| Существуют и др. типы В. в а.: волны тропопаузы - изменения высоты тропопаузы при перемещении в атмосфере циклонов и антициклонов; приливные волны, обусловленные притяжением Луны и Солнца (см. Приливы и отливы); сейсмические волны, связанные с землетрясениями, а также с падением метеоритов. Н. П. Шакина.
ВОЛНЫ ДЕ БРОЙЛЯ, волны, связанные с любой движущейся микрочастицей, отражающие их квантовую природу.
Впервые квантовые свойства были обнаружены у электромагнитного поля. После исследования М. Плспком законов теплового излучения тел (1900) в науку вошло представление о "световых порциях* - квантах электромагнитного поля. Эти кванты - фотоны - во многом похожи на частицы (корпускулы): они обладают определённой энергией и импульсом, взаимодействуют с веществом как целое. В то же время давно известны волновые свойства электромагнитного излучения - они проявляются, напр., в явлениях дифракции и интерференции света. Таким образом, можно говорить о двойственной природе фотона, о корпускулярно-волновом дуализме.
В 1924 Л. де Бройль выступил с поразительной по смелости гипотезой о том, что корпускулярно-волновой дуализм присущ всем без исключения видам матерям - электронам, протонам, атомам и т. д., причём количественные соотношения между волновыми н корпускулярными свойствами частиц те же, что и установленные ранее для фотонов. А именно, если частица имеет энергию Е и импульс р, то с ней связана волна, частота к-рой v = Е/h и длина волны Л = h/p, где h ~ 6*10-27 эрг*сек - постоянная Планка. Эти волны и получили название В. де Б.
Для частиц не очень высокой энергии Л = h/mv, где т и v - масса и скорость частицы. Т. о., длина В. де Б. тем меньше, чем больше масса частицы и её скорость. Напр., частице массой в 1 г, движущейся со скоростью 1 м/сек, будет соответствовать В. де Б. с Л ~ 10-18 А, что лежит за пределами доступной наблюдению области. Поэтому ясно, что волновые свойства несущественны в механике макроскопич. тел. Для электронов же с энергиями от 1 эв до 10 000 эв (1 зв = = 1,6*10-19дж) длины В. де Б. лежат в пределах от 10 А до 0,1 А, т. е. в интервале длин волн рентгеновых лучей. Поэтому волновые свойства электронов должны проявиться, напр., при их рассеянии на тех же кристаллах, на к-рых наблюдается дифракция рентгеновых лучей.
Первое экспериментальное подтверждение гипотезы де Бройля было получено в 1927 в опытах К. Дэвиссона и Л. Джермера. Пучок электронов ускорялся в электрич. поле с разностью потенциалов 100-150 в (энергия таких электронов 100-150 эв, что соответствует Л, ~ 1А) и падал на кристалл никеля, играющий роль пространственной дифракционной решётки. Было установлено, что электроны дифрагируют на кристалле, причём именно так, как должно быть для волн, длина к-рых определяется соотношением де Бройля. Волновые свойства электронов, нейтронов и др. частиц, а также атомов и молекул теперь не только надёжно доказаны прямыми опытами, но и широко используются в установках с высокой разрешающей способностью, так что можно говорить об инженерном использовании В. де Б. (см. Дифракция частиц).
Подтверждённая на опыте идея де Бройля о двойственной природе микрочастиц принципиально изменила представления об облике микромира. Если раньше частицы, напр, электроны, абсолютно противопоставлялись волнам, в частности электромагнитным, то гипотеза об универсальности корпускулярно-волнового дуализма существенно изменила положение. Поскольку всем микрообъектам (по традиции за ними сохраняется термин "частицы") присущи и корпускулярные, и волновые свойства, то, очевидно, любую из этих "частиц" нельзя считать ни частицей, ни волной в классич. понимании этих слов. Возникла потребность в такой теории, в к-рой волновые и корпускулярные свойства материи выступали бы не как исключающие, а как взаимно дополняющие друг друга. В основу такой теории - волновой, или квантовой механики - и легла концепция де Бройля, уточнение к-рой привело к вероятностной интерпретации В. де Б.
Однако ещё до построения квантовой механики было сделано несколько попыток увязать корпускулярные свойства с волновыми. Самая интересная из них - попытка рассматривать частицу как волновой пакет. При наложении ряда (вообще говоря, бесконечного числа) распространяющихся примерно по одному направлению монохроматич. волн с близкими частотами результирующая волна может приобрести вид летящего в пространстве "всплеска", т. е. в какой-то области амплитуда такой совокупности волн значительна, а вне этой области исчезающе мала. Такой "всплеск", или пакет, волн и предлагалось рассматривать как частицу, составленную из В. де Б. Сильным аргументом в пользу этой идеи являлось то, что скорость распространения центра пакета (групповая скорость) оказалась равной механич. скорости частицы. Однако скорость волны зависит от её частоты, поэтому скорости слагающих пакет В. де Б. различны и со временем пакет должен расплываться (а при определённых условиях может даже разделиться на несколько пакетов). Следовательно, представление о частицах как о волновых пакетах ошибочно.
Общепринятая интерпретация В. де Б. была дана М. Борном (1926), выдвинувшим идею о том, что волновым законам подчиняется величина, описывающая состояние частицы, т. е. её волновая функция ф, квадрат к-рой определяет вероятность обнаружить частицу в различных точках и в различные моменты времени. Волновая функция свободной частицы с точно заданным импульсом и является В. де Б. В этом случае |ф|2 = = const, т. е. вероятность обнаружить частицу во всех точках одинакова. Таким образом, В. де Б.- не какие-либо физические материальные волны, а волны вероятности.
Лит. см. при ст. Квантовая механика. В. И. Григорьев.
ВОЛНЫ ЖИЗНИ, колебания (или флюктуации) численности особей в популяции. Термин введён рус. биологом С. С. Четвериковым в 1915. Подобные колебания численности могут быть сезонными или несезонными, повторяющимися через различные промежутки времени; обычно они тем длиннее, чем продолжит, цикл развития организмов. Часто В. ж. сопровождаются колебаниями ареала популяций. Четвериков указал на эволюционное значение В. ж. в качестве фактора, могущего изменять направление и интенсивность отбора, а также концентрации генов, содержащихся в популяциях. Впоследствии термин "В. ж." был заменён понятием популяционные волны (один из 4 элементарных эволюционных факторов - мутационный процесс, популяционные волны, изоляция п естественный отбор). Осн. значение В. ж. сводится к случайным изменениям концентраций (особенно невысоких) различных мутаций и генотипов, содержащихся в популяциях, а также к ослаблению давления отбора при увеличении и его усилению при уменьшении численности особей в популяции. Под термином "В. ж." иногда (сов. геолог Б. Л. Личков и нек-рые др.) также подразумевают этапы развития растит, и животного мира, примерно соответствующие смене геологич. циклов.
Лит.: Тимофеев-Ресовский Н. В., Микроэволюция, элементарные явления, материал и факторы микроэволюционного процесса, "Ботанический журнал", 1958, т. 43, Хо 3. Н. В. Тимофеев-Ресовский.
ВОЛНЫ МАРТЕНО, электрич. муз. инструмент, сконструированный франц. изобретателем М. Мартено (М. Martenot, р. 1898) в 1928. Имеет клавиатуру фортепьянного типа (7 октав). Даёт возможность исполнять только одноголосную музыку; тембр звука может варьироваться. Сочинения для В. М. или с участием этого инструмента написаны композиторами Д. Мийо, А. Жоливе, А. Онеггсром и др.
ВОЛНЫ МОРСКИЕ, волны на поверхности моря или океана. Благодаря большой подвижности частицы воды под действием разного рода сил легко выходят из состояния равновесия и совершают колебательные движения. Причинами, вызывающими появление волн, являются приливообразующие силы Луны и Солнца, ветер, колебание атм. давления, подводные землетрясения и деформации дна. В соответствии с этим В. м. подразделяются на приливные (см. Приливы и отливы), ветровые, барические (см. Сейши) и сейсмические (см. Цунами).
В большинстве случаев волновые движения отличаются неправильностью формы. Следует различать перемещение частиц в волне и видимое движение формы волны, заключающееся в передвижении в пространстве её профиля. Частицы в волне совершают перемещение по замкнутым или почти замкнутым траекториям (рис. 1).
Основные характеристики В. м.- их высота, равная расстоянию по вертикали между гребнем и подошвой волны (рис. 2), длина волны - расстояние погоризонтали между двумя смежными вершинами или подошвами волн, скорость перемещения формы волны, или фазовая скорость, период волны. Период ветровых В. м. не превосходит 30 сек, барические и сейсмнч. В. м. имеют период, исчисляемый минутами, десятками минут и часами. Периоды приливных волн измеряются часами.
Рис. 1. Схема распространения волны: круговые траектории движения частиц воды и профиль волны, перемещающейся вправо.
Рис. 2. Схема волны.
В зависимости от преобладающей роли сил, участвующих в формировании волновых движений, волны подразделяются на гравитационные и капиллярные (см. Волны на поверхности жидкости). Волны, продолжающие существовать после окончания действия сил, их вызвавших, наз. свободными, в отличие от вынужденных волн, поддерживаемых непрерывным притоком энергии.
Ветровые волны - вынужденные волны, образующиеся за счёт энергии ветра, передаваемой волнам путём непосредственного давления воздушного потока на наветренные склоны гребней и его трения о поверхность волны (рис. 3). Развитие ветровых волн начинается с образования ряби, являющейся капиллярными волнами. Возрастая, капиллярные волны превращаются в гравитационные, к-рые постепенно увеличиваются по длине и высоте. В начальной стадии развития волны бегут параллельными рядами, к-рые затем распадаются на обособленные гребни (трёхмерное волнение). Взволнованная ветром поверхность воды приобретает весьма сложный рельеф, непрерывно изменяющийся во времени. На поверхности моря всегда существуют ветровые волны самые разнообразные по своим размерам (иногда достигая дл. до 400 м, выс. 12-13 м и скорости распространения 14-15 м/сек).
Рис. 3. Действие ветра на волну.
В глубоком море размеры волн и характер волнения определяются скоростью ветра, продолжительностью его действия, "разгоном волн", т. е. расстоянием от подветренного берега в направлении ветра до точки наблюдения, а также структурой ветрового поля и конфигурацией береговой черты. В мелком море дополнительным фактором, влияющим на процесс образования волн, является глубина моря и рельеф дна; малые глубины ограничивают рост волн. Если ветер, вызвавший волнение, стихает, то ветровые волны постепенно преобразуются в свободные волны, наз. зыбью, волны к-рой имеют более правильную форму, чем ветровые волны, и большую длину гребней. Наиболее часто встречается смешанное волнение, при к-ром одновременно наблюдаются зыбь и ветровые волны.
Изучение В. м. представляет большой практич. интерес в связи с многочнсл. проблемами мореплавания, морского гидротехнич. стр-ва, кораблестроения и т. д. и требует детальных теоретич. и экспериментальных исследований с помощью различных инструментов, устанавливаемых на судах и на берегу.
Приборами для наблюдения за ветровыми волнами являются волномсрные рейки или вехи, волномеры и волнографы различных систем. Стереофотосъёмка позволяет регистрировать состояние поверхности моря на большой площади. Регистрация длиннопериодных В. м. (напр., приливных волн) производится приборами, наз. мареокрафами.
Лит.: С н е ж п н с к п и В. А.. Практическая океанография, Л.. 1951; Дуванин А. И., Волновые движения в море. Л., 1968; Шулепкпн В. В.. Физика моря, 4 изд., М., 1968. С. С. Войт.
ВОЛНЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ЖИДКОСТИ, волны, возникающие и распространяющиеся по свободной поверхности жидкости или на поверхности раздела двух несмешивающихся жидкостей. В. на п. ж. образуются под влиянием внешнего воздействия, в результате к-рого поверхность жидкости выводится из равновесного состояния (напр., при падении камня). При этом возникают силы, восстанавливающие равновесие: силы поверхностного натяжения и тяжести. В зависимости от природы восстанавливающих сил В. на п. ж. подразделяются на: капиллярные волны, если преобладают силы поверхностного натяжения, и гравитационные, если преобладают силы тяжести. В случае, когда совместно действуют силы тяжести и силы поверхностного натяжения, волны наз. гравитационно-капиллярными. Влияние сил поверхностного натяжения наиболее существенно при малых длинах волн, сил тяжести - при больших. Скорость с распространения В. на п. ж. зависит от длины волны X. При возрастании длины волны скорость распространения гравитационно-капиллярных волн сначала убывает до нек-рого миним.
значения с1 = корень44go/р, а затем вновь возрастает (o- поверхностное натяжение, g - ускорение силы тяжести, р - плотность жидкости). Значению c1_соответствует длина волны Л1 = 2пи корень о/gp. При Л>Л1 скорость распространения зависит преим. от сил тяжести, а при Л < Л1- от сил поверхностного натяжения. Для поверхности раздела воды и воздуха Л1 = = 1,72 см.
Причины возникновения гравитационных волн: притяжение жидкости Солнцем и Луной (см. Приливы и отливы), движение тел вблизи или по поверхности воды (корабельные волны), действие на поверхность жидкости системы импульсивных давлений (ветровые волны, начальное отклонение нек-рого участка поверхности от равновесного положения, напр, местное возвышение уровня при подводном взрыве). Наиболее распространены в природе ветровые волны (см. также Волны морские).
ВОЛНЫ РЭЛЕЯ (по имени англ, физика Дж. У. Рэлея), вид упругих волн, распространяющихся вблизи свободной границы твёрдого тела и затухающих с глубиной.
ВОЛНЫ СДВИГА, вид упругих волн в твёрдых телах, при распространении к-рых частицы среды смещаются перпендикулярно направлению распространения волны.
ВОЛНЯНКИ (Orgyidae, или Lyman.triidae), семейство насекомых отряда бабочек. Крылья в размахе б. ч. 30-70 мм. У бабочек ротовые органы рудиментарные (большинство не питается). Гусеницы многоядные, имеют густой волосяной покров; питаются листьями гл. обр. древесных растений. Куколки с волосистыми пучками на спинной стороне. Окукление в коконах. Зимуют в разных стадиях, но чаще зимуют гусеницы. Ок. 4000 видов. Распространены по всему свету, наиболее обильны во влажных тропич. лесах Азии и Африки. В СССР - 62 вида, преим. в субтропич. лесах; в степях, пустынях и тундрах- единичные виды. Мн. В. вредят лесоводству и садоводству. Особенно большой вред наносят: непарный шелкопряд, монашенка, златогузка.
Лит.: Кожанчиков И. В., Волнянки (Orgyidae), М.~ Л., 1950 (Фауна СССР. Новая серия № 42. Насекомые чешуекрылые, т. 12). В. И. Кузнецов.
ВОЛОБУЕВ Владимир Родионович [р. 12(25).7.1909, Краснодар], советский почвовед, чл.-корр. АН СССР (1968), академик АН Азерб. ССР (1958). По окончании Кубанского с.-х. ин-та (1930) работал на Муганской опытно-мелиоративной станции. В 1952-57 директор Ин-та почвоведения и агрохимии АН Азерб. ССР. В 1957-59 вице-президент, с 1959 академик-секретарь Отделения биологич. наук АН Азерб. ССР. В результате исследования крупных ирригациошю-мелиоративных объектов Азерб. ССР установил принципы мелиоратив-
ного районирования и создал теорию промывки почв; разрабатывал вопросы экологии, классификации и диагностики почв. Впервые развил положения об энергетике почвообразования. Пр. им. В. В. Докучаева (1958), Гос. пр. СССР (1967).
Соч.: Промывка засоленных почв, Баку, 1948; Почвы и климат, Баку, 1953; Экология почв, Баку, 1963; Генетические формы засоления почв Кура-Араксинской низменности, Баку, 1965.
Лит.: В. Р. Волобуев. Библиография, Баку, 1970.
ВОЛОБУЕВ Павел Васильевич (1.1.1923, дер. Евгеновка, ныне Тарановского р-на Кустанайской обл. Казах. ССР), советский историк, чл.-корр. АН СССР (1970). Чл. КПСС с 1944. Окончил ист. ф-т МГУ (1950). С 1955 ст. науч. сотрудник Ин-та истории АН СССР, с 1966 зав. сектором по изданию многотомной "Истории СССР", с 1969 директор Ин-та истории СССР АН СССР. Осн. труды по изучению экономич., политич. и социальных предпосылок истории и историографии Великой Окт. социалистич.революции.
Лит.: Монополистический капитализм в России и его особенности, М., 1956; Экономическая политика Временного правительства, М., 1962; Пролетариат и буржуазия России в 1917, М., 1964; В. И. Ленин об общих закономерностях Великой Октябрьской социалистической революции, М., 1966.
ВОЛОВЕЦ, посёлок гор. типа, центр Волозецкого р-на Закарпатской обл. УССР. Расположен в Карпатах, в межгорной котловине, на р. Вича. Ж.-д. ст. 4,3 тыс. жит. (1969). Лесокомбинат, соковинный з-д. Турбаза.
ВОЛОВИК, растение сем. бурачниковых; то же, что anxyja итальянская.
ВОЛОВНЯ, постройка для содержания волов. Располагают на возвышенном сухом месте.. При В. имеется помещение для хранения корма и его приготовления. Стойла обычно устраивают в 2 ряда с проходами для раздачи кормов в 1 л и с проходами для уборки навоза в 1,5 м. В. должна иметь хорошую вентиляцию, нормальное освещение и температуру зимой в пределах 4-10°С. В связи со строительством в совхозах и колхозах крупных механизированных скотных дворов В. утрачивает своё значение.
ВОЛОГДА, река в Вологодской обл. РСФСР, прав, приток р. Сухона. Дл. 155 км, пл. басс. 3030 км2. Течение довольно быстрое в верховьях, в низовьях очень медленное. Судоходна от впадения р. Тошня (самого значит, притока). На реке - г. Вологда.
Вологда. 1. Архиерейский двор. 16-18 вв. Общий вид. 2. Спасский собор Cnaco-Прилуцкого монастыря. 1537-42. 3. Дом адмирала Барша. 1781. Вологда. Церковь Сретенья на Набережной. 1731-35.
ВОЛОГДА, город, центр Вологодской обл. РСФСР. Узел ж.-д. линий Москва - Архангельск и Ленинград - Киров. Пристань на р. Вологда (в 32 км от её впадения в Сухону). 178 тыс. жит. в 1970; (58 тыс. жит. в 1926).
В. возникла на пути волока, соединявшего басс. pp. Сухона и Шексна. Впервые упоминается в источниках под 1147. До кон. 14 в. была во владениях Новгорода, затем попала под власть Великого княжества Московского. В 15-17 вв.- крупный торг, и ремесл. центр, а также центр торговли Рус. государства с Поморьем, Сибирью и |
