Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ДЕ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 53 (всего у книги 67 страниц)
Детального равновесия принцип
Дета'льного равнове'сия при'нцип, общее положение статистической физики, согласно которому любой микроскопический процесс в равновесной системе протекает с той же скоростью, что и обратный ему.
Когда система, состоящая из большого числа частиц, находится в равновесии, постоянными во времени остаются лишь физические величины, относящиеся к системе в целом (они называются термодинамическими величинами). В то же время составляющие систему отдельные микрочастицы меняют своё состояние: в равновесной системе происходят столкновения частиц (атомов, молекул и др.), могут протекать химические реакции и т.п. Конечно, чтобы равновесие сохранялось, наряду с любым таким микропроцессом должен осуществляться и обратный ему (т. к., действуя лишь в одном направлении, микропроцесс может привести к изменению состояния системы в целом). Д. р. п. утверждает, что скорость любого микропроцесса (число происходящих за 1 сек событий этого микропроцесса) совпадает в состоянии равновесия со скоростью обратного ему процесса. Скорость при этом трактуется статистически – как среднее по большому числу одинаковых микропроцессов.
В квантовой теории Д. р. п. состоит в равенстве вероятностей прямого и обратного процессов. Этими процессами могут быть квантовые переходы, реакции между элементарными частицами и т.д.
Связывая характеристики прямого и обратного процессов, Д. р. п. имеет важное прикладное значение. В некоторых случаях наблюдать один из этих процессов значительно легче, чем второй. Иногда один из процессов поддаётся более простому определению. Например, легко измерить вероятность фотоионизации атома (выбивания электрона под действием излучения). Скорость этого процесса, так же как и обратного ему процесса рекомбинации, легко выразить через соответствующие вероятности процессов. Т. о., Д. р. п. позволяет вычислить вероятность рекомбинации.
Большое применение Д. р. п. находит в физической и химической кинетике (так, именно на Д. р. п. основан действующих масс закон).
В. П. Павлов.
Детандер
Дета'ндер (от франц. détendre – ослаблять), машина для охлаждения газа путём его расширения с отдачей внешней работы. Д. относится к классу расширительных машин (см. Пневмодвигатель), но применяется главным образом не с целью совершения внешней работы, а для получения холода. Расширение газа в Д. – наиболее эффективный способ его охлаждения. Д. используется в установках для сжижения газов и разделения газовых смесей методом глубокого охлаждения, в криогенных рефрижераторах, в установках, имитирующих высотные и космические условия, в некоторых системах кондиционирования воздуха и т.д.
Наиболее распространены поршневые Д. (рис. 1) и турбодетандеры (рис. 2). Поршневые Д. – машины объёмного периодического действия, в которых потенциальная энергия сжатого газа преобразуется во внешнюю работу при расширении отдельных порций газа, перемещающих поршень. Они выполняются вертикальными и горизонтальными, одно– и многорядными. Торможение поршневых Д. осуществляется электрогенератором и реже компрессором. Применяются в основном в установках с холодильными циклами высокого 15—20 Мн/м2 (150—200 кгс/см2) и среднего 2—8 Мн/м2 (20—80 кгс/см2) давлений для объёмных расходов газа при температуре и давлении на входе в машину (физических расходов) 0,2—20 м3/ч. Турбодетандеры – лопаточные машины непрерывного действия, в которых поток проходит через неподвижные направляющие каналы (сопла), преобразующие часть потенциальной энергии газа в кинетическую, и систему вращающихся лопаточных каналов ротора, где энергия потока преобразуется в механическую работу, в результате чего происходит охлаждение газа. Они делятся по направлению движения потока на центростремительные, центробежные и осевые; по степени расширения газа в соплах – на активные и реактивные; по числу ступеней расширения – на одно– и многоступенчатые. Наиболее распространён реактивный одноступенчатый центростремительный Д., разработанный П. Л. Капицей. Торможение турбинных Д. осуществляется электрогенератором, гидротормозом, нагнетателем, насосом. Турбодетандеры применяются главным образом в установках с холодильным циклом низкого давления 0,4—0,8 Мн/м2 (4—8 кгс/см2) для объёмных (физических) расходов газа 40—4000 м3/ч. Созданы турбодетандеры для холодильных циклов низкого, среднего и высокого давлений с объёмными расходами газа 1,5—40 м3/ч. Эти машины характеризуются малыми размерами (диаметр рабочего колеса 10—40 мм) и высокой частотой вращения ротора (100000—500000 об/мин).
Лит. см. при ст. Глубокое охлаждение.
А. Б. Давыдов.
Рис. 1. Схема поршневого детандера: 1 – поршень; 2 – цилиндр; 3 – впускной клапан; 4 – выпускной клапан; 5 – кривошипно-шатунный механизм.
Рис. 2. Схема центростремительного реактивного турбодетандера: 1 – спиральный подвод газа; 2 – направляющий сопловой аппарат; 3 – ротор; 4 – отводной диффузор.
Детектив
Детекти'в (англ. detective, от лат. detego – раскрываю, разоблачаю), сыщик, следователь.
Детективная литература
Детекти'вная литерату'ра, вид литературы, включающей художественные произведения, сюжет которых посвящён раскрытию загадочного преступления, обычно с помощью логического анализа фактов. Основой конфликта чаще всего является столкновение справедливости с беззаконием, завершающееся победой справедливости. Родоначальником собственно Д. л. считается американский писатель Э. По («Убийство на улице Морг», 1841, и др.). Основные черты Д. л. складываются уже во 2-й половине 19 – начале 20 вв. в творчестве У. У. Коллинза (Англия), Э. Габорио, Г. Леру (Франция), А. К. Грин (США) и особенно А. К. Дойла (Англия), создавшего популярный образ Шерлока Холмса, частного детектива. Оформляются два сюжетных типа Д. л.: интеллектуальный, идущий от Э. По (основной интерес сосредоточен на процессе расследования), и приключенческий, идущий от У. Коллинза (построенный на нагнетании новых драматических эпизодов, часто новых преступлений).
Большую роль в дальнейшем развитии Д. л. сыграли произведения английских писателей Э. Уоллеса, Д. Л. Сейерс и др., а также Г. К. Честертона, создавшего образ «интуитивного детектива» – патера Брауна. Для большинства произведений 1-й четверти 20 в. характерна, однако, искусственность ситуаций, стандартность сюжетной схемы: Р. Фримен, Ф. У. Крофтс (Англия); С. С. Ван Дайн (псевдоним У. Райта), Дж. Карр (США).
Реалистическими элементами, литературным мастерством отмечены повести о сыщиках-любителях Эркюле Пуаро и мисс Марпл А. Кристи (Англия) и об инспекторе Мегрэ Ж. Сименона (Франция). Реалистические мотивы в американской Д. л. возродил Д. Хамметт, а за ним – Р. Чандлер, Ф. Макдональд (так называемая жёсткая школа, не чуждая острой социальной критики). Под их влиянием в Д. л. 20—30-х гг. сложился тип «динамичной повести», компромиссно сочетающей реалистические моменты с сюжетными шаблонами: Э. С. Гарднер, Р. Стоут, Э. Куин (псевдоним Ф. Даннея и М. Б. Ли), П. Квентин (псевдоним группы писателей) в США; Дж. Тей, М. Иннес (Англия); Н. Марш (Новая Зеландия). После 2-й мировой войны возрос поток антиинтеллектуальной Д. л., лишённой социальной проблематики: так называемая чёрная школа – М. Спиллейн, С. Адамс (США), серия о шпионе-супермене Джеймсе Бонде И. Флеминга (Англия) – воспевающая жестокость и секс. В середине 20 в. широко распространились модификации Д. л.: криминальный (Ф. Айлс, Д. Симсон, Англия; П. Хайсмит, США), шпионский (Э. Эмблер, Ле Карре – псевдоним Дж. Корнуэлла, Англия) и полицейский (Э. Мак-Бейн, США) романы, а также детективные сюжеты, основанные на научно-фантастической идее (А. Азимов, США).
Зачинатели советской Д. л. – А. Н. Толстой («Гиперболоид инженера Гарина») и М. Шагинян («Месс-Менд»). Поначалу преобладала «шпионская» тематика. В послевоенный период, наряду с собственно Д. л. (Л. Шейнин), появились произведения о работниках милиции (А. Адамов, Ю. Семёнов и др.) и контрразведки (Р. Ким), фантастический детектив.
Для лучших образцов Д. л. характерны реалистичность изображения быта и психологии, общественных связей и конфликтов, романтическая заострённость событий и характеров, увлекательность интеллектуальной игры. Они основаны на рационалистическом убеждении в силе разума и утверждают торжество правопорядка над социальным злом.
Лит.: Томан Н., Что такое детективная литература?, в сб.: О фантастике и приключениях. О литературе для детей, в. 5, Л., 1960; Детектив: и социальность, и художественность, «Литературная газета», 1972, 19 января; Haycroft Н., Murder for pleasure, N. Y. – L., [1943]; Pfeiffer Н., Die Mumie im Glassarg, Rudolfstadt, [I960]; Maver W., Krimi und Crimen, Halle, [1967]; Škvorecký I., Nápady čtenaře detektivek, Praha, [1965]; Райнов В., Черният роман, София, 1970; Barzum I., Taylor W. Н., A catalogue of crime, N. Y., 1971.
P. Э. Нудельман.
Детектирование
Детекти'рование (от лат. detectio – открытие, обнаружение), преобразование электрических колебаний, в результате которого получаются колебания более низкой частоты или постоянный ток. Наиболее распространённый случай Д. – демодуляция – состоит в выделении низкочастотного модулирующего сигнала из модулированных высокочастотных колебаний (см. Модуляция колебаний). Д. применяется в радиоприёмных устройствах для выделения колебаний звуковой частоты, в телевидении – сигналов изображения и т.д.
Модулированное по амплитуде колебание представляет собой в простейшем случае совокупность трёх высоких частот w, w + W и w – W, где w – высокая несущая частота, W – низкая частота модуляции. Т. к. сигнала частоты W нет в модулированном колебании, то Д. обязательно связано с преобразованием частоты. Электрические колебания подводятся к устройству (детектору), которое проводит ток только в одном направлении. При этом колебания превратятся в ряд импульсов тока одного знака. Если амплитуда детектируемых колебаний постоянна, то на выходе детектора импульсы тока имеют постоянную высоту (рис. 1). Если амплитуда колебаний на входе детектора изменяется, то высота импульсов тока становится различной. Огибающая импульсов при этом повторяет закон изменения амплитуды подводимых к детектору модулированных колебаний (рис. 2). Если колебания выпрямляются лишь частично, т. е. ток через детектор течёт в обоих направлениях, но электропроводность детектора различна, то Д. также происходит. Т. о., для Д. можно использовать любое устройство с различной электропроводностью в различных направлениях, например диод. Спектр частот тока, прошедшего через диод, значительно богаче спектра исходного модулированного колебания. Он содержит постоянную составляющую, колебание частоты W, а также составляющие с частотами w, 2w, Зw и т.д. Для выделения сигнала частоты W ток диода пропускается через линейный фильтр, обладающий высоким сопротивлением на частоте W и малым сопротивлением на частотах w, 2w и т.д. Простейший фильтр состоит из сопротивления R и ёмкости С, величина которых определяется условиями wRC >> 1 и WRC << 1 (см. Электрический фильтр). Напряжение на выходе этого фильтра имеет частоту W и амплитуду, пропорциональную глубине модуляции входного колебания высокой частоты.
Рассмотренный выше детектор с кусочно-линейной зависимостью тока от напряжения (рис. 3, б), называется линейным, воспроизводит практически без искажений колебание низкой частоты W, которым модулировался входной сигнал (рис. 3, в). Значительно бо'льшие искажения получаются при квадратичном Д., когда зависимость между током I и напряжением V выражается квадратичным законом: I = I + AV + BV2. Модулированный по амплитуде сигнал (рис. 3, а), поданный на квадратичный детектор, вызовет ток через детектор, в спектре которого содержатся частоты: W, 2W, w – W, w, w + W, 2w – W, 2w + W и т.д. Линейный фильтр легко отсеивает все частоты, начиная с третьей, однако колебание частоты 2W ослабляется фильтром слабо и является искажающей сигнал W «помехой». Избавиться от неё можно лишь при малой глубине модуляции, т.к. амплитуда тока частоты 2W пропорциональна квадрату глубины модуляции входного сигнала.
Один и тот же диод может работать и как квадратичный, и как линейный детектор в зависимости от величины поступающего на него сигнала. Для малого сигнала характеристика диода квадратична, для большого же сигнала характеристику можно считать «кусочно-линейной». Т. о., для Д. с малыми искажениями желательно подавать на детектор достаточно большой сигнал.
Для Д. используется нелинейность зависимости тока от напряжения в вакуумных и полупроводниковых диодах (диодное Д.), нелинейность характеристики участка сетка-катод вакуумного триода (сеточное Д.), нелинейность зависимости анодного тока триода от напряжения на его сетке (анодное Д.). Сам процесс Д. во всех случаях сводится к диодному Д., только при сеточном и анодном Д. он сопровождается усилением сигналов в триоде. Д. возможно и в оптическом диапазоне, где оно осуществляется с помощью фотоприёмников (фотоэлементов, фотоумножителей, фотодиодов и т.д.) или нелинейных кристаллов (см. Нелинейная оптика).
Лит.: Стрелков С. П., Введение в теорию колебаний, 2 изд., М., 1964; Сифоров В. И., Радиоприёмные устройства, 5 изд., М., 1954, гл. 6; Гуткин Л. С., Преобразование сверхвысоких частот и детектирование, М. – Л., 1953.
В. Н. Парыгин.
Рис. 1. На входе детектора колебания с постоянной амплитудой (а); на выходе детектора импульсы тока I одинаковой высоты (б). Детектор регистрирует постоянную составляющую тока.
Рис. 3. а – амплитудно-модулированное колебание на входе детектора; б – вольтамперная характеристика детектора; в – колебания тока на выходе детектора.
Рис. 2. а – колебания с амплитудной модуляцией на входе детектора; б – импульсы тока на его выходе. Детектор регистрирует переменный ток низкой частоты (нижняя пунктирная линия).
Детектор
Дете'ктор (лат. detector – открыватель, от detego – открываю, обнаруживаю) в радиотехнике, устройство для детектирования электрических колебаний. Д. применяют в вещательных, связных, телевизионных радиоприёмниках, измерительных устройствах и многих др. для выделения модулирующих частот колебаний, несущих информацию. Различают амплитудный, частотный и фазовый Д. В амплитудном Д. для детектирования высокочастотных амплитудно-модулированных (AM) колебаний в качестве элемента с нелинейной электрической проводимостью применяют чаще всего полупроводниковый диод. Напряжение AM колебаний, приложенное к колебательному контуру, воздействует на электрическую цепь, состоящую из конденсатора С, диода Д и резистора R, соединённого или последовательно с диодом (последовательный Д., рис. 1, а), или параллельно (параллельный Д., рис. 1, б). Вследствие односторонней проводимости диода в цепи возникает электрический ток в виде высокочастотных импульсов, амплитуда которых изменяется по закону модуляции колебаний высокой частоты. Этот ток создаёт на концах резистора R напряжение, амплитуда которого также изменяется по закону модуляции. Для высокочастотных составляющих тока электрическое сопротивление конденсатора С мало, и, следовательно, напряжение высокочастотных колебаний на его концах незначительно. Для модулирующих частот колебаний оно много больше сопротивления резистора R, и, следовательно, напряжение модулирующих частот колебаний полностью приложено к концам резистора R. Для того чтобы паразитные ёмкости подключаемых к параллельному Д. электрических цепей не влияли на высокочастотное напряжение, подводимое к диоду, применяют электрический фильтр, состоящий из резистора Rф и конденсатора Сф. В большинстве случаев продетектированное напряжение подводится затем к усилителю электрических сигналов. В амплитудных Д. используются также транзисторы и электронные лампы (триоды). В зависимости от того, в цепи какого электрода транзистора или лампы включена нагрузка (резистор R), соответственно различают базовый, коллекторный, эмиттерный или сеточный, анодный, катодный Д.
Амплитудное детектирование возможно также осуществлять линейным изменением во времени электрической проводимости электронного прибора (диода и др.) в такт с несущей частотой принятого сигнала (синхронный Д.). Проводимость изменяется подачей на вход прибора вспомогательных колебаний (от гетеродина), синхронизированных несущими колебаниями сигнала. Синхронный Д. обладает фазоселективными свойствами и поэтому его применение повышает помехозащищённость приёма.
Для детектирования однополосных AM колебаний (см. Однополосная модуляция) используют однотактный или двухтактный (для уменьшения нелинейных искажений сигнала) амплитудный Д. на диоде. На вход Д. подаются принятый сигнал боковой полосы частот и колебания гетеродина с частотой, равной несущей частоте сигнала. При этом Д. работает подобно преобразователю частоты.
В частотном и фазовом Д. частотно– и фазово-модулированные (ЧМ и ФМ) колебания вначале преобразуются в AM колебания, которые затем детектируются амплитудным Д. В наиболее простом частотном Д. преобразование колебаний осуществляется колебательным контуром, расстроенным относительно средней частоты ЧМ колебаний (см. рис. 1, а). При небольшой расстройке амплитуда напряжения, снимаемого с контура, изменяется почти пропорционально расстройке. Поэтому изменения частоты колебаний ЧМ сигнала вызывают пропорциональные изменения амплитуды колебаний на контуре, подаваемых затем на диод (амплитудный Д.). В фазовом Д. (рис. 2) амплитуда выходного сигнала зависит от сдвига фаз между принятыми ФМ колебаниями и опорными (эталонными) колебаниями той же частоты, подаваемыми далее на вход амплитудного Д. Для детектирования ФМ колебаний может быть применён также частотный Д. с дополнительной электрической цепью, корректирующей различия между обоими видами модуляции.
Лит.: Гуткин Л. С., Лебедев В. Л., Сифоров В. И., Радиоприёмные устройства, ч. 1, М., 1961; Гоноровский И. С., Радиотехнические цепи и сигналы, ч. 2, М., 1967; Чистяков Н. И., Хлытчиев С. М., Малочинский О. М., Радиосвязь и радиовещание, 2 изд., М., 1968.
Ю. Б. Любченко.
Рис. 1. Схемы амплитудного детектора с полупроводниковым диодом: а – последовательного, б – параллельного; Lк – катушка индуктивности и Ск – конденсатор колебательного (резонансного) контура; Uвых – выходное напряжение; Rф – резистор фильтра; Сф – конденсатор фильтра; D – полупроводниковый диод.
Рис. 2. Балансная схема фазового детектора: Тр – трансформатор; D1 и D2 – полупроводниковые диоды; Е – источник опорных колебаний; С – конденсатор и R – резистор, составляющие нагрузку детектора; Uвх – входное напряжение; Uвых – выходное напряжение.
Детекторный радиоприёмник
Дете'кторный радиоприёмник, простейший радиоприёмник, в котором принятые сигналы радиостанций не усиливаются, а лишь преобразуются в звуковые сигналы (детектируются) контактным кристаллическим детектором. Обычно Д. р. содержит колебательный контур, кристаллический детектор (полупроводниковый диод), головной телефон и блокировочный конденсатор, которые соединены по схеме, приведённой на рис. Изменением ёмкости конденсатора С колебательный контур настраивают в резонанс с несущей частотой принимаемой радиостанции, ослабляя тем самым все сигналы, частоты которых отличаются от резонансной. Достаточно громкий звук в телефоне получался при нахождении проволочной стальной пружинкой «чувствительной точки» (контакта с наибольшим детектирующим эффектом) на поверхности кристалла из галена или пары «цинкит-халькопирит», обладающих полупроводниковыми свойствами (этот тип детектора был распространён в 20-е гг. 20 в. Позже в качестве детектора применяли германиевый и др. полупроводниковые диоды с постоянной «чувствительной точкой»). На выходе кристаллического детектора токи высокой (радио) частоты проходят главным образом через конденсатор Сб, а токи низкой (звуковой) частоты – через телефон. В Д. р. нет собственного источника электрической энергии и все процессы происходят только за счёт энергии принимаемых радиоволн. На Д. р. с высоко подвешенной внешней антенной и правильно выполненным заземлением возможно принимать мощные радиовещательные станции на расстоянии нескольких тысяч км. С распространением ламповых радиоприёмников Д. р. потерял своё значение.
Схема простого детекторного радиоприёмника: А – антенна; С – конденсатор переменной ёмкости и L – катушка индуктивности колебательного контура; D – кристаллический детектор; Сб – блокировочный конденсатор; Т – головной телефон; З – заземление.
