целом. Осн. требования к П. р.: получение достаточно полного смешения реагентов; обеспечение требуемой протяжённости зоны взаимодействия; создание условий эффективного тепло- и массообмена при минимальных теплопотерях. Если для генерации плазмы применяются высокочастотные индукционные плазматроны, то возможно совмещение реакционной зоны с объёмом разряда (П. р. так наз. открытого типа). Струйные П. р., в к-рых плазму получают в виде сформированной струи, подразделяются на прямоточные и со встречными струями (рис.). Увеличение времени контакта реагирующих веществ и интенсификация тепло- и массообмена по сравнению с простейшими струйными прямоточными П. р. достигается в П. р., работающих по схеме встречных струй, в П. р. открытого типа, в П. р. так наз. циклонного типа, а также при наложении на объёмный высокочастотный разряд постоянных электрич. и (или) магнитного поля.

Схемы плазмохимических агрегатов со струйным реактором: а - прямоточного типа; б - со встречными струями; 1 - плазматрон; 2 - узел подачи сырья; 3 - плазменный реактор; 4 - закалочный агент; 5 - узел улавливания и обработки продуктов.

Для создания равномерного температурного поля плазменного потока, повышения его мощности, улучшения смешения реагентов и интенсификации тепло- и массообмена перспективны многодуговые П. р.

Лит.: Моссэ А. Л., Печковский В. В., Применение низкотемпературной плазмы в технологии неорганических веществ. Минск, 1973.

Ю. В. Цветков.

ПЛАЗМИДЫ, факторы наследственности, расположенные в клетках вне хромосом. К П. относят генетич. факторы клеточных органелл (митохондрий, пластид и др.) и генетич. факторы, не являющиеся обязательными компонентами клеток. Из последних более изучены т. н. каппа-фактор у парамеций, продуцирующих антибиотич. вещество парамеции, фактор чувствительности к СО2 и агент, обусловливающий бессамцовость у дрозофил, а также ряд бактериальных П. У бактерий П. могут контролировать устойчивость к лекарственным веществам, синтез бактерицинов, энтеротоксина, гемолизина и нек-рых антигенов. П., наз. половыми факторами, определяют половую дифференциацию у бактерий. Показано, что мн. П. состоят из кольцевых молекул двухнитевой ДНК с мол. массой 106-108 дальтон. См. также Наследственность цитоплазматическая, Эписомы.

В. Г. Лиходед.

ПЛАЗМОДЕСМЫ (от греч. plasma - вылепленное, оформленное и desmos - связь), цитоплазматич. нити, соединяющие соседние растит. клетки. Посредством П. осуществляется связь между протопластами. Поперечник П. от 180 до 680 А (чаще 300-400 А); число П. в разных клетках варьирует. Располагаются П. в канальцах, проходящих через первичную клеточную оболочку по первичным поровым полям; в клетках с вторичной оболочкой они находятся лишь в замыкающих плёнках пор. Полость канальцев выстлана наружной мембраной П.- плазмалеммой. П. обеспечивают передачу раздражений и передвижение веществ от клетки к клетке. См. Десмосомы.

ПЛАЗМОДИИ (Plasmodium), род паразитич. простейших отряда гемоспоридий. Св. 60 видов, паразитирующих у позвоночных животных и человека и вызывающих у них малярию. Переносчиками П. служат насекомые, гл. обр. малярийные комары из сем. Culicidae. В организм позвоночного со слюной комара попадают особи П. в виде веретеновидных телец - спорозоитов, внедряющихся в эндотелий кровеносных сосудов или в клетки печени; там они размножаются бесполым путём (см. Шизогония), давая множество мерозоитов - мелких одноядерных клеток. Мерозоиты либо повторяют цикл бесполого размножения в ткани, либо выходят в кровь и проникают в эритроциты, где претерпевают серию шизогонии, в результате чего резко увеличивается количество паразитов в крови. Выход мерозоитов из разрушающихся эритроцитов сопровождается попаданием в плазму крови вредных продуктов жизнедеятельности паразита. На определённом этапе жизненного цикла часть образовавшихся в эритроцитах мерозоитов, внедрившись в новые эритроциты, превращается в жен. (макро-) и муж. (микро-) гаметоциты. Макрогаметоциты в организме позвоночного превращаются в макрогаметы, развитие же микрогаметоцитов возможно лишь в организме комара. После попадания П. вместе с кровью позвоночного животного в желудок комара каждый микрогаметоцит даёт начало неск. жгутовидным микрогаметам, к-рые сливаются (копулируют) попарно с макрогаметами, образуя подвижные зиготы - оокинеты. Проникнув активно через эпителий желудка комара, оокинеты под его мышечным слоем окружаются плотными оболочками, превращаясь в ооцисты (зигоцисты). После многократного деления ядра ооцисты её содержимое распадается на множество (до 10 тыс.) мелких одноядерных спорозоитов; оболочка ооцисты разрывается, и спорозоиты выходят в полость тела насекомого. Активно перемещаясь в гемолимфе, спорозоиты попадают в слюнные железы комара, откуда при кровососании снова попадают в организм хозяина. У человека паразитируют 4 вида П.- Plasmodium vivax (возбудитель трёхдневной малярии), P. malariae (четырёхдневной), P. falciparum (тропической) и P. ovale; переносчиками этих видов П. служат комары рода Anopheles. У приматов паразитируют P. reichenowi, P. knowlesi и др., у грызунов - P. berghei, у птиц - P. relictum, P. gallinaceum, P. durum, P. lophurum, P. catemerium и др., у пресмыкающихся - P. agamae, P. lacertiliae и др., у земноводных - Р. bufonis и P. catesbiana.

О. И. Чибисова.  

Цикл развития Plasmodium vivax: 1 - спорозоиты; 2-4 - шизогония в клетках печени; 5-10 - шизогония в эритроцитах; 11 - макрогаметоцит; 11а - молодой микрогаметоцит; 12, 13 - макрогамета; 12а, 14 - зрелый микрогаметоцит; 15 - образование микрогаметы; 16 - слияние макро- и микрогаметы; 17, 18 - оокинета; 19 - проникновение оокинеты через стенку кишечника комара; 20 - ооциста; 21-24 - образование в ооцисте спорозоитов; 25 - спорозоиты в слюнной железе комара.

ПЛАЗМОДИЙ (от греч. plasma - вылепленное, оформленное), бесцветное или яркоокрашенное вегетативное тело грибов миксомицетов, состоящее из многоядерной протоплазмы, лишённой оболочки. Величина П. колеблется от неск. мм2 до 1, а иногда и 1,5 м2. Различают протоплазмодий - в виде микроскопич. недифференцированной протоплазмы (Echinostelium minutum), афаноплазмодий - сеть недифференцированных тяжей незернистой протоплазмы (виды Stemonites) и фанероплазмодий - хорошо дифференцированную протоплазму, состоящую из тяжей и лопастей с ярко выраженным зернистым содержимым (виды Physarum). Для П. характерно внутр. движение токов протоплазмы, способных менять направление движения. П. питается сапрофитно, поглощая питат. вещества всей поверхностью; передвигается с помощью выростов протоплазмы - псевдоподиев. Обитает в темноте под корой деревьев, внутри гнилой и влажной древесины, под опавшей листвой. Ко времени образования спор П. выползает на поверхность субстрата и целиком преобразуется в орган спороношения, имеющий в зависимости от вида гриба самую разнообразную форму и окраску. У плазмодиофоровых грибов П. (т. н. эндоплазмодий) паразитирует в тканях водорослей, грибов и высших растений, вызывая у последних болезни, напр. килу капусты и др. крестоцветных.

В. А. Мельник.

ПЛАЗМОЗАМЕЩАЮЩИЕ РАСТВОРЫ, лечебные препараты, к-рые при внутривенном введении оказывают такой же механич. и онкотический эффект, как и вливание цельной крови или плазмы, но не обладают свёртывающей и иммунной способностью плазмы. Подробнее см. в ст. Кровезаменители.

ПЛАЗМОЛИЗ (от греч. plasma - вылепленное, оформленное и lysis - разложение, распад), отставание протопласта от оболочки при погружении клетки в гипертонический раствор. П. характерен гл. обр. для растит. клеток, имеющих прочную целлюлозную оболочку. Животные клетки при перенесении в гипертонич. раствор сжимаются. В зависимости от вязкости протоплазмы, от разницы между осмотическим давлением клетки и внешнего раствора, а следовательно от скорости и степени потери воды протоплазмой, различают П. выпуклый, вогнутый, судорожный и колпачковый. Иногда плазмолизированные клетки остаются живыми; при погружении таких клеток в воду или гипотонический раствор происходит деплазмолиз. Для сравнит. оценки П. в тканях существует 2 метода: пограничного П. и плазмометрический. Первый метод, разработанный X. Де Фризом (1884), заключается в погружении тканей в растворы с различной концентрацией KNО3, сахарозы или др. осмотически активного вещества и установлении той концентрации, при к-рой плазмолизируется 50% клеток. При плазмометрич. методе после П. измеряют относит, объём клетки и протопласта и по концентрации раствора вычисляют осмотич. давление клетки (по соответствующим формулам).

В. В. Кабанов.

ПЛАЗМОН, квант колебаний плотности плазмы и плазмы твёрдого тела, сопровождающихся продольными колебаниями электрич. поля. П. является квазичастицей. Энергия Е П. приблизительно равна:
1944-51.JPG

где
1944-52.JPG

- угловая плазменная (ленгмюровская)частота,
1944-53.JPG

- Планка постоянная, n - число заряженных частиц в единице объёма, е и т - заряд и масса частиц. Энергия П. измеряется по характеристич. потерям энергии электронами в металлах (пролетающие через пластину электроны расходуют энергию на возбуждение плазменных колебаний, т. е. на "рождение" П.), а также при анализе спектра светового излучения, испускаемого П.

ПЛАКСИН Игорь Николаевич [25.9 (8.10).1900, Уфа, - 15.3.1967, Москва], советский учёный в области металлургии и горного дела, чл.-корр. АН СССР (1946). Чл. КПСС с 1945. После окончания Дальневосточного ун-та (1926) работал в лаборатории Н. С. Курнакова в Химическом институте АН СССР (Ленинград), в 1928-30 - в Моск. горной академии, с 1930 - в Московском институте цветных металлов и золота (зав. кафедрой металлургии благородных металлов, зам. директора). Одновременно был зам. директора Всесоюзного ин-та механич. обработки и обогащения руд (1941-43), с 1944 руководил отделом обогащения полезных ископаемых Ин-та горного дела АН СССР. Осн. труды по теории и технологии гидрометаллургич. процессов, обогащению полезных ископаемых и истории металлургии. Создал совр. науч. основы гидрометаллургии и извлечения благородных металлов из руд, теоретически обосновал процесс амальгамации, предложил эффективный способ интенсификации процесса цианирования. Гос. пр. СССР (1951, 1952). Награждён орденом Ленина, орденом Трудового Красного Знамени и медалями.

Соч.: Гидрометаллургия, М., 1949 (совм. с Д. М. Юхтановым); Металлургия благородных металлов, М., 1958; Флотация, М., 1961 (совм. с В. А. Глембоцким и В. И. Классеном); Гидрометаллургия с применением ионитов, М., 1964 (совм. с С. А. Тэтару).

Лит.: Игорь Николаевич Плаксин, М., 1962 (Материалы к биобиблиографии ученых СССР. Серия технических наук. Горное дело, в. 10).

А. С. Фёдоров.

ПЛАКУН-ТРАВА, дербенник иволистный, многолетнее травянистое растение из рода дербенник.

ПЛАН (от лат. planum - плоскость), 1) чертёж, изображающий в условных знаках на плоскости (в масштабе 1:10000 и крупнее) часть земной поверхности (топографич. П.). 2) Горизонтальный разрез или вид сверху к.-л. сооружения или предмета (см., напр., План в архитектуре). 3) То же, что горизонтальная проекция (см. Начертательная, геометрия). 4) Заранее намеченный порядок, последовательность осуществления к.-л. программы, выполнения работы, проведения мероприятий (например, народнохозяйственный, производственный, стратегический, учебный П., см. Планирование народного хозяйства). 5) Замысел, проект, основные черты к.-л. работы, изложения (П. доклада, пьесы и т. п.). 6) Способ рассмотрения, построения, подхода к чему-либо (в теоретич. П., в двух П. и т. п.). 7) Размещение объектов на изображении (передний, средний, задний П.) и их размеров (крупный, мелкий П., см., напр., План кинематографический).

ПЛАН в архитектуре, 1) выполненное в определённом масштабе графич. Изображение горизонтальной проекции здания (или одного из его этажей или помещений) или комплекса зданий, населённого пункта в целом или отдельных его частей. На П., в зависимости от его назначения, могут быть указаны конструкции стен и опор, расстановка мебели в интерьерах, расположение оборудования и схема технологич. процесса в производств. помещениях, озеленение терр. и схема трансп. сети в городе и др. План обычно характеризует форму и конфигурацию сооружения. 2) Характеристика расположения осн. частей здания или ансамбля на уровне земли (в многоэтажных зданиях и в комплексах, размещённых на сложном рельефе,- на разных уровнях).

ПЛАН кинематографический, расположение в пространстве и масштаб изображения объекта в кадре. По положению объекта различают: первый, второй и дальний П., по масштабу - крупный, средний и общий. Смена П. - осн. форма построения изобразительно-монтажной композиции сцен и эпизодов фильма.

ПЛАН ВЫРАЖЕНИЯ, лингвистический термин, употребляемый в глоссематике, но используемый языковедами др. школ для обозначения определённым образом организованной области материальных средств, служащих для передачи языковых сообщений. Противополагается плану содержания, под к-рым понимается "мир мысли", воплощаемый в языке, т. е. организованная определённым образом область всего того, что может быть предметом языкового сообщения. Глоссематика выделяет в каждом из планов форму и субстанцию, членя язык на 4 сферы (стратума): форма выражения, субстанция выражения, форма содержания, субстанция содержания. Форма обоих планов специфична для каждого языка и не зависит от той субстанции, в к-рой она проявляется. Субстанция каждого из планов определяется через понятия формы (сети отношений между элементами данного плана) и материала (нек-рой нерасчленённой, но поддающейся членению аморфной массы звуков и т. п. и идей) и трактуется как материал, расчленённый посредством формы. Обычно термин "П. в." применяется к области звуковых явлений, т. к. для концепций, отличных от глоссематики, осн. объектом лингвистики является устная разновидность естеств. языка. Напротив, в глоссематич. теории подчёркивается равноправность фонетической, графич. (для письм. языка) или любой иной субстанции выражения, в к-рой может манифестироваться форма выражения, оставаясь тождественной самой себе. Одной из осн. идей глоссематики является тезис об изоморфизме языковых планов. Вместе с тем утверждается их неконформальность, выражающаяся в том, что и в том и в другом языковых планах наряду с означающими и означаемыми выделяются их элементы, не соотносимые однозначным образом с сущностями противоположного плана (т. н. фигуры выражения и содержания). Именно это определяет целесообразность членения естественного языка на П. в. и план содержания, тогда как для др. семиотич. систем, в инвентарь к-рых не входят незнаковые единицы, подобное членение не является необходимым.

Лит.: Ельмслев Л., Пролегомены к теории языка, в кн.: Новое в лингвистике, в. 1, М., 1960; Мартине А., О книге "Основы лингвистической теории" Луи Ельмслева, там же; [Мурат В. П.], Глоссематическая теория, в кн.: Основные направления структурализма, М., 1964; Апресян Ю. Д., Идеи и методы современной структурной лингвистики, М., 1966.

Т. В. Булыгина.

ПЛАН НАРОДНОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ, см. Планирование народного хозяйства.

ПЛАН СОДЕРЖАНИЯ, лингвистический термин, употребляемый в глоссематике, под к-рым понимается организованная определённым образом область всего того, что может быть предметом языкового сообщения; противополагается плану выражения.

Лит. см. при ст. План выражения.

ПЛАН СЧЕТОВ, счётный план, система бухгалтерских счетов, предусматривающая их количество, группировку и цифровое обозначение в зависимости от объектов и целей учёта. В П. с. включаются синтетические (счета первого порядка) и связанные с ними аналитич. счета (субсчета, или счета второго порядка). Каждому из них даётся краткое наименование, точно соответствующее объекту учёта. Основой построения П. с. служит группировка объектов учёта по их экономич. признакам (напр., счета для учёта осн. средств, предметов труда; затрат на произ-во; готовой продукции, товаров и реализации; финанс. средств, фондов и финанс. результатов и др.). Счета располагаются в последовательности, позволяющей взаимосвязанно отражать в бухгалтерском учёте ресурсы х-ва и их источники, особенности их участия в кругообороте средств предприятий и организаций в процессе произ-ва, распределения и использования обществ. продукта. В целях ускорения и облегчения учётных записей счетам первого порядка присваивается условный шифр, а субсчетам - порядковый номер в пределах каждого синтетич. счёта. Инструкция по применению П. с. содержит краткую характеристику объектов учёта по каждому счёту и назначения счетов, общую схему их корреспонденции, показывающую типичные бухгалтерские записи по счетам, взаимосвязанным единством хоз. процессов и операций.

Единые П. с. (с учётом особенностей отраслей нар. х-ва) используются только в социалистич. странах. Для капиталистич. стран характерно большое разнообразие номенклатуры бухгалтерских счетов, где применение той или иной номенклатуры определяется собственниками предприятий. В СССР для обеспечения единства и полноты бухгалтерского учёта во всех отраслях нар. х-ва типовые П. с. отд. отраслей утверждаются Мин-вом финансов СССР по согласованию с ЦСУ СССР. П. с. бухгалтерского учёта для колхозов устанавливают ЦСУ и Мин-во с. х-ва СССР.

П. с. бюджетных и финансово-кредитных учреждений имеют свои особенности, определяемые спецификой деятельности этих организаций.

ПЛАНАРИИ, группа беспозвоночных из подотряда Tricladida класса ресничных червей. П. отличаются крупными размерами (дл. тела до 35 см). Распространены по всему земному шару. Обитают в пресных водах, реже - в морях, а в тропиках - и на почве. Питаются мелкими беспозвоночными. Рыбы планарий не едят, т. к. в их коже имеются ядовитые железы.

ПЛАНАРНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, планарный процесс (англ. planar, от лат. planus - плоский, ровный), первоначально - совокупность технологич. операций, проводимых для получения полупроводниковых (ПП) приборов с электронно-дырочными переходами, границы к-рых выходят на одну и ту же плоскую поверхность ПП пластины и находятся под слоем защитного диэлектрич. покрытия; в современном, более широком смысле - совокупность технологич. операций, проводимых для получения практически любых ПП приборов и интегральных схем, в т. ч. и таких, у к-рых границы электронно-дырочных переходов не выходят на одну плоскую поверхность. Термины "П. т." и "планарный прибор" появились в 1959, когда амер. фирмой "Фэрчайлд" (Fairchild) были созданы первые планарные кремниевые транзисторы.

Осн. технологич. операции при изготовлении классич. планарного кремниевого транзистора с n-p-n-переходами выполняются в след. последовательности. На отшлифованной, а затем отполированной, тщательно очищенной плоской поверхности пластины из монокристаллич. кремния с электропроводностью n-типа (рис., а) термич. окислением в сухом или влажном кислороде создают слой двуокиси кремния (SiO2) толщиной от неск. десятых до 1,0-1,5 мкм (рис., б). Далее производят фотолитографич. обработку этого слоя (см. Фотолитография): на окисленную поверхность кремния наносят слой фоторезиста, чувствительного к ультрафиолетовому излучению; пластину с высушенным слоем фоторезиста помещают под шаблон - стеклянную пластину с рисунком, в заданных местах прозрачным для ультрафиолетового излучения; после обработки излучением фоторезист в тех местах, под к-рыми должен сохраняться слой SiO2, полимеризуют (задубливают), с остальной части пластины фоторезист снимают и удаляют травлением обнажившийся слой SiO2, после чего снимают оставшийся фоторезист (рис., в). Затем в участки, где нет плёнки окисла, проводят диффузию бора (акцепторной примеси) для создания в материале исходной пластины (коллекторная область) базовой области с электропроводностью р-типа. Т. к. диффузия одновременно идёт и перпендикулярно поверхности пластины, и параллельно ей, т. е. под края окисной плёнки, то границы электронно-дырочного перехода между коллекторной и базовой областями, выходящие на поверхность пластины, оказываются закрытыми слоем SiO2 (рис., г). После проведения диффузии бора (или одновременно) поверхность пластины повторно подвергают окислению и повторно производят фотолитографии, обработку (рис., д) с целью создания эмиттерной области с электропроводностью n-типа диффузией фосфора (донорной примеси) в заданные участки базовой области. При этом границы электронно-дырочных переходов между эмиттерной и базовой областями оказываются также закрытыми слоем SiO2 (рис., е). После диффузии доноров или одновременно с ней проводят третье окисление и над эмиттерной областью создают слой чистой SiO2 или фосфорно-силикатного стекла. Затем производят последнюю фотолитографич. обработку и вытравливают над эмиттерной и базовой областями в плёнке окисла отверстия для контактов к этим областям (рис., ж). Контакты создают нанесением тонкой металлической плёнки (обычно Аl; рис., э). Контакт к коллекторной области . осуществляют путём металлизации нижней поверхности исходной пластины. Пластину кремния разрезают на отд. кристаллы, каждый из к-рых имеет транзисторную структуру. Наконец, каждый кристалл помещают в корпус и герметизируют последний.
1945-1.JPG

Стадии изготовления планарного транзистора: а - исходная пластина; б - после первого окисления; в - после первой фотолитографической обработки; г - после создания базовой области и второго окисления; д - после второй фотолитографической обработки; е - после создания эмиттерной области и третьего окисления; ж - после третьей фотолитографической обработки; з - после металлизации; 1 - исходный кремний с электропроводностью n-типа; 2 - маскирующая плёнка двуокиси кремния; 3 - базовая область; 4 - эмиттерная область; 5 - металлическая плёнка (контакты).

По мере своего развития П. т. включила в себя ряд новых процессов. В качестве материала защитных плёнок используют не только SiO2, но и нитрид кремния, оксинитрид кремния и др. вещества. Для их создания применяют пиролиз, реактивное (в кислородной среде) распыление кремния и др. процессы. Для селективного удаления защитной диэлектрич. плёнки, помимо обычной оптич. фотолитографии, применяется обработка электронным лучом (т. н. электронолитография). Для легирования кремния, кроме диффузии, используют ионное внедрение донорных и акцепторных примесей. Получило распространение сочетание методов П. т. с технологией эпитаксиального выращивания (см. Эпитаксия). В результате такого сочетания создан широкий класс разнообразных планарно-эпитаксиальных ПП приборов. Появилась возможность получать стойкие защитные диэлектрич. плёнки не только на кремнии, но и на других ПП материалах. В результате были созданы планарные ПП приборы на основе германия и арсенида галлия. В качестве легирующих примесей в П. т. используют не только бор и фосфор, но также др. элементы третьей и пятой групп периодич. системы элементов Д. И. Менделеева.

Гл. достоинство П. т., послужившее причиной её распространения в полупроводниковой электронике, заключается в возможности использования её как метода группового изготовления ПП приборов, что повышает производительность труда и процент выхода годных приборов, позволяет уменьшить разброс их параметров. Применение в П. т. таких прецизионных процессов, как фотолитография, диффузия, ионное внедрение, даёт возможность очень точно задавать размеры и свойства легируемых областей и в результате получать параметры и их сочетания, недостижимые при др. методах изготовления ПП приборов. Защитные диэлектрич. плёнки, закрывающие выход электронно-дырочных переходов на поверхность ПП материала, позволяют создавать приборы со стабильными характеристиками, мало меняющимися во времени. Этому способствует также ряд спец. мер: поверхность пластин перед нанесением защитной плёнки тщательно очищают, при создании защитных плёнок используют особо чистые исходные вещества (напр., бидистиллированную воду, к-рая после последней дистилляции не контактирует с внеш. средой) и т. д.

Лит.: Кремниевые планарные транзисторы, под ред. Я. А. Федотова, М., 1973;  Пресс Ф. П., Планарная технология кремниевых приборов, М.,1974.

Е. З. Мазель.

ПЛАНАРНЫЙ ПРОЦЕСС, совокупность технологич. операций, более точно характеризуемая термином планарная технология.

ПЛАНАЦИЯ (от лат. planum - плоскость, равнина), выравнивание рельефа совместными процессами денудации и аккумуляции в условиях относительно спокойного тектонич. режима территории. Итогом П. является полого-волнистая равнина - пенеплен в гумидном климате и педиплен в условиях аридного климата.

ПЛАНЕЛЬЕС Хуан Хуанович (8.4.1900, Херес, Испания, - 25.8.1972, Москва), микробиолог и фармаколог, акад. АМН СССР (1969; чл.-корр. 1953); чл.-корр. Академии медицины Испании. По национальности испанец. Окончил лечебный ф-т Мадридского ун-та (1921). В 1926-36 науч. руководитель одного из исп. медико-фармацевтич. предприятий и директор (с 1930) Ин-та клинич. исследований в Мадриде. В 1936-39 начальник сан.-мед. службы центр. республиканской армии, затем статс-секретарь здравоохранения Испанской Республики. С 1939 - в СССР; с 1943 в Ин-те эпидемиологии и микробиологии им. П. Ф. Гамалеи АМН СССР. Осн. труды по биол. стандартизации фармацевтических и биопрепаратов, сульфаниламидам, лекарственной устойчивости микробов и др. Награждён 2 орденами, а также медалями.

Соч.: О теориях химиотерапевтического действия, "Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии", 1952, № 7; В. К. Высокович. 1854 - 1912, М., 1953; Побочные явления при антибиотикотерапии бактериальных инфекций, 2 изд., М., 1965 (совм. с А. М. Харитоновой); Серотонин и его значение в инфекционной патологии, М., 1965 (совм. с З. А. Попененковой).

Е. К. Пономарь.

ПЛАНЁР (франц. planeur, от planer - парить), безмоторный летательный аппарат тяжелее воздуха. Движется поступательно под действием собственного веса. Его полёт в спокойной атмосфере происходит с постоянным снижением под нек-рым углом к горизонту (углом планирования) и основан на тех же физ. законах, что и полёт самолёта. При наличии в атмосфере восходящих потоков воздуха становится возможным полёт П. без потери высоты или с её набором - парение. Совр. П. различают: по числу мест - одно-, двух- и многоместные; по назначению - учебные, тренировочные и рекордные (спортивные). Одноместные рекордные П. бывают стандартного (с размахом крыла до 15 м) и открытого (без ограничения размаха) классов.

Первый П. был построен и испытан франц. моряком Ж. Ле Бри в 1868. Используя для запуска буксируемую лошадью тележку, на к-рой располагался П., он сумел осуществить планирующие полёты на расстояние до 30 л. В кон. 19 - нач. 20 вв. было совершено большое число кратковременных планирующих спусков с холмов, благодаря к-рым человек научился управлять полётом П. В 1891-96 нем. инж. О. Лилиенталъ первый провёл большое число успешных планирующих полётов на расстояние до 250 м на т. н. балансирных П. Управление такими П. сводилось к перемещению центра тяжести аппарата путём отклонения тела лётчика в нужную сторону. Последователями О. Лилиенталя стали в Великобритании инж. П. Пилчер, в США инж. О. Шанют и бр. О. и У. Райт. Успешные полёты на П. бр. Райт в 1901-03 позволили им построить самолёт, представлявший собой несколько увеличенную копию их П.; на нём они впервые совершили полёт в 1903. Начиная примерно с 1908 полёты на балансирных П. становятся распространёнными. Позже баланс был заменён управлением рулями - такими же, как и на самолётах. В 1913 в Крыму русский конструктор С. П. Добровольский впервые в России совершил парящие полёты продолжительностью ~5 мин на П.-биплане, к-рый имел систему рулевого управления; в нём лётчик находился в сидячем положении.

В СССР планёростроение получило размах в 20-30-е гг.; конструкторами были К. К. Арцеулов, Г. Ф. Грошев, В. И. Емельянов, С. В. Ильюшин, Б. Н. Шереметев, А. С. Яковлев и мн. др. В период 2-й мировой войны 1939-45 в СССР, США, Великобритании, Германии, Японии строились многоместные десантные буксирные П. для переброски солдат и техники через линию фронта. На фронтах Великой Отечеств. войны 1941-45 применяли 7-местный десантный П. А-7 конструкции О. К. Антонова и 11-местный Гр-29 конструкции В. К. Грибовского. Первым в мире десантным буксирным П. был построенный в 1932 в Москве 18-местный П. "Яков Алкснис" конструкции Б. Д. Урлапова.

В нач. 70-х гг. 20 в. П. (спортивного назначения) и методы полётов на них были значительно усовершенствованы, что позволило выполнить рекордные полёты на Выс.до 14 км, дальностью св. 1000 км (см. Планёрный спорт). Известными конструкторами современных П. являются: в СССР - О. К. Антонов, конструкторский коллектив Казанского авиац. ин-та, Б. О. Карвялис, Б. И. Ошкинис, В. Ф. Спивак и др.; в Польше - А. Курбиль, В. Окармус; в ФРГ - Г. Вейбель, К. Холингхаус.

П. 20-х гг. имели деревянную конструкцию (рис. 1). По своему внешнему виду, размерам, принципу управления и размещению лётчика они мало чем отличались от самолётов тех лет, однако их масса была значительно меньше. В дальнейшем конструкция П. претерпела существенные изменения, к-рые привели к увеличению аэродинамич. качества П. (отношения подъёмной силы крыла к полной силе лобового сопротивления) и удлинения крыла (отношения размаха крыла к его ширине), а также к уменьшению миним. скорости снижения П. (до 0,5 м/сек). Стал применяться ламинаризированный профиль крыла с характерной изогнутостью в хвостовой его части. Благодаря тому, что лётчик стал располагаться в кабине в полулежачем положении ногами вперёд, а кабину лётчика закрыли прозрачным "фонарём", не выступающим за контур фюзеляжа, резко уменьшилось макс. сечение фюзеляжа (мидель). Было применено одноколёсное шасси, убирающееся в полёте (рис. 2). Осн. конструкционными материалами для совр. П. служат дюралюминий и стеклопластик, дерево применяется значительно реже.

Рис. 1. Планер А-5 конструкции К. К. Арцеулова. 1923.

Рис. 2. Планёр БК-7 "Летува" конструкции Б. О. Карвялиса. 1972.  

Запуск П. осуществляется различными способами. В 30-х гг. для этого использовали резиновый шнур, и П. запускался, как камень из рогатки. Начиная с 1931 сов. планеристы освоили старт с помощью буксировки П. за самолётом. С тех пор такой старт (как правило, до выс. 600 м) сделался обычным для спортивных П. Осн. способом взлёта П. без помощи самолёта стал автостарт - подъём посредством стального троса и лебёдки с приводом от двигателя внутреннего сгорания (высота подъёма 200-300 м). В 60-х гг. получили распространение также П. с мотором - мотопланёры, осуществляющие самостоят. взлёт.

Основные лётно-технич. характеристики совр. П. имеют след. значения: наибольшее аэродинамическое качество 40-53; размах крыла до 29 м, удлинение крыла 20-36; нагрузка на крыло 250-350 н/м2; скорость снижения 0,4-0,8 м/сек; скорость полёта (при наибольшем аэродинамич. качестве) 80 -100 км/ч; максимально допустимая скорость полёта 220-250 км/ч.

Лит.: Пьецух А. И., Крылья молодежи, М., 1954; Шереметев Б. Н., Планеры, М., 1959: Костенко И. К., Сидоров О. А., Шереметев Б. Н., Зарубежные планеры, М., 1959; Замятин В. М., Планеры и планеризм, М., 1974 (лит.); Keedus U., Purilend, Tallinn 1962; Skarbinski a., Stafiej W. Projektowaniei konstrukcja szybowcow, Warsz. 1965; Podrgcznik pilota szybowcowego Warsz., 1967.

И. К. Костенко

ПЛАНЁРНЫЙ СПОРТ, один из видов авиац. спорта, включающий соревнования на планерах - безмоторных летательных аппаратах тяжелее воздуха. В совр. программу П. с. входят полёты: скоростные по треугольным маршрутам на 100, 200, 300 и 500 км; в цель с возвращением на старт; с посадкой в конечном пункте маршрута; на т. н. открытую дальность и на дальность с проходом одного или двух поворотных пунктов. Соревнования проводятся на планерах стандартного (размер крыла до 15 м) и открытого (конструкция без ограничений ) классов.

Зарождение П. с. относится к концу 19 - началу 20 вв. В России первые кружки планеристов созданы в 1900-х гг. в Москве (Н. Е. Жуковский), Тбилиси (А. В. Шиуков), Киеве (Н. Б. Делоне, Г. П. Адлер и др.), Петербурге (Н. А. Рынин, В. А. Лебедев и др.), в Крыму (К. К. Арцеулов). С планеризмом связано начало творческой деятельности таких учёных и авиаконструкторов, как А. Н. Туполев, Б. Н. Юрьев, В. П. Ветчинкин, С. П. Королёв, С. В. Ильюшин, А. С. Яковлев, О. К. Антонов и др. Массовое развитие П. с. в СССР началось с 1923, когда состоялись первые всесоюзные планёрные испытания (Крым, Коктебель, ныне Планёрское), на к-рых Л. А. Юнгмейстер установил первые рекорды страны (на планёре конструкции Арцеулова). Становление и развитие П. с. связаны с деятельностью Об-ва друзей воздушного флота, Осоавиахима (впоследствии ДОСААФ СССР). В 1934 Осоавиахимом учреждено звание мастера П. с. СССР; в числе первых мастеров П. с.- Л. Г. Минов, С. Н. Анохин, И. М. Сухомлин, В. Л. Лисицын, В. М. Ильченко, В. Л. Расторгуев, М. К. Раценская, И. А. Карташов, А. В. Степанчонок. В разных районах страны были открыты планёрные станции, школы, организованы кружки планеристов. К 1941 сов. планеристам принадлежало 13 мировых рекордов (из 18, регистрировавшихся Междунар. авиац. федерацией - ФАИ). В 1948 создана всесоюзная секция П. с. (в 1960 вошла в состав Федерации авиац. спорта СССР), с 1966 самостоят. федерация П. с. В 1949 П. с. включён в Единую всесоюзную спортивную классификацию. В 1923-74 состоялось 36 чемпионатов СССР по П. с. Среди абсолютных чемпионов СССР и рекордсменов мира -  Веретенников, А. П. Самосадова, В. В. Гончаренко, В. И. Чувиков, Е. Г. Руденский, М. И. Африканова, О. А. Манафова, Э. В. Лаан, С. П. Судейките, В. Ю. Панафутин и др. В 1964 в Орле открыт Центр. спортивно-планёрный клуб ДОСААФ СССР.

С 1948 проводятся раз в два года чемпионаты мира по П. с. В 1950 ФАИ создана планёрная комиссия, на к-рую возложено руководство развитием П. с. в мире, организация и проведение крупнейших междунар. соревнований, чемпионатов мира (в 1974 объединяла планеристов ок. 60 стран). В 1974 сов. планеристам принадлежало 9 из 32 мировых рекордов, в т. ч. дальности полёта на 1-местном планёре (749 км, О. В. Клепикова), на 2-местном планёре (846 км, Т. Д. Павлова; 921 км, Ю. А. Кузнецов), дальности полёта до намеченного пункта на 1-местном планёре (731 км, Т. Н. За-гайнова), на 2-местном планёре (864 км, И. А. Горохова).

За рубежом П. с. наиболее развит в Польше, США, ФРГ, Франции, ГДР, Чехословакии, Великобритании, Югославии. Чемпионами мира были Э. Макула и Я. Врублевский (Польша), А. Смит и Дж. Моффат (США), X. Ведль (Австрия), Г. Рейхман (ФРГ), Г. Акс (Швеция) и др.

Вопросы П. с. освещаются в журнале ДОСААФ СССР "Крылья Родины".

А. Д. Винокуров.

ПЛАНЁРСКОЕ (до 1944 - Коктебель), посёлок гор. типа в Крымской обл. УССР. Подчинён Феодосийскому горсовету. Расположен на Юж. берегу Крыма, у вост. подножия Карадага, в 20 км к Ю.-З. от Феодосии. Совхоз "Коктебель", винодельческий з-д.

Приморский климатич. курорт на берегу Чёрного моря. Лето жаркое (ср. темп-ра июля ок. 24 °С), зима мягкая (ср. темп-ра янв. ок. О оС); осадков 360 мм в год. Леч. средства: климатотерапия, морские купания (с сер. июня до октября). Широкий мелкопесчаный пляж. Туристская база "Приморье", пансионат, Дом творчества Литфонда СССР, основанный М. А. Волошиным. В 20-30-х гг. в р-не Коктебеля регулярно проводились соревнования по планёрному спорту.

ПЛАНЕТ (франц. pianette, уменьшительное от plane - струг), ручное или конное орудие типа струга для рыхления почвы и подрезания сорной растительности в междурядьях пропашных культур.

"ПЛАНЕТА", издательство Гос. комитета Сов. Мин. СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли и Союза журналистов СССР. Находится в Москве. Создано в 1969 на базе творческого объединения Союза журналистов СССР "Орбита" и редакции фотоизданий издательства "Советский художник". Средствами фотоискусства "П." пропагандирует достижения СССР и других социалистических стран в области экономики, науки и культуры, советский образ жизни, борьбу народов за мир и национальную независимость. Выпускает фотоальбомы, фотокниги, фотооткрытки, фотопортреты, буклеты, фотомонтажи; издательству поручен выпуск журнала "Советское фото". За 1969-73 издательство выпустило ок. 100 фотоальбомов, многие из к-рых ("В. И. Ленин", "Советский Союз", "Москва", "К вулканам Камчатки", "Командоры", "Байкал" и др.) отмечены дипломами на всесоюзных конкурсах; альбомы "Москва" и "Командоры" в 1973 на Всемирном конкурсе "Самая красивая книга в мире" в Берлине получили: первый золотую, второй бронзовую медали.

Г. Я. Коваленко.

ПЛАНЕТАРИЙ (новолат. planetarium, от позднелат. planeta - планета), 1) аппарат для проецирования изображений звёздного неба, Солнца, Луны и планет на полусферич. купол-экран. Первый оптич. П. был сконструирован нем. инж. В. Бауэрсфельдом в 1924, а первая модель построена на оптич. заводе фирмы "Карл Цейс" (Германия). В 70-х гг. 20 в. нар. предприятие "Карл Цейс" (ГДР) выпускает три модели аппаратов: "Большой планетарий Цейса", "Спейсмастер" для демонстрации космического полёта и "Малый планетарий Цейса"; нек-рое количество аппаратов выпущено в США (Spitz), Японии (Goto) и ФРГ (Zeiss).

Наибольшие демонстрационные возможности у " Большого Пи .". С его помощью демонстрируются все звёзды до 6,5 звёздной величины включительно. В совр. моделях 20 наиболее ярких звёзд имеют цвет, соответствующий их спектральному классу. Проекторы звёзд представляют собой шары, причём один из них проецирует звёзды Сев. полушария неба, другой - Южного. В шарах по 16 отверстий, в к-рые вложены металлич. пластинки из фольги. В каждой пластинке проделано до двухсот мельчайших отверстий, относительное расположение к-рых соответствует положению звёзд на небе. Аппарат оснащён также проектором Млечного Пути. Шар меньшего диаметра проецирует названия созвездий. Имеются также проекторы Солнца, Луны и 5 планет, видимых невооружённым глазом,- Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна. Всего же аппарат имеет более ста проекционных фонарей, а также ряд электрич. двигателей, с помощью к-рых он может совершать разнообразные движения: суточное, годовое, прецессионное и движение по меридиану. "Суточное" движение аппарата, соответствующее видимому суточному движению звёздного неба, можно осуществить ускоренно: 1 оборот за время от 4 мин до 1 мин. "Годовое" движение позволяет ускорить медленные перемещения планет и Солнца на фоне звёзд: год можно демонстрировать за 1 мин. "Прецессионный" оборот осуществляется за 1,5 мин (в действительности - ок. 26 000 лет). "Движение по меридиану" даёт возможность демонстрировать звёздное небо на любой геогр. широте Земли - от Сев. до Юж. полюса. Спец. приборы проецируют на звёздное небо небесный экватор, эклиптику, небесный меридиан и др. точки и линии небесной сферы. Имеются проекторы полярных сияний, комет, метеоров, "звёздного дождя", солнечных и лунных затмений и др. небесных явлений.

Аппарат П. вместе с соответствующими панорамами может показывать не только "земное" звёздное небо, но и небо Луны, Марса и Венеры.

Схема аппарата планетария: 1 - северный и южный шары с проекторами звёздного неба; 2 - северный и южный шары с проекторами названий созвездий; 3 - проекторы Млечного Пути; 4 - проекционные механизмы Солнца, Луны и планет; 5 - проектор звезды Сириус; 6 - прибор для демонстрирования солнечных и лунных затмений; 7 - проектор небесного меридиана; 8 - проектор небесного экватора и эклиптики.

Оптический аппарат, установленный в Московском планетарии.

Здание Московского планетария.

П. "Спейсмастер" имеет возможность показать вид звёздного неба из космич. корабля, летящего по трассе с любым углом наклона к экватору. 2) Научно-просветительное учреждение, в к-ром читаются популярные лекции по астрономии, космонавтике и наукам о Земле. Лекции сопровождаются демонстрацией искусств. неба с Солнцем, звёздами, планетами, спутниками, различными космич. аппаратами. Здесь можно демонстрировать полярные сияния, кометы, метеоры, солнечные и лунные затмения, панораму Луны, Марса, Венеры и климатич. поясов земного шара. Для этих целей служит проекционный аппарат П.

Первый П. был построен в Мюнхене в 1925. В СССР первый П. был открыт в Москве 5 нояб. 1929. В 1974 стационарные П. работали в 62 городах СССР. Московский П.- крупнейший в стране центр пропаганды естествознания. Важной составной частью работы П. являются: пропаганда материалистич. мировоззрения, науч. атеизма, анализ и обобщение методики популяризации естественно-науч. знаний, создание уникальных демонстрационных приборов. Многие П. имеют астрономич. площадки, оснащённые телескопами и др. приборами для демонстрации различных астрономич., физич., геофизич. явлений. При многих П. работают астрономич. кружки, в к-рых школьники овладевают методами обращения с телескопами, обработки наблюдений и вычислений.

Большие П. имеются во многих зарубежных странах: в странах Сев. Америки - 26, Южной Америки - 7, Европы (без СССР) - 19, Азии - 10, Африки - 2, Австралии - 1.

Лит.: Базыкин В. В., Луцкий В. К., Московский планетарий, 2 изд., М., 1956; Базыкин В. В., Шевляков И. Ф., Методика использования аппарата "Планетарий", М., 1963; Порцевский К. А., Организация астрономической площадки при планетарии, М., 1970; Letsсh H., Das Zeiss-Planetarium, 4 Auf 1., Jena, 1955; его же, Captured stars, Jena, 1959.

К. А. Порцевский.

ПЛАНЕТАРНАЯ ПЕРЕДАЧА, механизм для передачи вращательного движения цилиндрическими или коническими зубчатыми (реже фрикционными) колёсами, в состав к-рого входят т. н. сателлиты (колёса, совершающие сложное движение и имеющие подвижную ось вращения). Подвижное звено, на к-ром укреплены оси сателлитов, наз. водилом (рис. 1). Сателлиты находятся обычно в зацеплении с центральными колёсами, вращающимися вокруг оси механизма или закреплёнными неподвижно. Число сателлитов в П. п. зависит от возможности их размещения в механизме, но для более равномерного распределения нагрузок в результате самоустановки колёс предпочтительно иметь 3 сателлита. Компактность и малая масса П. п. в значит. степени объясняются распределением передаваемой мощности между сателлитами и использованием внутр. зацепления.

Передаточные отношения П. п. обозначают буквой и с двойным индексом внизу, указывающим отношение угловых скоростей рассматриваемых звеньев, и с индексом наверху, указывающим, какое звено механизма принято за неподвижное. Если направления вращения ведущего и ведомого звеньев одинаковы, то передаточное отношение считается положительным, если различны - отрицательным.

Простейшей П. п. является передача с 1 степенью свободы и 1 закреплённым центральным колесом. Свойства и возможности таких П. п. в значит. степени зависят от знака передаточного отношения преобразованного механизма, т. е. такого механизма, у к-рого остановлено водило и передача обращается в обычный механизм с неподвижными осями колёс. Если в преобразованном механизме передаточное отношение отрицательное
1945-4.JPG

скорости центральных колёс), то передаточное отношение П. п. определяется по формуле:
1945-5.JPG

где z1 и z4- числа зубьев центр. колёс, z2 и z3 - числа зубьев сателлитов. Такие П. п. имеют высокий кпд (0,96-0,99), но не дают возможности получать большие передаточные отношения: при 3 сателлитах в однорядной П. п. (рис. 1, а) возможно и не более 12 (обычно и =< 8), для двухрядной (рис. 1,б) - обычно и =<15.
1945-6.JPG
Рис. 1. Планетарная передача с отрицательным передаточным отношением преобразованного механизма: а - однорядная; б - двухрядная; z1 и z4 - центральные колёса; z2 и z3 - сателлиты; в - водило.

При выборе чисел зубьев колёс учитывается также условие собираемости П. п. В простейшем случае для однорядной П. п. достаточно, чтобы z1 и z4 были кратны k - числу сателлитов. Для получения передач с большим кпд и большим передаточным отношением обычно соединяют последовательно неск. однорядных П. п. (по схеме рис. 1, а).

Если в преобразованном механизме передаточное отношение положительное
1945-7.JPG

(рис. 2), то передаточное отношение П. п. определяется по формуле:
1945-8.JPG

Такие П. п. дают возможность получать очень большие передаточные отношения, но при этом обладают низким кпд.

Если использовать колёса со смещением (см. Корригирование зубчатых колёс) и числа зубьев выбрать так, чтобы
1945-9.JPG

было близким к 1, то можно получить П. п. с весьма большим передаточным отношением. Напр., при z1 =z3, z2 = z1-1 и z4 = z1 + 1 П. п., изображённые на рис. 2, а и б, дают
1945-10.JPG

т. е. при z1=100 u=10000. Однако при этом кпд П. п. получается меньше 0,01.
1945-11.JPG

Рис. 2. Планетарная передача с положительным передаточным отношением преобразованного механизма: а и б - с внешним и внутренним зацеплением; в - с упрощёнными сателлитами.

При средних передаточных отношениях (порядка 100) кпд П. п. с внутр. зацеплениями равен 0,6-0,7, что позволяет использовать такие передачи в качестве силовых.

Изготовление П. п. существенно упрощается, если сателлиты выполнить одновенцовыми увеличенной ширины, входящими в зацепление с центральными колёсами, имеющими разные числа зубьев (рис. 2, в).

П. п., различные по назначению, устройству и характеристикам, применяют в редукторах с целью получения компактных соосных конструкций и больших передаточных отношений; в коробках передач, реверсивных механизмах и механизмах включения с целью получения удобного управления посредством тормозов и фрикционных муфт. Известна П. п., обеспечивающая передаточное отношение до 2 . 106.

Лит.: Кудрявцев В. Н., Планетарные передачи, 2 изд., М,- Л., 1966; Детали машин. Расчет и конструирование. Справочник, под ред. Н. С. Ачеркана, 3 изд., т. 3, М., 1969.

Н.Я. Ниберг.

ПЛАНЕТАРНЫЕ ТУМАННОСТИ, туманные светлые пятна круглой формы с небольшими угловыми размерами, видимые на звёздном небе. По внеш. виду напоминают диски планет, откуда и происходит их название. Представляют собой скопление крайне разряжённого газа с горячей звездой в центре. См. Туманности галактические.

ПЛАНЕТЕЗИМАЛИ (англ. planetesimal, от planet - планета и infinitesimal - бесконечно малая величина), название мелких твёрдых частичек, послуживших материалом для построения планет, согласно космогонич. гипотезе, предложенной на рубеже 19 и 20 вв. амер. учёными Ф. Мультоном и Т. Чемберленом. По этой гипотезе, П. образовались в результате остывания и конденсации вещества, исторгнутого из Солнца. Однако это предположение несостоятельно, т. к. оно не даёт возможности объяснить большие расстояния планет, удельные моменты количества движения. Иногда термин "П." применяется в совр. космогонич. гипотезах и теориях, рассматривающих образование планет из твёрдых частиц.

ПЛАНЕТНАЯ АБЕРРАЦИЯ, аберрация света, идущего от планеты, кометы или др. небесного светила - члена Солнечной системы, обусловленная относительным движением этого светила и Земли. П. а. слагается из годичной (звёздной) аберрации (являющейся результатом движения Земли вокруг Солнца) и углового перемещения по небесной сфере светила в течение светового промежутка, т. е. времени распространения света от светила до наблюдателя (учёт движения светила вокруг Солнца). П. а. определяется как угол между истинным направлением на светило в момент, когда наблюдаемый луч света покинул это светило, и истинным направлением на него в момент наблюдения его на Земле. Это определение основано на теореме Гаусса, согласно к-рой видимое направление на светило в момент t совпадает с истинным направлением на него в момент t - TAр, где p - расстояние светила от наблюдателя (см. рис.), а ТA - время прохождения светом 1 астрономич. единицы (т. н. световое ур-ние); TA = = 0,005776 ср. солнечных суток.
1945-12.JPG

Лит.: Дубяго А. Д., Определение орбит, М. - Л., 1949; Справочное руководство по небесной механике и астродинамике, под ред. Г. Н. Дубошина, М., 1971.

В. К. Абалакин.

ПЛАНЕТНЫЙ РАДИОЛОКАТОР, радиолокатор, предназначенный для астрономич. исследований Луны, больших планет и крупных астероидов, приближающихся к Земле. П. р. состоит из передающего устройства, облучающего объект зондирующими радиосигналами, приёмного устройства, улавливающего и обрабатывающего отражённые эхо-сигналы, а также регистрирующей и вспомогат. аппаратуры. Характеристики эхо-сигнала, а именно: мощность, время запаздывания, средняя частота спектра, форма спектра, форма огибающей, поляризация, содержат информацию об отражающей поверхности объекта. Анализом и интерпретацией данных, полученных таким методом, занимается радиолокационная астрономия.

Гл. показателем информативности эхосигнала является уровень его энергии относительно энергии шумов приёмной системы, на фоне к-рых он выделяется. Для того чтобы этот уровень был достаточно высоким, приходится применять мощные передатчики, крупнейшие антенны, охлаждаемые малошумящие приёмники, а также увеличивать время накопления энергии эхо-сигнала. При слабых сигналах время накопления достигает величины времени облучения и исчисляется часами. Обработка эхо-сигналов, к-рая, помимо выделения из шумов, заключается в разрешении их по частоте и по запаздыванию, производится на электронных вычислит. машинах и занимает время большее, чем длительность сигнала. Поэтому после усиления и понижения несущей частоты эхо-сигнал перед обработкой регистрируется, напр., на магнитную ленту.

Лит.: Котельников В. А. [и др.], Радиолокационная установка, использовавшаяся при радиолокации Венеры в 1961 г., "Радиотехника и электроника", 1962, № 11; Дубинский Б. А., Слыш В. И., Радиоастрономия, М., 1973.

Б. А. Кубинский.

ПЛАНЕТОГРАФИЧЕСКИЕ КООРДИНАТЫ, числа, определяющие положение точки на поверхности планеты. В качестве П. к. служат, как и для Земли, широта и долгота. Широта измеряется углом между плоскостью экватора планеты и нормали к поверхности планеты в данной точке. Для планеты с малым сжатием это понятие практически совпадает с понятием планетоцентрич. широты, измеряемой углом между плоскостью экватора и прямой, соединяющей данную точку с центром планеты. Северным считается полушарие планеты, находящееся со стороны того полюса её, к-рый лежит с сев. стороны Лапласа неизменяемой плоскости. Долготой точки является двугранный угол между плоскостью меридиана данной точки и плоскостью нулевого меридиана, проходящего через избранную в соответствии с международным соглашением точку на диске планеты. Долготы отсчитываются от 0° до 360° в направлении, противоположном направлению вращения планеты (для наблюдателя, находящегося в инерциальной не вращающейся системе координат). У планет, лишённых чётко выраженных деталей, к-рые могли бы быть использованы для проведения нулевого меридиана, в качестве последнего принимают меридиан, проходящий через центр диска планеты (центр. меридиан) в нек-рый фиксированный момент. Зная период вращения планеты, можно определить положение нулевого меридиана относительно центрального для любого момента времени. Если планета вращается с разной угловой скоростью на разных широтах, для каждой широтной зоны устанавливается своя система долгот (у Юпитера, Сатурна, а также у Солнца).

Нередко для П. к. конкретных планет используются собственные имена: термографические координаты у Меркурия (Гермеса), веннерианские координаты у Венеры, географические - у Земли, селенографические - у Луны, ареографические - у Марса (Ареса), йовиграфические - у Юпитера и т. п.

Д. Я. Мартынов.

ПЛАНЕТОЛОГИЯ (от планеты и ...логия), термин, применяемый для обозначения раздела астрофизики, посвящённого изучению физики планет Солнечной системы. Термин "П." применяется гл. обр. специалистами в области наук о Земле и редко - астрономами.

ПЛАНЕТЫ (позднелат., ед. ч. planeta, от греч. aster planetes - блуждающая звезда), большие небесные тела, движущиеся вокруг Солнца и светящиеся отражённым солнечным светом; размеры и массы П. на неск. порядков меньше, чем у Солнца. Ещё в глубокой древности были выделены семь небесных светил, изменяющих своё положение ("блуждающих") среди звёзд: Солнце, Луна, Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн. Считалось, что все эти светила, названные планетами, обращаются вокруг Земли. Лишь в нач. 16 в. создатель гелиоцентрич. системы мира Н. Коперник показал, что только Луна движется вокруг Земли, а остальные П., как и Земля, движутся вокруг Солнца, к-рое является, т. о., центральным телом системы П.- Солнечной системы. Само Солнце не причисляется к П.; оно является звездой, поскольку светится собственным, а не отражённым светом. Из числа П. древности была изъята и Луна - спутник Земли. В новое время были открыты ещё три планеты - Уран (1781, В. Гершель), Нептун (1846, Дж. Адаме, У. Леверъе, И. Галле), Плутон (1930, П. Ловелл, К. Томбо). Т, о., известно девять больших П. Кроме того, открыто несколько тысяч малых планет (астероидов), размеры к-рых составляют от неск. сотен до 1 км и меньше; они движутся гл. обр. между орбитами Марса и Юпитера.

Уже в древности П. по характеру их движения среди звёзд делились на нижние и верхние. К нижним П. относятся Меркурий и Венера, движущиеся вокруг Солнца ближе, чем Земля; к верхним принадлежат все остальные П., орбиты которых расположены за пределами земной орбиты. Более глубокое научное значение имеет деление П. на внутренние и внешние. К внутренним относят П., движущиеся по орбитам внутри пояса малых П. Это - Меркурий, Венера, Земля, Марс; они наз. также П. земной группы. Внешние П. находятся за пределами кольца малых П. Это - Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Все они (кроме Плутона) из-за своих значит. размеров наз. также планетами-гигантами.

Между П. и Солнцем действует взаимное притяжение, описываемое Ньютона законом тяготения. Движение П. вокруг Солнца происходит по эллиптич. орбитам в основном в соответствии со сравнительно простыми Кеплера законами. Однако взаимное притяжение П. осложняет движение, вследствие чего вычисление положения П. на звёздном небе, а также их расстояний от Солнца составляет трудную задачу небесной механики (особенно если вычисление должно быть выполнено на большой срок вперёд или назад). Тем не менее совр. матем. теории движения

П. позволяют вычислить положения П. на небе в далёком прошлом, напр. неск. тысячелетий назад, с точностью, более высокой, чем это могли сделать непосредств. наблюдениями астрономы той эпохи.

Общая характеристика планет. Видимый блеск всех П., известных с древности, не уступает блеску самых ярких звёзд, а блеск Венеры, Марса и Юпитера превосходит их. Из П., открытых в новое время, только Уран доступен невооружённому глазу. Для нормального человеческого зрения все П. представляются, как и звёзды, светящимися точками, но уже с помощью небольшого телескопа можно увидеть диск у всех П. (кроме далёкого Плутона), что впервые обнаружил в 1609 Г. Галилей. У Венеры и Меркурия можно видеть фазы, подобные фазам Луны - от "полной" до узкого серпа или полной невидимости в нижнем соединении с Солнцем (см. Конфигурации). У верхних П. полной смены фаз не бывает (у Марса ущерб не превышает 47°, у Юпитера 11° и т. д.). Фазы и угловые размеры диска П. меняются в зависимости от взаимного расположения П., Солнца и Земли, а также от расстояния П. от Земли. Вычисление линейных размеров П. по их угловым размерам не составляет труда, т. к. расстояние от П. до Земли известно с достаточной точностью. Впрочем, телескопич. измерения угловых размеров П. обременены трудно устранимыми систематич. ошибками, доходящими до 1% измеряемой величины.

Радиолокация П. (Меркурия, Венеры, Марса и Юпитера) даёт возможность очень точно установить расстояние до поверхности П.: небесно-механические же расчёты, осн. на анализе радиолокац. измерений за неск. лет, позволяют вычислить расстояния до центра П. Разность тех и других расстояний равна радиусу П. Такой способ вычисления радиусов П. обеспечивает точность, большую 0,1%. Радиусы П. определяются также из наблюдений затмения спутника П. при его заходе за диск П. и выходе из-за диска. Результаты особенно успешны в применении к П. с разрежённой атмосферой (напр., Марс). Измерения видимого диаметра П. в разных направлениях позволяют определить её фигуру или, по крайней мере, сжатие у полюсов. Достаточно надёжно характеризует форму П. сжатие (динамич. сжатие), к-рое выводится из анализа возмущений, наблюдаемых в движении спутников П., в предположении, что внутри П. соблюдается гидростатическое равновесие.

Табл. 1. - Геометрические и механические характеристики больших планет (по данным на 1973)  

Планета

Диаметр планеты (экваториальный)

Угловые диаметры планеты (экваториальные) - наименьший и наибольший в секундах дуги

Сжатие планеты

Объём планеты в единицах объёма Земли

Масса планеты в единицах массы Земли

Средняя плотность планеты, в г/см3

Ускорение силы тяжести на поверхности планеты в единицах Земли

Скорость убегания на поверхности планеты, в км/сек

Среднее расстояние от Солнца, в а. е.

Период обращения планеты вокруг Солнца

в км

в единицах диаметра Земли

Меркурий

4865

0,38

4,7-12,9

0,0

0,055

0,055

5,52

0,38

4,3

0,387

88 сут

Венера

12105

0,95

9,9-65,2

0,0

0,861

0,815

5,22

0,90

10,3

0,723

224,7 "

Земля

12756

1,00

 

 

1:298,2

1,000

1,000

5,517

1,00

11,2

1,000

365,3 "

Марс

6800

0,53

3,5-25,5

1:190

0,150

0,107

3,97

0,38

5,0

1,524

1,881 года

Юпитер

141700

11,11

30,5-50,1

1:15,3

1344,8

317,82

1,30

2,35

57,5

5,203

11,862 "

Сатурн

120200

9,41

14,7-20,7

1:10,2

770

95,28

0,68

0,92

37

9,539

29,458 "

Уран

50700

3,98

3,4-4,3

1:33

61

14,56

1,32

0,92

22

19,19

84,015 "

Нептун

49500

3,88

2,2-2,4

1:60

57

17,28

1,84

1,15

23

30,06

164,79 "

Плутон

60001

0,47

0,5

 

 

0,1

0,111

61

0,51

5

39,752

250, 62 "

1 Очень ненадёжное значение. 2 Сильно меняется во времени.

Геометрические, механические и физические характеристики больших П. приведены в табл. 1 и 2.

Детали поверхности, вращения планет, их картографирование. На поверхности П., полностью (или почти полностью) лишённой атмосферы, видны различные детали. Им часто условно присваивают названия земных образований, хотя их физ. природа и не соответствует этим названиям. Таковы, напр., тёмные "моря" на Марсе, которые вовсе не являются морями в земном смысле слова; они выделяются на фоне др. деталей лишь из-за более низкой способности отражать солнечный свет. У такой П., как Венера, обладающей мощной атмосферой, детали поверхности не поддаются оптич. наблюдениям, у неё доступны для наблюдений только детали облачного слоя. Впрочем, с космического корабля "Маринер 10" поверхность Венеры была сфотографирована частично, в просветы между облаками. Периодически повторяющиеся перемещения деталей на диске П. указывают на её вращение; измеряя их положение в разное время определяют период вращения П. вокруг оси и положение оси вращения в пространстве. Это даёт возможность определить на П. планетографические координаты деталей и составить карту П.; такие карты имеются для Марса и Меркурия. К Венере и ко всем верхним П. эта методика неприменима, т. к. у каждой из них постоянному наблюдению доступен только облачный покров, в к-ром могут быть мощные систематич. движения, совпадающие с вращением самой П. Вращение П. может быть изучено методами радиолокационной астрономии. Вследствие вращения П. радиолокац. сигнал, посланный с Земли, отражается как от точек поверхности П., движущихся по направлению к земному наблюдателю, так и от точек, удаляющихся от него. Вследствие эффекта Доплера форма сигнала изменяется, причём тем больше, чем быстрее П. вращается. Таким методом советские (В. А. Котельников с сотрудниками) и американские радиофизики выяснили, что Венера вращается с периодом 243 земных сут в направлении, обратном её вращению вокруг Солнца. В дальнейшем обнаружилось, что её облачный слой вращается с периодом несколько большим 4 сут. Изучение собственного радиоизлучения Юпитера на дециметровых волнах показало, что его источники, связанные с телом П., вращаются с периодом 9 ч 55 мин 29,4 сек, тогда как облачный слой на экваторе П. имеет период вращения, равный 9 ч 50 мин 30,00 сек.

Табл. 2. - Физические характеристики больших планет (по данным на 1973)

Планета

Период вращения планеты вокруг оси относительно звёзд в единицах времени

Наклон плоскости
экватора планеты к
плоскости ее орбиты

Солнечная постоянная для планеты

Освещенность от Солнца на границе атмосфер в фотах

Блеск планеты в среднем противостоянии в звездных величинах

Сферическое альбедо (визуальное)

Равновесная температура, оС

Средняя измеренная

температура, оС

Координаты северного конца оси вращения планеты (1950.0)

Число спутников

мвт/см2

в единицах

солнечной постоянной

для Земли

прямое восхождение

склонение

Меркурий

58,65 сут

0°з

910

6,7

90,1

-0,3 - +0,65

0,07

+230°

+34009

254°

+70°

0

Венера

243,0 "

178

261

1,9

25,8

-0,078

0,76

-44

+48010

273,0

+66,0

0

Земля

23 ч 56 мин 4,1 сек

23,5

1364

1,0

13,5

-3,877

0,39

-23

+ 12

--

+90

1

Марс

24 ч 37 мин 22,7 сек

25,2

59

0,43

5,8

-2,01

0,16

-57

-53

317,32

+52,68

2

Юпитер

I1 9 ч 50 мин 30 , 0 сек

3,1

5,0

0,037

0,50

-2,55

0,67

-160

-14511

268,00

+64,52

12

II2 9 ч 55 мин 40 , 6 сек

Сатурн

I1 10 ч 14 мин II2 10 ч 40 мин

26,4

1,5

0,011

0,15

+0,678

0,69

-190

-17011

38,50

+83,31

10

Уран

10,8 ч

98

0,37

0,0027

0,037

+5,52

0,93

-210

-21011

76,76

+ 14,92

5

Нептун

15,8 ч

29

0,15

0,0011

0,015

+7,84

0,84

-220

-160

294,91

+40,53

7

Плутон

6,39 ч

?

0,08

0,0006

0,0085

+ 14,9

0,1

-230

--

?

?

?

1 I- на экваторе. 2 II - на средних широтах. 3 Ненадёжное значение. 4 1,95 кал/см2 мин. 5 В элонгации, в зависимости от расстояния от Солнца. 6 В элонгации. Максимальный возможный блеск -4,45. 7 Видимая с Солнца. 8 Кольцо Сатурна при наибольшем раскрытии делает эту величину равной -0,28. 9 Точка планеты, для к-рой Солнце находится в зените. 10 Температура поверхности. 11 Много выше по измерениям в радиодиапазоне.

Радиолокация даёт возможность построить карту деталей радио-альбедо П., выделяя в вернувшемся на Землю сигнале части, отражённые разными местами поверхности П. Более того, благодаря исключит. точности вычисления расстояний радиолокационными методами может быть выявлен и рельеф поверхности П., по крайней мере в тех её местах, к-рые локализуются близ центра видимого диска П. Так, в частности, был определён рельеф Венеры и Марса.

Масса и плотность планет. Изучение закономерностей движения спутников П. на основе закона всемирного тяготения позволяет уверенно определить массу П. У Меркурия, Венеры и Плутона, не имеющих спутников, массы определяются по возмущениям, к-рые они вызывают в движениях др. небесных тел, в первую очередь комет и искусств. космических зондов (в последнем случае точность особенно велика). Кроме Венеры и Меркурия, таким путём определена масса Марса, причём по движению естественных его спутников. Знание массы П. и её размеров позволяет вычислить среднюю плотность, значение ускорения силы тяжести на поверхности и скорость убегания, т. е. ту критическую скорость (космическую скорость), развив к-рую, тело покидает П. навсегда (скорость убегания рассчитывается для поверхности П.).

Атмосферы планет. Наличие газовой оболочки вокруг П. может быть легко замечено при наблюдениях с Земли - по потемнению диска П. к краям, по постепенному (а не мгновенному) угасанию звезды в случае, когда П. проходит перед звездой (покрытие звезды П.), по наличию облачных образований. Фотометрич. измерения П. позволяют вывести значение отражательной способности либо П. в целом, либо её частей, что выражают через величину альбедо. Многие П. имеют большое альбедо, что указывает на присутствие мощной атмосферы. Величина альбедо и характер изменения блеска П. с изменением её фазы позволяют с помощью теории рассеяния света определить количественные характеристики атмосферы П., в первую очередь её оптическую толщину и протяжённость. В этом направлении в 20 в. ценные результаты получили сов. астрономы Н. П. Барабашов, В. Г. Фесенков, В. В. Шаронов. При интерпретации таких наблюдений пользуются измерениями поляризации света П. Наличие в атмосфере твёрдых и жидких частиц (аэрозолей) сильно увеличивает рассеяние и приводит к завышенным сведениям о газовой составляющей атмосферы П. (так, напр., до сер. 60-х гг. 20 в. мощность атмосферы Марса преувеличивалась в 10-20 раз). Измерение отражательной способности, цвета и поляризации света отдельными деталями поверхности П. не дают, к сожалению, однозначного ответа на вопрос о природе этих деталей.

О мощности атмосферы П. судят по упругости газов у её основания, т. е. по величине, к-рую показал бы барометр-анероид на поверхности П.: выражают её в миллибарах (мбар). Эта величина не совпадает с действительным атм. давлением на поверхности П., зависящим (пропорционально) от ускорения силы тяжести на П., зато позволяет непосредственно сравнивать атмосферу П. с атмосферой Земли, а также вычислить общую массу газовой оболочки П. Мощность атмосферы (или к.-л. газа в ней) может характеризоваться спец. величиной (в м-атм, или см-атм), эквивалентной высоте (в м или см), на к-рую она простиралась бы, если бы имела повсюду плотность, соответствующую давлению в 1 атм ~ ~ 1013 мбар, и темп-ру 0 oС. На Земле эта величина составляет ок. 8000 м-атм, на Меркурии 1-3 см-атм, на Марсе давление атмосферы у поверхности 5- 8 мбар (по анероиду), на Венере - ок. 100 атм. Очень мощные атмосферы имеют П.-гиганты.

Хим. состав атмосфер П. определяется из спектральных наблюдений по интенсивности молекулярных полос поглощения, возникающих в спектре солнечного излучения, после того как оно дважды прошло через атмосферу П.- до и после отражения от её поверхности. Сложность применения этого метода связана с тем, что на спектрограмме, полученной на земной поверхности, эти полосы трудно отделимы от полос, обусловленных прохождением света через земную атмосферу. Частично эти затруднения устраняются при наблюдениях с баллонов (см. Баллонная астрономия). Этим методом сравнительно легко обнаруживаются газы атмосфер П., отсутствующие или имеющиеся в небольшом кол-ве в атмосфере Земли; таковы: углекислый газ (СO2), метан (СН4), аммиак (NH3), водород (Н2). Труднее обнаружить водяные пары (Н2О) и кислород (О2). Почти невозможно обнаружить у П. таким способом гелий (Не), азот (N2), аргон (Аr) и нек-рые др. газы, дающие полосы поглощения в далёкой ультрафиолетовой части спектра. К началу космич. эры уже было установлено, что у Венеры и Марса главной составляющей атмосферы является СО2, а у внешних П.- молекулярный водород Н2 (ок. 85 км-атм над облачным слоем Юпитера), СН4 и NH3. Предполагается по аналогии с составом атмосферы Солнца наличие большого количества гелия.

Космич. эра принесла новую методику исследования атмосфер П. Измеряя ослабление радиосигналов космич. зондов, заходящих за П., вследствие поглощения в атмосфере, можно вывести "шкалу высот" атмосферы и определить т. о. отношение её темп-ры Т к среднему молекулярному весу n. Однако этот метод применим только к разрежённым атмосферам или к верхним слоям более мощных атмосфер. Несравненно эффективнее непосредственный контакт спускаемых аппаратов космич. зондов с атмосферой П. Такой эксперимент был осуществлён в 60-х гг. 20 в. при спуске на Венеру зондов серии "Венера" (СССР). Измерения интенсивности той или иной молекулярной полосы в спектре деталей П., над к-рыми пролетает искусств. спутник П., даёт возможность определить также и расстояние до поверхности П. в этом месте, т. е. рельеф П. под траекторией спутника. Ценные результаты такого рода были получены с помощью искусственных спутников Марса "Марс-3", "Марс-5" (СССР) и "Маринер-9" (США). Вследствие вращения П. под орбитой спутника проходят разные части её поверхности, благодаря чему рельеф Марса был определён на значит. части его поверхности с точностью до нескольких сот м.

Температура планет. Прямые измерения интегрального теплового потока или излучения П. в отдельных областях её инфракрасного спектра, осуществляемые, напр., с помощью болометров, позволяют определить общую темп-ру П. или темп-ру отдельных её частей. Та же задача может быть решена путём измерения тепловых потоков П. радиометодами в сантиметровом, дециметровом и метровом диапазонах. Из подобных измерений выводятся минимальные темп-ры, основанные на предположении, что П. излучает как абсолютно чёрное тело. Есть основание полагать, что истинные темп-ры лишь немного выше полученных этим методом. Кроме того, радиоизмерения позволяют определять темп-ру на разных уровнях атмосферы П. и даже на разных глубинах под её поверхностью (в пределах метров), т. к. излучение разных частот испытывает разное поглощение в атмосфере и в твёрдой коре П. Именно методом радиоизмерений была измерена истинная темп-pa поверхности Венеры - ок. + 500 °С; болометрические же измерения давали темп-ру только верхней её атмосферы, на уровне облаков (ок. -40 °С). Сравнение теоретич. равновесной темп-ры (т. е. той, к-рую должна была бы иметь П., если бы её единственным источником тепла было солнечное облучение) с измеренной темп-рой даёт возможность судить о том, что П. обладает собственными источниками тепла, к-рое просачивается наружу. Этот процесс очень существенно зависит от теплопроводности коры и атмосферы П. Атмосфера может обусловливать сильный парниковый эффект, сущность к-рого заключается в том, что она пропускает приходящее от Солнца оптич. излучение, но в значит. мере задерживает уходящее наружу длинноволновое (тепловое) излучение самой П. Поэтому П., лишенная атмосферы, холоднее и отличается большей суточной амплитудой темп-ры, чем П. с атмосферой. Именно поэтому у Венеры под мощной атмосферой темп-ра на 550 °С выше, чем на уровне облаков, а дневная темп-pa практически неотличима от ночной. У Юпитера также при равновесной темп-ре 110 К измерения в инфракрасном диапазоне показали темп-ру 123 К, а на миллиметровых и сантиметровых волнах даже 150 К. Она ещё выше в дециметровом диапазоне, но это является следствием нетеплового излучения П., к к-рому понятие темп-ры неприменимо. У др. П.-гигантов превышение измеренных темп-р над равновесными ещё больше, но измерения менее точны. Для определения темп-ры отдельных деталей поверхности П. пригодны только тепловые измерения с крупными телескопами в инфракрасной области спектра. Так было установлено, напр., что в экваториальной области Марса летом дневные темп-ры могут быть заметно выше 0 °С, ночные же - ок. -60 °С; что тёмные "моря" теплее светлой "суши" и т. д.

Совокупное исследование темп-ры и хим. состава атмосферы П. (наличие кислорода и воды) позволяет сделать заключение о возможности существования жизни на П. Так, из того, что известно о Марсе, можно заключить, что на этой П. может существовать жизнь в простейших её формах. Возможность жизни даже в таких формах на др. П. Солнечной системы сомнительна.

Внутреннее строение планет. Наблюдения изменений орбиты спутника П., в частности поворота плоскости орбиты, вращения орбиты в этой плоскости позволяют матем. путём определить форму П., её сжатие. Скорость этого вращения тем больше, чем больше величина I разности между сжатием е и половиной отношения х центробежной силы на экваторе П. к силе тяжести. Величина I может быть определена по результатам длительных наблюдений спутника, а x вычислена по известным размерам и массе П. и скорости её вращения; после этого величина сжатия (динамического) определяется из ур-ния е = Т + x/2. Между тем из теории следует, что е зависит от распределения масс внутри П., а именно е меняется от значения x/2 для П., у к-рой вся масса сосредоточена в её центре, до 5х/4 для П., однородных от центра до периферии. Зная ср. плотность П., оценивая возможные значения давления внутри П. и принимая в расчёт её хим. состав, приведённые выше закономерности позволяют составить обоснованные суждения о природе вещества в глубоких недрах П. и его агрегатном состоянии. Дополнит. сведения о распределении масс внутри П. может дать определение скорости прецессии, её оси вращения, но для этого нужны длительные (неск. столетий) наблюдения за её вращением.

Как видно из табл. 1, у П. земной группы ср. плотность значительно превышает ср. плотность П.-гигантов, близкую к ср. плотности Солнца (1,4 г/см3). П.-гиганты, кроме того, имеют несравненно большие массы, вследствие чего в их недрах давление значительно выше. Т. о., с большой вероятностью можно предполагать, что у Меркурия, обладающего большой по сравнению с др. П. плотностью, есть плотное железное ядро, в к-ром содержится ок. 60% массы П.; Венера, по массе и плотности сходная с Землёй, имеет в своём центре ядро, более богатое железом, чем Земля, а плотность силикатов в её оболочке неск. выше, чем в оболочке Земли; Земля же имеет сложную структурную оболочку (мантию), простирающуюся до глубины 2900 км, а ниже находится ядро, по-видимому металлическое (железное), на границе с мантией - жидкое, а у центра - твёрдое; у Марса, имеющего сранительно малую плотность, если и есть железное ядро, то оно невелико (не больше 30% радиуса, а точнее 15-20%), а плотность силикатных пород его оболочки несколько выше, чем у Земли.

Совсем иная картина у П.-гигантов. Очень низкая ср. плотность и специфический хим. состав их атмосфер свидетельствуют о том, что они состоят из вещества, подобного солнечному, т. е. гл. обр. из водорода и гелия. значит. тепловой поток, исходящий из Юпитера, указывает на высокую темп-ру в его недрах - м. б. до 20 тыс. градусов. Такой поток тепла свидетельствует о существовании в недрах Юпитера и Сатурна конвективного перемешивания тепла. В недрах господствует колоссальное давление, намного превышающее 2,5 млн. бар, при к-ром молекулярный водород испытывает переход к металлич. фазе и вполне подобен щелочным металлам. Находится ли он в жидком или газообразном состоянии - трудно сказать, т. к. темп-pa известна недостаточно точно. Нужно думать, однако, что металлич. ядро Юпитера жидкое, в противном случае трудно было бы объяснить существование у Юпитера мощного магнитного поля, значительно более мощного, чем у Земли. Сходную с Юпитером структуру имеет Сатурн. Более плотные Уран и Нептун содержат, по-видимому, значительно больше гелия. У этих П. темп-ра ниже, так что около их центра возможно имеются ядра, состоящие из смеси льда и соединений, содержащих водород, кислород, углерод, азот, серу и др. О строении Плутона ничего неизвестно.

Для полноты характеристики П. Солнечной системы необходимо ещё добавить, что у П. земной группы мало спутников (у Земли - 1, Марса - 2), тогда как у П.-гигантов их много: у Юпитера - 12, Сатурна - 10, Урана - 5 и только у Нептуна - 2. Плутон спутников, по-видимому, не имеет.

Эволюция планет и их происхождение. На протяжении миллиардов лет существования П. Солнечной системы испытали сильные изменения. П. малой массы (напр., Меркурий и отчасти Марс) не могли удержать лёгкие газы, у к-рых скорость теплового движения молекул может превзойти или приблизиться к скорости убегания. Это относится прежде всего к водороду и гелию. Наоборот, азот, кислород, углекислый газ и, в меньшей мере, водяной пар сравнительно прочно удерживаются большинством П. Выделяющиеся при медленной эволюции недр абсорбированные там газы пополняют атмосферу, но у меньших П. процесс улетучивания преобладает. Происходящее в верхних слоях атмосферы расщепление сложных молекул газа (той же воды) солнечным коротковолновым излучением также облегчает убегание более лёгких их составных частей. Известную роль в изменении состава атмосферы могут играть живые организмы. Так, предполагается, что на Земле первоначально атмосфера была богата Н2О, СO2, СН4, а также более тяжёлыми углеводородами, но в результате жизнедеятельности простейших микроорганизмов и растительности при энергетич. воздействии Солнца углекислый газ был расщеплён на углерод и кислород. Последний интенсивно расходовался на окисление горных пород, но всё же значит. часть его сохранилась.

Т. о., П. земной группы, имеющие малую массу, растеряли свои летучие газы Н2, Не, СН4, а Меркурий и отчасти Марс - и более тяжёлые (O2 и СO2), за исключением Н2, связанного с О в водяном паре и существующего преимущественно в жидкой или твёрдой фазе у большинства П. Наоборот, у П.-гигантов сохранились все газы, вследствие чего хим. состав их атмосфер (и недр) тот же, что и у Солнца.

Из сказанного можно сделать заключение о схожести состава вещества Солнца и П. и общности их происхождения. Метеорные тела и кометы также имеют хим. состав, в основном близкий к составу Солнца. Однако поиски механизма образования П. вокруг Солнца в этом предположении (общности вещества) натолкнулись на трудность, состоящую в том, что на долю П., суммарная масса к-рых составляет 1/700 часть массы всей Солнечной системы, приходится 98% вращательного момента, в то время как на долю Солнца только 2%. Попытка в нек-рых космогонич. гипотезах (см. Космогония) объяснить столь большой момент тем, что он был отнят у проходившей мимо звезды, оказалась несостоятельной, т. к. осталось необъяснимым, почему удельный (на единицу массы) вращательный момент сильно растёт при переходе ко всё более удалённым от Солнца П. В сер. 20 в. в значит. мере под влиянием работ О. Ю. Шмидта и его учеников общее мнение стало склоняться к тому, что, каков бы ни был механизм процесса, планетная система образовалась в результате дифференциации вещества в колоссальном вращающемся газо-пылевом облаке: это облако первоначально было холодным, т. к. в противном случае горячий газ быстро рассеялся бы, не успев присоединиться к пылевой субстанции при её конденсации в П. Во время этого процесса выделялось нек-рое количество тепла за счёт уменьшения потенциальной энергии. П. разогревалась, и это продолжалось дальше также за счёт радиоактивного распада внутри П. Вещество её постепенно переходило в пластическое и даже жидкое состояние, при к-ром стала возможной дифференциация вещества: наиболее тяжёлые фракции (напр., железо, никель) опускались к центру, а лёгкие всплывали, образуя оболочку П. и её кору. Газ, находившийся в первоначальном облаке вблизи образовавшегося Солнца, нагрелся и рассеялся; в облаках, отдалённых от Солнца, этого не произошло.

Околосолнечная планетная система безусловно не единственная в Галактике, а тем более во Вселенной. Но прямых доказательств существования других таких систем пока нет. Только ничтожные периодические движения, замеченные у нек-рых ближайших к нам звёзд, дают слабое косвенное указание на это.

Лит.: Шаронов В. В.. Природа планет, М., 1958; Мороз В. И., Физика планет, М., 1967; Брандт Дж., Ходж П., Астрофизика солнечной системы, пер. с англ., М., 1967; Мартынов Д. Я., Планеты. Решенные и нерешенные проблемы, М., 1970; Физические характеристики планет-гигантов, А.-А., 1971; Рессель Г. Н., Солнечная система и её происхождение, пер. с англ., М.- Л., 1944; Левин Б. Ю., Происхождение Земли и планет, 4 изд., М., 1964; Сафронов В. С., Эволюция допланетного облака и образование Земли и планет, М., 1969; Жарков В. Н., Внутреннее строение Земли, Луны в планет, М., 1973.

Д. Я. Мартынов.

ПЛАНЕТЫ-ГИГАНТЫ, планеты Солнечной системы: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун; расположены за пределами кольца малых планет. Сравнительно с планетами земной группы (внутренними) они обладают большими размерами, массами, более низкой ср. плотностью, мощными атмосферами, быстрым вращением и большим количеством спутников. Все эти характеристики убывают от Юпитера к Нептуну. У самой удалённой планеты - Плутона - они отсутствуют и потому Плутон не причисляют к П.-г. См. также Планеты.

ПЛАНИМЕТР (от лат. planum - ровное место, плоскость и ...метр), математический прибор для определения площадей плоских фигур произвольной формы. Наибольшее распространение получил полярный П., созданный Я. Амслером (Германия) в 1854. Принцип действия такого П. поясняется на рис. 1:
1945-13.JPG

при движении прямолинейного ориентированного отрезка АВ в плоскости площадь "обметённой" им фигуры равна произведению длины отрезка АВ на длину дуги, которую описывает средняя точка отрезка. Значение o равно длине дуги поворота т. н. интегрирующего ролика, если его насадить на отрезок, как на ось, в средней его точке. Полярный П. (рис. 2) имеет полярный и обводной рычаги, к-рые связаны шарнирно в точке В. Полярный рычаг может поворачиваться вокруг закреплённого шарнира О полюса. Интегрирующий ролик вместе со счётным механизмом помещается на специальной тележке, к-рую можно смещать вдоль обводного рычага (меняя тем самым его длину).

В каждом П. функции "обметающего" отрезка выполняет обводной рычаг, на одном конце к-рого укреплён штифт для обвода контура фигуры, а другой движется по т. н. направляющей. В линейном П.- это прямая, в полярном П.- окружность, в радиальном П. - точка. Линейные и полярные П. используются для вычисления площадей, ограниченных кривыми, заданными графически, и для вычисления интегралов вида
1945-15.JPG
1945-14.JPG

Рис. 2. Полярный планиметр: О - полюс; ОВ - полярный рычаг; А - обводной штифт; АВ - обводной рычаг; Т - тележка; p - интегрирующий ролик; М - счётный механизм.

радиальные П. позволяют находить интегралы вида
1945-16.JPG

если кривая r = f(ф) вычерчена в полярных координатах.

Яндекс.Метрика

© (составление) libelli.ru 2003-2017