Большая Советская Энциклопедия (ВО) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 157

  Лит.: Метузалем Е. В., Рыманов Е. А., Приёмные телевизионные антенны, М., 1968.

  Г. З. Айзенберг, О. Н. Терёшин.

Восьмидиректорная антенна типа «волновой канал»: а — схема (1 — рефлектор; 2 — активный вибратор; 3 — директоры; 4 — направление максимального излучения); б — диаграмма направленности в полярных координатах (Е — напряжённость электромагнитного поля; Emax — напряженность электромагнитного поля в направлении максимального излучения).

Волновой пакет

Волново'й паке'т, распространяющееся волновое поле, занимающее в каждый момент времени ограниченную область пространства. В. п. может возникнуть у волн любой природы (звуковых, электромагнитных и т.п.). Такой волновой «всплеск» в некоторой области пространства может быть разложен на сумму монохроматических волн, частоты которых лежат в определённых пределах. Однако термин «В. п.» обычно употребляется в связи с квантовой механикой.

  В квантовой механике каждому состоянию частицы с определённым значением импульса и энергии соответствует плоская монохроматическая волна де Бройля , т. е. волна с определённым значением частоты и длины волны, занимающая всё пространство. Координата частицы с точно определённым импульсом является полностью неопределённой — частица с равной вероятностью может быть обнаружена в любом месте пространства, поскольку эта вероятность пропорциональна квадрату амплитуды волны де Бройля. Это отвечает неопределённостей соотношению , утверждающему, что чем определённее импульс частицы, тем менее определённа её координата.

  Если же частица локализована в некоторой ограниченной области пространства, то её импульс уже не является точно определённой величиной — имеется некоторый разброс возможных его значений. Состояние такой частицы представится суммой (точнее, интегралом, так как импульс свободной частицы изменяется непрерывно) монохроматических волн с частотами, соответствующими интервалу возможных значений импульса. Наложение (суперпозиция) группы таких волн, имеющих почти одинаковое направление распространения, но слегка отличающихся по частотам, и образует В. п. Это означает, что результирующая волна будет отлична от нуля лишь в некоторой ограниченной области; в квантовой механике это соответствует тому, что вероятность обнаружить частицу в области, занимаемой В. п., велика, а вне этой области практически равна нулю.

  Оказывается, что скорость В. п. (точнее его центра) совпадает с механической скоростью частицы. Отсюда можно сделать вывод, что В. п. описывает свободно движущуюся частицу, возможная локализация которой в каждый данный момент времени ограничена некоторой небольшой областью координат (т. е. В. п. является волновой функцией такой частицы).

  С течением времени В. п. становится шире, расплывается (см. рис. ). Это является следствием того, что составляющие пакет монохроматические волны с разными частотами даже в пустоте распространяются с различными скоростями: одни волны движутся быстрее, другие — медленнее, и В. п. деформируется. Такое расплывание В. п. соответствует тому, что область возможной локализации частицы увеличивается.

  Если частица не свободна, а находится вблизи некоторого центра притяжения, например электрон в кулоновском поле протона в атоме водорода, то такой связанной частице будут соответствовать стоячие волны, сохраняющие стабильность. Форма В. п. при этом остаётся неизменной, что отвечает стационарному состоянию системы. В случае, когда система под влиянием внешних воздействий (например, когда на атом налетает частица) скачком переходит в новое состояние, В. п. мгновенно перестраивается в соответствии с этим переходом; это называется редукцией В. п. Такая редукция приводила бы к противоречиям с требованиями относительности теории , если бы волны де Бройля представляли собой обычные материальные волны, например типа электромагнитных. Действительно, в этом случае редукция В. п. означала бы существование сверхсветовых (мгновенных) сигналов. Вероятностное истолкование волн де Бройля снимает это затруднение (см. также Квантовая механика ).

  В. И. Григорьев.

Расплывание волнового пакета с течением времени t. В начальный момент времени частица описывается волновым пакетом y , в момент t — волновым пакетом yt ; |y |2 и |yt |2 определяют вероятности обнаружить частицу в некоторой точке х; v — скорость центра пакета, совпадающая с механической скоростью частицы. Площади, ограниченные кривыми и осью абсцисс, одинаковы и дают полную вероятность обнаружения частицы в пространстве в данный момент времени.

Волновые движения земной коры

Волновы'е движе'ния земно'й коры', волнообразно-колебательные движения земной коры, сопряжённые длительные поднятия и опускания смежных участков земной поверхности. На платформах ширина зон поднятий и опусканий составляет 500—600 км , в геосинклинальных и орогенных поясах — 30—50 км ; соответственно изменяется в 7—10 раз и скорость движений, колеблющаяся в общем от сотых долей до десятков, редко сотен, мм в год. Области восходящих движений превращаются в конечном счёте в крупные положительные структуры (антеклизы на платформах, геоантиклинали — в геосинклиналях), области нисходящих движений — в отрицательные (соответственно синеклизы и интрагеосинклинали). В ходе геологической истории поднятия одного участка земной поверхности могут смениться опусканиями и наоборот.

  Лит.: Хаин В. Е., Общая геотектоника, М., 1964.

Волнограф

Волногра'ф, прибор для записи профиля ветровых волн и зыби в целях последующего определения их параметров (высоты, периода) в океанах, морях и водохранилищах. Имеются В. береговые и судовые. Они состоят из приёмника, помещённого на фиксированной глубине в толще воды или на дне водоёма, и регистратора, устанавливаемого на берегу или на судне. Основные принципы действия В.: регистрация изменений гидростатического давления, вызванных прохождением волн; регистрация колебаний свободно плавающего на поверхности водоёма поплавка; регистрация времени прохождения ультразвуковых сигналов от излучателя к приёмнику после их отражения взволнованной поверхностью водоёма; регистрация изменений омического сопротивления электроконтактного или проволочного датчика при прохождении через них волн. В некоторых конструкциях В. отдельные принципы действия сочетаются. В СССР наиболее распространены В. ГМ-16, 1М-32, а также проволочные В.

  Лит.: Снежинский В. А., Практическая океанография, Л., 1951; Руководство по гидрологическим работам в океанах и морях, сост. Л. С. Боришанский, Л., 1967.

  С. С. Войт.

Волнолом

Волноло'м, брекватер, гидротехническое сооружение для защиты от волнения (ветровых волн) акватории порта, рейдовых причалов, подходов к каналам и шлюзам, береговых участков моря, озера, водохранилища и т.д. Энергия задерживаемых волн гасится на В. или отражается от него.

  По конструктивным признакам и характеру работы сооружения различают В. оградительные, окружённые водным пространством, — сплошные (вертикального или откосного профиля), сквозные, плавучие, пневматические, гидравлические (рис. ) и берегозащитные, расположенные непосредственно у берега. В. сплошные вертикального профиля могут быть гравитационного типа и свайной конструкции. В. сплошные откосного профиля возводят в виде песчаных дамб с защитным покрытием откосов или наброски из камня и бетонных массивов. Сквозные В. имеют не доходящие до дна волнозащитные экраны, опирающиеся на отдельные опоры мостового типа. Плавучие В. — заякоренные понтоны или другие плавучие устройства, гасящие часть волновой энергии. Пневматические В. используют для гашения энергии волн струи сжатого воздуха, выходящего из отверстий уложенного по дну трубопровода. Гидравлические В. осуществляют гашение волнения встречным поверхностным потоком, который создаётся струями воды, выбрасываемыми из сопел подводящих трубопроводов. Берегозащитные В. относятся к активным средствам защиты берегов. В сочетании с бунами они способствуют расширению и закреплению полосы береговых пляжей, на которых гасится энергия волн; сооружаются преимущественно из камня или бетонных массивов (см. также Берегоукрепительные сооружения , Оградительные сооружения ).