БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ДА)
В аппаратах, основанных на тепловых методах, Д. в. создаётся либо повышением давления в газах или жидкостях при их нагревании в замкнутом сосуде (в отдельных установках достигнуты Д. в. в газах до 30—40 кбар ), либо в результате расширения «аномальных» (см. выше) жидкостей при затвердевании. Сжимаемое тело окружают жидкостью, охладив которую до затвердевания в замкнутом объёме, получают фиксированное Д. в. (в случае воды, например, около 2 кбар ).
Лит.: Бриджмен П. В., Физика высоких давлений, пер. с англ., М. — Л., 1935; его же. Новейшие работы в области высоких давлений, пер. с англ., М., 1948; его же, Исследования больших пластических деформаций и разрыва, пер. с англ., М., 1955; Верещагин Л. Ф., Физика высоких давлений и искусственные алмазы, в сборнике: Октябрь и научный прогресс, кн. 1, М., 1967, с. 509; Верещагин Л. Ф., Ицкевич Е. С. и Яковлев Е. Н., Физика высоких давлений, в сборнике: Развитие физики в СССР, кн. 1, М., 1967, с. 430: Дремин А. Н., Бреусов О. Н., Процессы, протекающие в твёрдых телах под действием сильных ударных волн, «Успехи химии», 1968, т. 37, в. 5; Альтшулер Л. В., Баканова А. А., Электронная структура и сжимаемость металлов при высоких давлениях. там же, 1968, т. 96, в. 2; Циклис Д.С., Техника физико-химических исследований при высоких давлениях, 2 изд., М., 1958; Рябинин Ю. Н., Газы при больших плотностях и высоких температурах, М., 1959; Гоникберг М. Г., Высокие и сверхвысокие давления в химии, 2 изд., М., 1968; Современная техника сверхвысоких давлений, пер. с англ., М., 1964; Пол В., Варшауэр Д. [ред.]. Твердые тела под высоким давлением, пер. с англ., М., 1966;
Бранд Н. Б., Гинзбург Н. И., Сверхпроводимость при высоких давлениях, «Успехи физических наук», 1969, т. 98, в. 1; Жарков В. Н., Калинин В. А., Уравнения состояния твёрдых тел при высоких давлениях и температурах, М., 1968; Кормер С. Б., Оптические исследования свойств ударносжатых конденсированных диэлектриков, «Успехи физических наук», 1968, т. 94, в. 4.
Л. Д. Лившиц.
Рис. 14. Зависимость относительного электрического сопротивления R/R0 металлов от давления. Значения R/R0 отложены по вертикальной оси (R0 — электрическое сопротивление при нормальном давлении, R — при высоком давлении).
Рис. 3. Зависимость относительной плотности (d = r/r0 ) газообразного азота от давления р, где r0 — плотность при 1 am и 0°С.
Рис. 5. Зависимость относительного объёма твёрдых тел от давления.
Рис. 1. Границы областей существования некоторых минералов. Над чертой даны названия фаз высокого давления, под чертой — фаз низкого давления. М — поверхность Мохоровичича под континентами.
Рис. 8. Зависимость вязкости жидкостей от давления при комнатной температуре.
Рис. 13. Зависимость температуры плавления металлов от давления.
Рис. 9. Фотографии образцов стали, разорванных при осевом растяжении в условиях различных гидростатических давлений в жидкости, окружающей образец (а — атмосферное давление; б — 8,5 кбар ; в — 16,5 кбар ). Уменьшающаяся от а к в площадь поверхности разрыва указывает на увеличение пластичности стали с ростом давления.
Рис. 6. Изменение плотности некоторых металлов при ударном сжатии.
Рис. 16. Схемы аппаратов высокого давления: а — аппарат «цилиндр — поршень»; б — «наковальни» Бриджмена; в — установка с коническими пуансонами; г — «наковальни», погруженные в пластичную среду, сжатую до меньшего давления; д и е — «тетраэдрическая» и «кубическая» установки (пуансон, обращенный к зрителю, не изображен); отдельно показана форма сжимаемого тела; 1 — пуансон (поршень); 2 — сосуд высокого давления; 3 — сжимаемый образец; 4 — среда, передающая давление. Стрелками показаны направления действия сил.
Рис. 4. Зависимость относительного объёма жидкости от давления.
Рис. 2. Экспериментально освоенный диапазон давлений и температур: I — прессование в промышленности; II — гидро—термальные процессы; III — гидростатические давления (в газах и жидкостях); IV — диапазон давлений, освоенный к 1950—м гг. (Бриджмен); V — статические давления (до 200 кбар ) при высоких температурах (к 1970—м годам); VI — статические давления (до 300 кбар ) при сверхнизких температурах; VII — давления, создаваемые ударными волнами (до ~ 104 кбар при температурах свыше 3000° С); VIII — cтатические давления (до ~ 500 кбар ) при комнатной температуре.
Рис. 12. Фазовая диаграмма железа. Показаны области существования кристаллических модификаций железа (a,d,g и e) и строение соответствующих элементарных ячеек.
Рис. 10. Изменение объёма (плотности) некоторых простых веществ при полиморфных переходах. Величина вертикальной ступеньки на каждой кривой соответствует изменению объёма при переходе.
Рис. 7. Зависимость атомных объёмов V элементов (в см3 /г—атом ) от порядкового номера Z: а — при нормальных условиях; б — при давлении 1 Мбар ; в — вычисленные данные для 10 Мбар .
Рис. 15. Изменение температуры Кюри под давлением у различных магнитных материалов: 1 — (MnZn)Fe2 O4 , 2 — La0 , 75 Sr0 , 25 MnO3 , 3 — Ni, 4 — сплав Ni—Cu (67%Ni), 5 — алюмель (94%Ni), 6 — Cd, 7 — сплав Fe — Ni(64%Fe), 8 — сплав Fe — Ni(70%Fe).
Рис. 11. Изменение относительного электрического сопротивления металлов, испытывающих полиморфные переходы при высоких давлениях. Шкала 0—2,0 — для Bi, Pb; шкала 0—5 — для Ba, Fe; шкала 0—100 — для Rb, Ca, Cs.
Давление горное
Давле'ние го'рное, см. Горное давление .
Давление звука
Давле'ние зву'ка, давление звукового излучения, радиационное давление, постоянное давление, испытываемое телом, находящимся в стационарном звуковом поле. Д. з. не следует смешивать со звуковым давлением , представляющим собой периодически меняющееся давление в среде, в которой распространяется звуковая волна. Д. з. пропорционально плотности звуковой энергии и, следовательно, квадрату звукового давления. Оно мало по сравнению со звуковым давлением; так, например, в звуковом поле в воздухе, в котором звуковое давление равно 102 н/м2 , при нормальном падении звуковой волны на полностью отражающее звук препятствие Д. з. приблизительно равно 0,1 н/м2 . Измерение Д. з. производится радиометром . Зная величину Д. з., можно определить абсолютное значение интенсивности звука в данной среде.
Лит.: Красильников В. А., Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах, 3 изд., М., 1960; Морз Ф., Колебания и звук, пер. с англ., М. — Л., 1949.
Давление света
Давле'ние све'та, давление, производимое светом на отражающие или поглощающие тела. Д. с. впервые было экспериментально открыто и измерено П. Н. Лебедевым (1899). Величина Д. с. даже для самых сильных источников света (Солнце, электрическая дуга) ничтожно мала и маскируется в земных условиях побочными явлениями (конвекционными токами, радиометрическими силами, см. Радиометрический эффект ), которые могут превышать в тысячи раз величину Д. с. Для обнаружения Д. с. Лебедев изготовил специальные приборы и проделал опыты, представляющие замечательный пример искусства эксперимента. Основной частью прибора Лебедева служили плоские лёгкие крылышки (диаметром 5 мм ) из различных металлов (платина, алюминий, никель) и слюды (рис. 1 ). Крылышки подвешивались на тонкой стеклянной нити и помещались внутри стеклянного сосуда G (рис. 2 ), из которого выкачивался воздух. На крылышки с помощью специальной оптической системы и зеркал направлялся свет от сильной электрической дуги В. Перемещение зеркал S1 , S4 давало возможность изменять направление падения света на крылышки. Устройство прибора и методика измерения позволили свести до минимума мешающие радиометрические силы и обнаружить Д. с. на отражающие или поглощающие крылышки, которые под его воздействием отклонялись и закручивали нить. В 1907—10 Лебедев исследовал Д. с. на газы, что было ещё труднее, так как Д. с. на газы в сотни раз меньше, чем на твёрдые тела.
Результаты экспериментов Лебедева и более поздних исследователей полностью согласуются со значением Д. с., определённым на основе электромагнитной теории света (Дж. К. Максвелл , 1873), что явилось ещё одним важным подтверждением теории электромагнитного поля Фарадея — Максвелла. Согласно электромагнитной теории света, давление, которое оказывает на поверхность тела плоская электромагнитная волна, падающая перпендикулярно к поверхности, равно плотности и электромагнитной энергии (энергии, заключённой в единице объёма) около поверхности. Эта энергия складывается из энергии падающих и энергии отражённых от тела волн. Если мощность электромагнитной волны, падающей на 1 см 2 поверхности тела, равна S эрг/см2 ( сек ), коэффициент отражения электромагнигной энергии от поверхности тела равен R, то вблизи поверхности плотность энергии u = S• (1+R)/c (с — скорость света). Этой величине и равно Д. с. на поверхность тела: р = S (1 + R )/c (эрг/см3 или дж/м3 ). Например, мощность солнечного излучения, приходящего на Землю, равна 1,4•106 эрг/ (см2 (сек ) или 1,4•103 вт/м2 , следовательно, для абсолютной поглощающей поверхности (когда R = 0) р = 4,3 •10-5 lдин/см2 = 4,3•10-6 н/м2 . Общее давление солнечного излучения на Землю равно 6•1013 дин (6•108 н ), что в 1013 раз меньше силы притяжения Солнца.
