Большая Советская Энциклопедия (ЭФ) - Большая Советская Энциклопедия "БСЭ" - Страница 15

,  (1)

  где x — энергия, р — квазиимпульс электрона проводимости. Если зависимость x(р ) (закон дисперсии) анизотропна, то Э. м. представляет собой тензор (тензор обратной массы):

 

 (2)

  Это означает, что ускорение электрона в решётке в общем случае направлено не параллельно внешней силе F . Оно может быть направлено даже антипараллельно F , что соответствует отрицательному значению Э. м. Свойства электронов с отрицательной Э. м. столь отличаются от свойств обычных частиц, что оказалось удобнее рассматривать положительно заряженные дырки с положительной Э. м.

  При изучении гальваномагнитных явлений пользуются так называемой циклотронной Э. м. электронов и дырок

, (3)

  где S — площадь сечения изоэнергетической поверхности x(р) плоскостью, перпендикулярной магнитному полю Н . Наиболее важные методы определения Э. м. электронов проводимости и дырок — циклотронный резонанс , измерение электронной теплоёмкости и др.

  В теории квантовой жидкости для квазичастиц — фермионов с изотропным законом дисперсии Э. м. называется отношение:

m* = p /v0   (4)

  где р и vo — абсолютные значения импульса и скорости квазичастиц при абсолютном нуле температуры, соответствующие Ферми энергии . Э. м. атома жидкого 3 He: m * = 3,08 m , где m — масса свободного атома 3 He (см. Гелий ).

  Понятие Э. м. обобщают для таких квазичастиц, как фононы , ротоны, экситоны и др. Во всех этих случаях имеет место соотношение (1).

  Лит . см. при ст. Квазичастицы .

  И. Каганов.

Эффективная мощность

Эффекти'вная мо'щность, мощность двигателя, отдаваемая рабочей машине непосредственно или через силовую передачу . Различают полезную, полную и номинальную Э. м. двигателя. Полезной называют Э. м. двигателя за вычетом затрат мощности на приведение в действие вспомогательных агрегатов или механизмов, необходимых для его работы, но имеющих отдельный привод (не от двигателя непосредственно). Полная Э. м. — мощность двигателя без вычета указанных затрат. Номинальная Э. м., или просто номинальная мощность, — Э. м., гарантированная заводом-изготовителем для определённых условий работы. В зависимости от типа и назначения двигателя устанавливаются Э. м., регламентируемые стандартами или техническими условиями (например, наибольшая мощность судового реверсивного двигателя при определённой частоте вращения коленчатого вала в случае заднего хода судна — так называемая мощность заднего хода, наибольшая мощность авиационного двигателя при минимальном удельном расходе топлива — так называемая крейсерская мощность и т. п.). Э. м. зависит от форсирования (интенсификации) рабочего процесса, размеров и механического кпд двигателя.

  М. Г. Круглов.

Эффективное излучение

Эффекти'вное излуче'ние, разность между земным излучением и противоизлучением атмосферы ; измеряется пиргеометрами .

Эффективное поперечное сечение

Эффекти'вное попере'чное сече'ние, эффективное сечение, сечение (в физике), величина, характеризующая вероятность перехода системы двух сталкивающихся частиц в результате их рассеяния (упругого или неупругого) в определённое конечное состояние. Э. п. с. s равно отношению числа dN таких переходов в единицу времени к плотности nv потока рассеиваемых частиц, падающих на мишень, т. е. к числу частиц, проходящих в единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную к их скорости v (n — плотность числа падающих частиц): s = dN/nv . Таким образом, Э. п. с. имеет размерность площади; обычно оно измеряется в см2 . Различным типам переходов, наблюдаемых при рассеянии частиц, соответствуют разные Э. п. с. Упругое рассеяние частиц характеризуют дифференциальным Э. п. с. d s/d W, равным отношению числа частиц, упруго рассеянных в единицу времени в единицу телесного угла, к потоку падающих частиц (d W — элемент телесного угла), и полным сечением s, равным интегралу дифференциального сечения, взятому по полному телесному углу (W = 4p стер ). Для иллюстрации на рис. схематически изображен процесс упругого рассеяния точечных «классических» частиц на шарике радиуса R с «абсолютно жёсткой» поверхностью. Полное Э. п. С. рассеяния для этого случая равно геометрическому сечению шарика: s = pR2 .

  При наличии неупругих процессов полное сечение складывается из Э. п. с. упругих и неупругих процессов. Для более детальной характеристики рассеяния вводят сечение для отдельных типов (каналов) неупругих реакций. Для множественных процессов важное значение имеют т. н. инклюзивные сечения, описывающие вероятность появления в данном столкновении какой-либо определённой частицы или группы частиц.

  Если взаимодействие между сталкивающимися частицами велико и быстро падает с расстоянием, то Э. п. с. по порядку величины, как правило, равно квадрату радиуса действия сил или геометрическому сечению системы (см. рис. ); однако вследствие специфических квантовомеханических явлений Э. п. с. могут существенно отличаться от этих значений (например, в случаях резонансного рассеяния и Рамзауэра эффекта ).

  Экспериментальные измерения Э. п. с. рассеяния дают сведения о структуре сталкивающихся частиц. Так, измерения сечения упругого рассеяния a-частиц атомами позволили открыть атомное ядро, а упругого рассеяния электронов протонами и нейтронами (нуклонами) — определить радиусы нуклонов и распределение в них электрического заряда и магнитного момента (т. н. формфакторы ). Понятие Э. п. с. используется также в статистической физике при построении кинетических уравнений.

  С . С . Герштейн .

Схема, поясняющая упругое рассеяние «классической» частицы на «абсолютно твёрдом» шарике. Рассеянию на угол J = p - a отвечает параметр столкновения r = R sin(a/2) = R cos(J/2), а сечение ds рассеяния в телесный угол dW = 2psinJdJ равно площади заштрихованного кольца: dJ = 2prdr = (p/2)R

sinJdJ, т. е. дифференциальное сечение ds/dW = R/4, а полное сечение упругого рассеяния равно геометрическому сечению шарика: s = pR. При учёте квантовых (волновых) свойств частиц сечение получается иным. В предельном случае l >> R (l = ħ /r — длина волны де Бройля частицы, r — её импульс, ħ — постоянная Планка) рассеяние сферически симметрично, а полное сечение в 4 раза больше классического: sкв = 4pR2 . При l << R рассеяние на конечные углы (J ¹ 0) напоминает классическое, однако под очень малыми углами dJ~l/R происходит волновое «дифракционное» рассеяние с сечением pR; т. о., полное сечение с учётом дифракции вдвое больше классического: s = 2pR.