Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ЦИ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 20 страниц)
Циклон тропический
Цикло'н тропи'ческий, атмосферный вихрь в тропических широтах с пониженным атмосферным давлением в центре. Ц. т. отличается от внетропических циклонов происхождением и особенностями структуры и эволюции. Размеры Ц. т. меньше, порядка 100—300 км в поперечнике, а давление в центре часто понижается до 950 мбар (1 бар = 105н/м2 ), а иногда и ниже 900 мбар. Поэтому барические градиенты в Ц. т. очень велики, а соответственно и ветер достигает силы шторма и урагана; поэтому Ц. т. делятся на тропические штормы и тропические ураганы. Ветры в Ц. т. Северного полушария дуют против часовой стрелки, Южного полушария – по часовой стрелке, втекая в нижних слоях внутрь Ц. т. В высоких слоях эта конвергенция (сходимость) поля ветра перекрывается ещё более сильной дивергенцией (расходимостью). Вместе это приводит к сильному восходящему движению воздуха во всей области Ц. т. и к развитию мощной облачной системы с обильными ливневыми осадками и грозами. От мощных облаков свободна только небольшая (радиусом в 20—50 км ) внутренняя часть Ц. т. – глаз бури.
Ц. т. развиваются над перегретыми океаническими площадями во внутритропической зоне конвергенции , если она находится не меньше чем на 5° от экватора (чтобы отклоняющая сила вращения Земли была достаточно велика). Из многочисленных слабых барических депрессий в этой зоне примерно 1 /10 часть развивается в интенсивные Ц. т. Среднее годовое число их над земным шаром около 80. Основной источник энергии Ц. т. – выделение огромных количеств скрытой теплоты при конденсации водяного пара в восходящем воздухе. Ц. т. движутся с небольшими скоростями (10—20 км в ч ) с В. на З. (в общем направлении переноса воздуха в тропиках), отклоняясь к высоким широтам. Попадая на сушу, они быстро затухают. Часть Ц. т. выходит за пределы тропиков, поворачивая при этом к В.; свойства их в дальнейшем приближаются к свойствам внетропических циклонов. Продолжительность существования отдельных Ц. т. от нескольких сут до 2—3 нед. Большие скорости ветра (иногда до 70 м/сек, а отдельные порывы – до 100 м/сек ) и огромные количества осадков (до 1000 мм и более за сут ) приводят к бурному волнению на море и к катастрофическим опустошениям на суше. Наводнения при прохождении Ц. т. вызываются не только осадками, но и нагоном морской воды на низменные берега.
Районы преобладающего возникновения Ц. т. в Северном полушарии: Тихий океан к В. от Филиппин и Южно-Китайское море (здесь их называют тайфунами ), Тихий океан к З. от Калифорнии и Мексики, Атлантический океан к В. от Б. Антильских островов, Бенгальский залив и Аравийское море; в Южном полушарии – Тихий океан к В. от Новой Гвинеи, Индийский океан к В. от Мадагаскара и к С.-З. от Австралии.
Лит.: Риль Г., Тропическая метеорология, пер. с англ., М., 1963; Пальмен Э., Ньютон Ч., Циркуляционные системы атмосферы, пер, с англ., Л., 1973.
С. П. Хромов.
Циклоническая деятельность
Циклони'ческая де'ятельность, процесс возникновения, эволюции и перемещения крупномасштабных возмущений в полях атмосферного давления и ветра – циклонов и антициклонов. См. Циклон , Циркуляция атмосферы .
Циклонная топка
Цикло'нная то'пка, тоже, что вихревая топка .
Циклопарафины
Циклопарафи'ны, то же, что циклоалканы .
Циклопентан
Циклопента'н, пентаметилен, насыщенный углеводород алициклического ряда, один из простейших циклоалканов ; бесцветная, с характерным запахом жидкость, tкип 49,3 °С, tпл – 93,9 °С, плотность 0,745 г/см3 (20 °С); нерастворим в воде, смешивается с бензолом, эфиром, ацетоном.
Содержится в нефтях.
Циклопические сооружения
Циклопи'ческие сооруже'ния, киклопические сооружения, постройки из огромных каменных глыб без связующего раствора (цемента, извести и др.). Название дано древними греками подобным постройкам Эгейской культуры , поскольку их приписывали легендарным великанам – циклопам (киклопам ). Остатки Ц. с. встречаются во многих странах. В археологии и истории архитектуры понятие Ц. с. в известной мере совпадает с понятием мегалитических построек (см. Мегалиты ). Древнейшие Ц. с. (главным образом оборонительного и культового характера) относятся к эпохе энеолита (3-е тыс. до н. э.), большая часть – к эпохам поздней бронзы и раннего железа (конец 2-го – начало 1-го тыс. до н. э.). Наиболее яркие образцы Ц. с. – оборонительные стены Микен и Тиринфа. сардинские нураги , древние культовые постройки Балеарских островов и о. Мальта, древняя перуанская архитектура. В СССР остатки Ц. с. известны в Закавказье, Крыму, Таджикистане, Сибири.
Кладка стены урартской крепости Хайкаберд. 7 в. до н. э.
Циклопия
Циклопи'я (от греч. Кýкlops – Циклоп, одноглазый великан), циклоцефалия, одноглазие; порок развития человека и животных, при котором единственный глаз расположен посреди лба либо имеются два глазных яблока в одной глазнице; развивается вследствие выпадения нормального разделения зрительного зачатка и обычно сочетается с другими пороками развития. Циклопы нежизнеспособны и погибают в первые недели жизни.
Циклопропан
Циклопропа'н, триметилен, углеводород алициклического ряда; бесцветный газ, tкип 32,8 °С, плотность 0,720 г/см3 (—79 °С); нерастворим в воде, растворим в спирте, эфире.
Ц. – первый член гомологического ряда циклоалканов ; однако для его триметиленового цикла характерны реакции двойной С=С-связи (например, при взаимодействии Ц. с бромом образуется 1,3-дибромпропан BrCH2 CH2 CH2 Br). Лёгкость разрыва кольца Ц. объясняется его напряжённостью; тем не менее, в отличие от олефинов, Ц. не реагирует с KMnO4 и озоном (20 °С). Ц. и углеводороды, содержащие его цикл, получают из 1,3-дигалогенопроизводных действием цинковой пыли, присоединением карбенов к олефинам и др. способами. Ц. и его производные представляют большой теоретический интерес (например, обнаружение ароматических свойств у соединений, содержащих циклопропенилий-катион). Кольцо Ц. встречается в биологически важных природных соединениях (см. Пиретрины ); сам Ц. применяют для наркоза.
Циклопы (мифологич.)
Цикло'пы, см. Киклопы .
Циклопы (сем. веслоногих рачков)
Цикло'пы (Cyclopidae), семейство веслоногих рачков . Длина тела 1—5,5 мм. Имеется непарный лобный глазок (отсюда название). Антеннулы короткие, антенны одноветвистые (служат для плавания), Брюшко длиннее головогруди, у самок с двумя яйцевыми мешками. Сердце отсутствует. Около 250 видов. Распространены по всему земному шару. Обитают Ц. преимущественно в пресноводных водоёмах, держатся обычно у дна, немногие – в толще воды. Хищники. Питаются простейшими, коловратками, мелкими рачками. Служат пищей многим рыбам и их молоди. Могут быть промежуточными хозяевами паразитических червей (ришты, широкого лентеца и других).
Циклоп (Eucyclops).
Циклоспоровые
Циклоспо'ровые (Cyclosporophyceae), класс бурых водорослей , включающий высокоспециализированный порядок – фукусовые (Fucales). Слоевище паренхимное с дифференцированными тканями; состоит из подошвы, главного побега и боковых ветвей. Развитие проходит в диплоидной фазе, размножение половое, оогамное. Рост в длину осуществляется одной или несколькими апикальными клетками, в ширину – за счёт деления наружного слоя клеток – меристодермы. Хлоропласты в вегетативных клетках без пиреноидов . Органы размножения образуются в поверхностных углублениях на слоевище – концептакулах. Ц. насчитывают 37 родов, около 450 видов. Широко распространены в Мировом океане. Многие виды – сырьё для получения альгиновых кислот, используемых в пищевой и текстильной промышленности.
Циклотимия
Циклотими'я (от цикло... и греч. thymós – дух, жизнь, настроение), принятое в советской психиатрии обозначение смягчённой, лёгкой формы маниакально-депрессивного психоза . В зарубежной психиатрии Ц. называется также вариант психической нормы – т. н. циклотимическую конституцию (немецкий психиатр Э. Кречмер, 1888—1964), которая предрасполагает к развитию маниакально-депрессивного психоза, а также все формы этого заболевания – от лёгких колебаний настроения до резко выраженных проявлений (по К. Шнейдеру; немецкий психиатр, 1887—1967).
Циклотрон
Циклотро'н (от цикло... и ...трон ), резонансный ускоритель тяжёлых заряженных частиц (протонов, ионов), в котором частота ускоряющего электрического поля и ведущее магнитное поле постоянны во времени. Частицы движутся в Ц. по плоской развёртывающейся спирали. Максимальная возможная энергия ускоренных в Ц. протонов – около 20 Мэв, а в специальном (изохронном) Ц. – до 1 Гэв. См. Ускорители заряженных частиц .
Циклотронная частота
Циклотро'нная частота', частота W обращения электрона в постоянном магнитном поле Н в плоскости, перпендикулярной Н. Для свободного электрона Ц. ч. (гиромагнитная частота), определяемая из равенства Лоренца силы и центробежной силы: W = eH/m c, где е и m – заряд и масса свободного электрона; с — скорость света в вакууме. Ц. ч. определяет разность энергии DE между диамагнитными уровнями электрона в магнитном поле (см. Диамагнетизм ): DE = h n (h – Планка постоянная ). Для релятивистского электрона W = ecH/E, где E – электрона.
В твёрдом теле движение электрона осложнено взаимодействием с кристаллической решёткой. При движении носителей тока, например электрона проводимости , в постоянном магнитном поле его энергия E и проекция квазиимпульса р на направление Н (pH ) сохраняются, так что в импульсном пространстве (р -пространстве) движение происходит по кривой пересечения изоэнергетической поверхности E (р ) плоскостью pH = const. Если эта кривая замкнута, то движение является периодическим и происходит с Ц. ч.: W = еН/m*с.
Здесь m* – эффективная масса электрона проводимости.
Циклотронное излучение
Циклотро'нное излуче'ние, магнитотормозное излучение, электромагнитное излучение заряженной частицы, движущейся по окружности или спирали в магнитном поле; то же, что синхротронное излучение . Термин «Ц. и.» обычно относят к магнитотормозному излучению нерелятивистских частиц, происходящему на основной гиромагнитной частоте w = eH/mc и её первых гармониках (здесь е и m – заряд и масса частицы, с – скорость света, Н — напряжённость магнитного поля).
Циклотронный резонанс
Циклотро'нный резона'нс, избирательное поглощение электромагнитной энергии носителями заряда в проводниках, помещенных в магнитное поле при частотах, равных или кратных их циклотронной частоте . При Ц. р. наблюдается резкое возрастание электропроводности проводников. В постоянных электрическом Е и магнитном Н полях носители тока – заряженные частицы – движутся под действием Лоренца силы по спиралям, оси которых направлены вдоль магнитного поля (рис. 1 , а). В плоскости, перпендикулярной магнитному полю, движение является периодическим с циклотронной частотой W; если при этом на частицу действует однородное периодическое электрическое поле Е частоты w, то энергия, поглощаемая ею, также оказывается периодической функцией времени t с угловой частотой, равной разности частот: W – w. Поэтому средняя энергия, поглощаемая за большое время, резко возрастает в случае w = W. Увеличение энергии частицы приводит к росту диаметра орбиты и к появлению добавочной средней скорости частиц Dv, т. е. к росту электропроводности, пропорциональной Nev/E (N — концентрация носителей тока).
Периодическому движению носителей в магнитном поле соответствует появление дискретных разрешенных состояний (уровней Ландау) с условием квантования: Ф = (n + 1 /2 ) Ф , где Ф – поток магнитного поля, охватываемый движущимся зарядом, Ф= ch/2e – квант магнитного потока (h — Планка постоянная), n — целое число. Частота квантовых переходов между соседними эквидистантными уровнями и есть циклотронная частота. Т. о., Ц. р. можно трактовать как возбуждение внешним переменным полем переходов носителей тока между уровнями Ландау.
Ц. р. может наблюдаться, если носители тока совершают много оборотов, прежде чем испытают столкновение с др. частицами и рассеются. Это условие имеет вид: Wt > 1, где t – среднее время между столкновениями (время релаксации ), определяемое физическими свойствами проводника. Например, в газовой плазме – это время между столкновениями свободных электронов с др. электронами, с ионами или нейтральными частицами. В твёрдом проводнике определяющую роль играют столкновения электронов проводника с дефектами кристаллической решётки (t » 10-9 —10-11сек ) и рассеяние на её тепловых колебаниях (электрон-фононное взаимодействие). Последний процесс ограничивает область наблюдения Ц. р. низкими температурами (~ 1—10 К). Практически достижимые максимальные времена релаксации ограничивают снизу область частот (n = w/2p > 109 гц ), в которой возможно наблюдение Ц. р. в твёрдых проводниках.
Ц. р. можно наблюдать в различных проводниках: в газовой плазме (на электронах и ионах), в металлах (на электронах проводимости), в полупроводниках и диэлектриках (на неравновесных носителях, возбуждаемых светом, нагревом и т.д.), а также в двухмерных системах (см. ниже). Однако термин «Ц. р.» утвердился главным образом в физике твёрдого тела , когда излучение среды, обусловленное квантовыми переходами между уровнями Ландау, отсутствует.
Ц. р. в полупроводниках предсказан Я. Г. Дорфманом (1951, СССР) и Р. Динглом (1951, Великобритания), обнаружен Д. Дресселхаусом, А. Ф. Киппом, Ч. Киттелом (1953, США). Наблюдается на частотах ~ 1010 —1011гц в полях 1—10 кэ. Т. к. концентрация свободных носителей тока, возбуждаемых светом, нагревом и др., обычно не превосходит 1014 —1015см-3 , то Ц. р. наблюдается на частотах w >>wп =
Если для наблюдения Ц. р. использовать волну, циркулярно поляризованную в плоскости, перпендикулярной Н, то поглощать электромагнитную энергию будут заряженные частицы, вращающиеся в том же направлении, что и вектор поляризации. На этом явлении основано определение знака заряда носителей тока в полупроводниках.
Ц. р. в металлах. Металлы, у которых концентрация носителей тока N » 1022 см-3 , обладают высокой электропроводностью. В них Ц. р. наблюдался на частотах W << wп . При этом электромагнитные волны почти полностью отражаются от поверхности образца, проникая в металл на небольшую глубину скин-слоя d » 10-5см (см. Скин-эффект ). В результате этого электроны проводимости движутся в сильно неоднородном электромагнитном поле (как правило, диаметр их орбиты D >> d). Если постоянное магнитное поле Н параллельно поверхности образца, то среди электронов есть такие, которые, хотя и движутся большую часть времени в глубине металла, где электрического поля нет, однако на короткое время возвращаются в скин-слой, где взаимодействуют с электромагнитной волной (рис. 1 , б). Механизм передачи энергии от волны к носителям тока в этом случае аналогичен работе циклотрона ; резонанс возникает, если электрон будет попадать в скин-слой каждый раз при одной и той же фазе электрического поля, что возможно при nW = w. Это условие отвечает резонансам, периодически повторяющимся при изменении величины 1/Н (рис. 2 ).
Если Н направлено под углом к поверхности металла, то из-за невозможности многократного возвращения электрона в скин-слой и доплеровского сдвига частоты (см. Доплера эффект ), связанного с дрейфом электронов вдоль поля, резонансные линии уширяются, а их амплитуда падает, так что уже при малых углах наклона (10’’—100'') Ц. р., отвечающий условию n W = w, в общем случае перестаёт наблюдаться.
В металлах в тех же условиях, что и Ц. р., может наблюдаться близкое к нему по природе явление – резонансное изменение поверхностной проводимости из-за квантовых переходов между магнитными поверхностными уровнями (обнаружено М. С. Хайкиным, 1960, СССР, теория разработана Ц. В. Ни и Р. С. Пранги, 1967, США). Эти уровни возникают, если электроны при движении в магнитном поле могут зеркально отражаться от поверхности образца, совершая тем самым периодическое движение по орбитам (рис. 1 , в). Периодическое движение квантовано, и разрешенными оказываются такие орбиты, для которых поток Ф магнитного поля через сегмент, образуемый дугой траектории и поверхностью образца (заштрихован на рис. 1 , в), равен: Ф = (n + 1 /4 ) Ф .
Ц. р. в двухмерных системах. Если к полупроводнику приложить постоянное электрическое поле, перпендикулярное поверхности, то в поверхностном слое (толщиной ~ 10—100 
) возникает избыточная концентрация носителей тока, которые могут свободно двигаться только вдоль поверхности. Аналогично может образоваться проводящий слой электронов над поверхностью диэлектрика (в вакууме) при облучении его потоком электронов. В магнитном поле в таких двухмерных системах наблюдается резонансное поглощение энергии электромагнитной волны с частотой w = еН/mc. Наблюдается также Ц. р. электронов, локализованных над поверхностью жидкого гелия на частоте ~ 1010гц (Т. Р. Браун, С. С. Граймс, 1972, США) и у поверхности полупроводников на частоте ~ 1012гц.
Ц. р. обычно изучается методами радиоспектроскопии и инфракрасной оптики.
Ц. р. широко применяется в физике твёрдого тела при изучении энергетического спектра электронов проводимости, в первую очередь для точного измерения их эффективной массы m*. Путём исследования Ц. р. было установлено, что эффективная масса анизотропна и её характерные значения составляют ~ (10-3 —10-1 ) m (m – масса свободного электрона) в полупроводниках и полуметаллах; (10-1 —10) m в хороших металлах и более 10 m в диэлектриках. При помощи Ц. р. возможно определение знака заряда носителей, изучение процессов их рассеяния и электрон-фононного взаимодействия в металлах. Изменяя ориентацию постоянного магнитного поля относительно кристаллографических осей, можно определить компоненты тензора эффективных масс. Возможно применение Ц. р. в технике СВЧ для генерации и усиления электромагнитных колебаний (мазер на Ц. р.).
Лит.: Займан Дж. М., Электроны и фононы, пер. с англ., М., 1962; Абрикосов А. А., Введение в теорию нормальных металлов, М., 1972; Хайкин М. С., Магнитные поверхностные уровни, «Успехи физических наук», 1968, т. 96, в. 3.
В. С. Эдельман.
Рис. 2. Циклотронный резонанс в монокристаллической металлической пластине; X – реактивная составляющая поверхностного импеданса металла.
Рис. 1. Траектории электронов: а – в однородном постоянном магнитном поле Н, при действии переменного электрич. Поля Е^Н; б – в металле в магнитном поле Н, направленном параллельно поверхности металла; в – зеркально отражающихся от поверхности металла.
Циклы складчатости
Ци'клы скла'дчатости, см. Тектонические циклы .
Цикорий
Цико'рий (Cichorium), род растений семейства сложноцветных. Многолетние, дву– или однолетние травы, содержащие во всех органах млечный сок. Листья от струговидных до зубчатых, нижние в розетке. Соцветия – корзинки, сидящие в пазухах листьев и на верхушках стебля и его ветвей; цветки язычковые, обоеполые, голубые, синие, голубовато-розовые и беловатые. Плод – семянка с очень коротким хохолком. 8—10 видов, в Евразии и Северной Африке, как заносные – в умеренных и субтропических поясах обоих полушарий. В СССР 4 вида. Ц. обыкновенный, или корневой (С. intybus), – многолетник с длинным стержневым корнем; растет по суходольным лугам, опушкам, залежам, пустырям, окраинам полей, в посевах (главным образом кормовых трав), у дорог и канав. Хороший медонос; на пастбищах охотно поедается скотом. Корни его содержат инулин и горький гликозид интибин. Возделывается как двулетнее растение (сорта Борисовский, Исполинский и др.), утолщённые корни культурных форм («корнеплоды») используют как суррогат кофе и как примесь к натуральному кофе, а также для получения высококачественного спирта. Этиолированные листья используют как салат. Корни дикорастущего Ц. употребляют как средство для повышения аппетита и улучшения пищеварения; отвар корней обладает противомикробными и вяжущими свойствами. Ц. салатный, или эндивий (С. endivia), культивируют в странах Средиземноморья и иногда в южных районах СССР как салатное растение; в диком виде неизвестен.
Лит.: Ипатьев А. Н., Овощные растения земного шара, Минск, 1966.
Т. В. Егорова.
Цикорий обыкновенный: а – нижняя часть стебля; б – ветвь с соцветиями; в – цветок; г – корень (корнеплод); д – корень дикорастущего цикория.
