Текст книги "Большая Советская Энциклопедия (ТУ)"
Автор книги: Большая Советская Энциклопедия
Жанр:
Энциклопедии
сообщить о нарушении
Текущая страница: 14 (всего у книги 40 страниц)
Туннельный диод
Тунне'льный дио'д, двухэлектродный электронный прибор на основе полупроводникового кристалла, в котором имеется очень узкий потенциальный барьер, препятствующий движению электронов; разновидность полупроводникового диода. Вид вольтамперной характеристики (ВАХ) Т. д. определяется главным образом квантово-механическим процессом туннелирования (см. Туннельный эффект), благодаря которому электроны проникают сквозь барьер из одной разрешенной области энергии в другую. Изобретение Т. д. впервые убедительно продемонстрировало существование процессов туннелирования в твёрдых телах. Создание Т. д. стало возможно в результате прогресса в полупроводниковой технологии, позволившего создавать полупроводниковые материалы с достаточно строго заданными электронными свойствами. Путём легирования полупроводника большим количеством определённых примесей удалось достичь очень высокой плотности дырок и электронов в р – и n– областях, сохранив при этом резкий переход от одной области к другой (см. Электронно-дырочный переход). Ввиду малой ширины перехода (50—150 Å) и достаточно высокой концентрации легирующей примеси в кристалле, в электрическом токе через Т. д. доминируют туннелирующие электроны. На рис. 1 приведены упрощённые энергетические диаграммы для таких р – n – переходов при четырёх различных напряжениях смещения U. При увеличении напряжения смещения до U1 межзонный туннельный ток (it на рис. 1, б) возрастает. Однако при дальнейшем увеличении напряжения (например, до значения U2, рис. 1, в) зона проводимости в n-oбласти и валентная зона в р-области расходятся, и ввиду сокращения числа разрешенных уровней энергии для туннельного перехода ток уменьшается – в результате Т. д. переходит в состояние с отрицательным сопротивлением. При напряжении, достигшем или превысившем U3 (рис. 1, г), как и в случае обычного р — n-перехода, будет доминировать нормальный диффузионный (или тепловой) ток.
Первый Т. д. был изготовлен в 1957 из германия; однако вскоре после этого были выявлены др. полупроводниковые материалы, пригодные для получения Т. д.: Si, InSb, GaAs, InAs, PbTe, GaSb, SiC и др. На рис. 2 приведены ВАХ ряда Т. д. В силу того что Т. д. в некотором интервале напряжений смещения имеют отрицательное дифференциальное сопротивление и обладают очень малой инерционностью, их применяют в качестве активных элементов в высокочастотных усилителях электрических колебаний, генераторах и переключающих устройствах.
Л. Эсаки.
От редакции. Т. д. был предложен в 1957 лауреатом Нобелевской премии Л. Эсаки, поэтому Т. д. называют также диодом Эсаки
Лит.: Esaki L., New phenomenon in narrow germanium р – n junctions, «Physical Review», 1958, v. 109, № 2; его же, Long journey into tunnelling, «Reviews of modern Physics», 1974, v. 46, № 2.
Рис. 2. Вольтамперные характеристики (ВАХ) туннельных диодов на основе Ge (1), GaSb (2), Si (3) и GaAs (4): U – напряжение смещения на туннельном диоде; I/Im – отношение тока через диод к току в максимуме ВАХ.
Рис. 1. Энергетические диаграммы электронно-дырочного перехода туннельного диода при различных напряжениях смещения (О<U1<U2<U3): Efp и Efh – уровни Ферми дырок и электронов; Eg – ширина запрещённой зоны; W – ширина p – n-перехода; е – заряд электрона; it и id – туннельный и диффузионный токи.
Туннельный эффект
Тунне'льный эффе'кт, туннелирование, преодоление микрочастицей потенциального барьера в случае, когда её полная энергия (остающаяся при Т. э. неизменной) меньше высоты барьера. Т. э. – явление существенно квантовой природы, невозможное в классической механике; аналогом Т. э. в волновой оптике может служить проникновение световой волны внутрь отражающей среды (на расстояния порядка длины световой волны) в условиях, когда, с точки зрения геометрической оптики, происходит полное внутреннее отражение. Явление Т. э. лежит в основе многих важных процессов в атомной и молекулярной физике, в физике атомного ядра, твёрдого тела и т.д.
Т. э. объясняется в конечном счёте неопределённостей соотношением (см. также Квантовая механика, Корпускулярно-волновой дуализм). Классическая частица не может находиться внутри потенциального барьера высоты V, если её энергия Е < V, так как кинетическая энергия частицы р2/2m = Е – V становится при этом отрицательной, а её импульс р – мнимой величиной (m — масса частицы). Однако для микрочастицы этот вывод несправедлив: вследствие соотношения неопределённостей фиксация частицы в пространственной области внутри барьера делает неопределённым её импульс. Поэтому имеется отличная от нуля вероятность обнаружить микрочастицу внутри запрещенной, с точки зрения классической механики, области. Соответственно появляется определённая вероятность прохождения частицы сквозь потенциальный барьер, что и отвечает Т. э. Эта вероятность тем больше, чем меньше масса частицы, чем уже потенциальный барьер и чем меньше энергии недостаёт частице, чтобы достичь высоты барьера (то есть чем меньше разность V – E). Вероятность прохождения сквозь барьер представляет собой главный фактор, определяющий физические характеристики Т. э. В случае одномерного потенциального барьера такой характеристикой служит коэффициент прозрачности барьера, равный отношению потока прошедших сквозь него частиц к падающему на барьер потоку. В случае трёхмерного потенциального барьера, ограничивающего замкнутую область пространства с пониженной потенциальной энергией (потенциальную яму), Т. э. характеризуется вероятностью w выхода частицы из этой области в единицу времени; величина w равна произведению частоты колебаний частицы внутри потенциальной ямы на вероятность прохождения сквозь барьер. Возможность «просачивания» наружу частицы, первоначально находившейся в потенциальной яме, приводит к тому, что соответствующие уровни энергии частиц приобретают конечную ширину порядка hw (h — постоянная Планка), а сами эти состояния становятся квазистационарными.
Примером проявления Т. э. в атомной физике могут служить процессы автоионизации атома в сильном электрическом поле. В последнее время особенно большое внимание привлекает процесс ионизации атома в поле сильной электромагнитной волны. В ядерной физике Т. э. лежит в основе понимания закономерностей альфа-распада радиоактивных ядер: в результате совместного действия короткодействующих ядерных сил притяжения и электростатических (кулоновских) сил отталкивания, a-частице при её выходе из ядра приходится преодолевать трёхмерный потенциальный барьер описанного выше типа. Без Т. э. было бы невозможно протекание термоядерных реакций: кулоновский потенциальный барьер, препятствующий необходимому для синтеза сближению ядер-реагентов, преодолевается частично благодаря высокой скорости (высокой температуре) таких ядер, а частично – благодаря Т. э. Особенно многочисленны примеры проявления Т. э. в физике твёрдого тела: автоэлектронная эмиссия электронов из металлов и полупроводников (см. Туннельная эмиссия); явления
в полупроводниках, помещенных в сильное электрическое поле (см. Туннельный диод); миграция валентных электронов в кристаллической решётке (см. Твёрдое тело); эффекты, возникающие на контакте между двумя сверхпроводниками, разделёнными тонкой плёнкой нормального металла или диэлектрика (см. Джозефсона эффект) и т.д.
Лит.: Блохинцев Д. И., Основы квантовой механики, 4 изд., М., 1963; Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Квантовая механика. Нерелятивистская теория, 3 изд., М., 1974 (Теоретическая физика, т. 3).
Д. А. Киржниц.
Тунское озеро
Ту'нское о'зеро (Thunersee), озеро в Швейцарии, в северных предгорьях Бернских Альп, на высоте 558 м. Расположено в тектонической котловине; имеет крутые залесённые берега. Площадь 47,8 км2, глубина до 217 м. Через Т. о. и расположенное выше Бриенцское озеро протекает р. Ааре (приток Рейна). Замерзает на 6—7 мес. Судоходство. Близ Т. о. – г. Тун; на берегах – курорты (Шпиц, Хильтерфинген и др.).
Тунха
Ту'нха (Tunja), город в Колумбии, на Панамериканском шоссе, административный центр департамента Бояка. 77 тыс. жителей (1971). Железнодорожная станция. Текстильная промышленность. В районе – добыча изумрудов, каменного угля. Т. основан в 1539. Город сохранил прямоугольную планировку и облик колониального периода. Памятники архитектуры – ренессансный собор (1569—1600, архитектор П. де Соса, Б. Каррьон), монастырь Санто-Доминго (с 1551, ныне при нём музей религиозного искусства) с украшенной богатейшим резным декором капеллой Нуэстра Сеньора дель Росарио (см. илл.), многочисленные дома 16—17 вв. с галереями во внутренних дворах, потолками артесонадо, порталами в стиле платереско и эрререско.
Лит.: Salamanca Aguilera R., Guía histо'rica ilustrada de Tunja, Bogotа', [1939].
Тунха. Фасад собора. 1598—1600. Архитектор Б. Каррьон.
Резной декор капеллы Нуэстра Сеньора дель Росарио в Тунхе. 1682—89.
Тунхуа
Тунхуа', город в Китае, в провинция Гирин (Цзилинь). 300 тыс. жителей (1971). Металлургия, металлообработка. Вблизи – добыча железной руды и каменного угля.
Тунцы
Тунцы' (Thunnus), род рыб семейства скумбриевых. Ряд ихтиологов выделяют Т. в отдельное семейство с несколькими родами. Тело удлинённое, веретенообразное. Тонкий хвостовой стебель с каждой стороны имеет большой кожистый киль. Позади спинного и анального плавников несколько дополнительных плавничков. Т. отличаются от др. рыб сильным развитием кровеносных сосудов кожи, боковых мышц тела и так называемых красных мышц, прилегающих к позвоночнику. Эта особенность – приспособление, обеспечивающее быстрое и продолжительное плавание. 7 видов, в тропических и субтропических водах Атлантического, Тихого и Индийского океанов. В СССР – в Чёрном, Азовском и Баренцевом (редко) морях встречается атлантическом подвид сине-пёрого Т. (Th. thynnus atlanticus), достигающий в длину 3 м и веса до 600 кг; в Японском море – его восточный подвид (Th. th. orientalis) и, изредка, длинноперый Т. (Th. alalunga). Т. – теплолюбивые стайные пелагические рыбы, совершающие миграции большой протяжённости. Питаются мелкими рыбами, головоногими моллюсками и пелагическими ракообразными. Имеют большое промысловое значение. Малыми Т. называют представителей трёх др. родов семейства скумбриевых.
Лит.: Никольский Г. В., Частная ихтиология, 3 изд., М., 1971; Жизнь животных, т. 4, ч. 1, М., 1971.
З. В. Красюкова.
Туолба
Туо'лба, река в Якутской АССР, правый приток р. Лены. Длина 395 км, площадь бассейна 15 800 км2. Берёт начало на северо-западной оконечности Алданского нагорья; в устье разбивается на рукава. Питание смешанное, с преобладанием дождевого. Средний расход воды в 43 км от устья 62,3 м3/сек. Замерзает в октябре, вскрывается в мае.
Туорт Фредерик
Туо'рт (Twort) Фредерик (22.10.1877, Камберли, Англия, – 20.3.1950, там же), английский микробиолог. Член Лондонского королевского общества (1929). Получил медицинское образование в больнице Сент-Томас (1900) и в 1901—02 работал там же. В 1902—09 помощник бактериолога Лондонской больницы. С 1909 директор Брауновского ветеринарного института и профессор бактериологии Лондонского университета. Основные работы по культивированию микроорганизмов. Первым (1908) применил селективный метод для получения чистой культуры бактерий. Впервые (1912) установил (совместно с Дж. Ингремом) необходимость для роста некоторых микроорганизмов ростового фактора (витамина К). В 1915 описал разрушение гнойного стафилококка перевиваемым фильтрующимся агентом. Тем самым он впервые открыл вирус бактерий, названный Ф.Д'Эреллем в 1917 бактериофагом.
Туостах
Туоста'х, река в Якутской АССР, правый приток р. Адыча (бассейн Яны). Длина 271 км, площадь бассейна 20000 км2. Образуется при слиянии рр. Хара-Салаа и Бодымба, берущих начало в хребте Черского. Питание преимущественно дождевое. Замерзает в октябре, вскрывается в мае – начале июня. В бассейне Т. более 40 наледей (общая площадь свыше 77 км2).
Тупайи
Тупа'йи (Ttipaiidae), семейство полуобезьян отряда приматов. Длина тела 10—25 см, хвоста – 14—20 см, весят от 30—60 г (карликовая Т.) до 350 г (урогале). Конечности короткие, большие пальцы не противопоставляются остальным, на пальцах – серповидные когти. Зубов 38.
Мех густой, чаще темно-бурый. Близки к лемурам, но по ряду признаков сходны с прыгунчиками, поэтому многие учёные относили Т. к насекомоядным. 5 родов, объединяющих 18 видов. Обитают в тропических дождевых и горных лесах Индостана, Индокитая, на острове Хайнань и многих островах Малайского архипелага до Западных Филиппин. Т. ведут дневной образ жизни, живут парами и по одиночке на деревьях, в зарослях кустарников, часто на земле. Питаются насекомыми и плодами. Рождают 1—4 детёнышей.
Обыкновенная тупайа.
Тупак Амару (ок. 1740-1781)
Тупа'к Ама'ру (настоящее имя Хосе Габриель Кондорканки; Condorcanqui) (около 1740—1781), руководитель восстания индейцев Перу против гнёта испанских колонизаторов и местных помещиков-креолов. Началось восстание в ноябре 1780 в деревне Тунгасука (провинция Тинта) и вскоре охватило всю страну. Проходило под лозунгами независимости и восстановления инкского государства. Армия восставших (достигавшая 60 тыс.) нанесла испанцам ряд поражений (особенно крупное – при Сангарара близ Куско). В апреле 1781 испанцы нанесли ответный удар повстанцам близ Чекакупе. Т. А. был захвачен в плен и казнён вместе с др. руководителями восстания. Восстание продолжалось до 1783. Оказало большое влияние на дальнейшее развитие освободительное движения в испанских колониях.
Лит.: Lewin В., La rebeliо'n de Тúрас Amaru у los origenes de la emancipaciо'n americana, t. 1—2, La Habana, [1973].
Тупак Амару (ум. 1571)
Тупа'к Амару' (Tupac Amaru) (умер 1571), руководитель борьбы индейцев Перу против испанских завоевателей. В 1571 Т. А. возглавил восстание индейцев Куско с целью восстановления государства инков. Т. А. был захвачен в плен и казнён. Жестокая расправа над ним вызвала возмущение индейского населения, и оно вновь поднялось на борьбу. Имя Т. А. принимали вожди многих индейских восстаний андских стран, оно являлось символом независимости индейцев.
Тупи-гуарани
Тупи'-гуарани', одна из наиболее крупных языковых семей индейцев Южной Америки (см. Индейские языки). Языки Т.-г. делятся на 2 группы: северную – тупи, послужившую основой межплеменного языка после завоевания Бразилии европейцами (так называемой lingua geral), и южную – гуарани. На гуарани говорит значительная часть населения Парагвая. На языках Т.-г. говорят племена: каингуа, гуаяки, чиригуано, оямпи, эмерильоны, апиака, мундуруку, кавахиб, сирионо и многих др., живущие в центральной части Южной Америки от побережья Бразилии до восточных склонов Анд и от Гвианы и нижней Амазонки до Уругвая. Общая численность этих племён, по приблизительным подсчётам, около 200 тыс. чел. (1970). Занятия: охота, рыбная ловля, примитивное подсечное земледелие; часть работает сезонными рабочими на плантациях и в поместьях.
Лит.: Handbook of South American Indians, v. 3, Wash., 1948 (Smithsonian Institution Bureau of American Ethnology, Bull. 143); Mc. Quown N. A., The indigenous languages of Latin America, «American Anthropologist», 1955, v. 57, № 3, pt. 1.
Тупики
Ту'пики (Fratercula), род птиц семейства чистиковых. Длина тела 30—35 см, весят 450—500 г. Высокий ярко окрашенный клюв сильно сжат с боков. Спина чёрная, низ тела белый. Лапы оранжево-красные. Т. хорошо ходят, летают, плавают и ныряют. Питаются мелкой рыбой и морскими беспозвоночными. Гнездятся группами или колониями по обрывистым морским берегам; единственное яйцо откладывают в глубокую нору, вырытую в мягком грунте, или под камни и в расщелины скал. Вылупившийся птенец покрыт длинным густым и мягким пухом; покидает гнездо полностью оперённым. По побережьям северной части Атлантического океана на В. до Новой Земли живёт атлантический Т. (F. arctica), а на северном побережье Тихого океана – тихоокеанский Т., или ипатка (F. corniculata).
Тупое ударение
Тупо'е ударе'ние, гравис, тяжёлое ударение, понижение голосового тона на выделяемом слоге слова; часто называют тяжёлым тоном. Т. у. – разновидность музыкального ударения; оно противопоставляется акуту(острому ударению) и циркумфлексному ударению (облечённому ударению), обозначается знаком '. Иногда, например в древнегреческом языке, Т. у. определяется как отсутствие тонального выделения, то есть как тональность неударного гласного; знак Т. у. закрепился только на конечном ударном слоге слова в позднейших текстах (византийских), где он выражал вариант острого ударения в особых фразовых условиях. Этот знак используется также в некоторых языках для обозначения качества гласного, например французское è – открытое «е».
Туполев Алексей Андреевич
Ту'полев Алексей Андреевич (р. 20.5.1925, Москва), советский авиаконструктор, Герой Социалистического Труда (1972), доктор технических наук (1963), профессор (1964). Член КПСС с 1959. Сын А. Н. Туполева. Окончил Московский авиационный институт (1949). С 1942 работает в опытном КБ А. Н. Туполева; Главный конструктор (1963), Генеральный конструктор (1973). Самостоятельную конструкторскую деятельность начал в 1957; под его руководством создан ряд сверхзвуковых летательных аппаратов, в том числе совместно с А. Н. Туполевым сверхзвуковой пассажирский лайнер Ту-144 (1968). Разработал методы проектирования сверхзвукового пассажирского самолёта и его испытаний. Депутат Верховного Совета СССР 9-го созыва. Государственная премия СССР (1967). Награжден 3 орденами Ленина, 2 др. орденами, а также медалями.
Туполев Андрей Николаевич
Ту'полев Андрей Николаевич [29.10(10.11).1888, село Пустомазово Тверской губернии, ныне Калининская область, – 23.12.1972, Москва], советский авиаконструктор, академик АН СССР (1953), генерал-полковник-инженер (1968), трижды Герой Социалистического Труда (1945, 1957, 1972). В 1908 поступил в Московское высшее техническое училище (МВТУ), где под руководством Н. Е. Жуковского начал заниматься в воздухоплавательном кружке; участвовал в постройке планёра, на котором совершил свой первый полёт. По окончании училища (1918), вместе с Жуковским стал организатором и одним из руководителей Аэрогидродинамического института (ЦАГИ). В 1918—35 заместитель руководителя института. В 1922 сформировал в составе ЦАГИ и возглавил опытное КБ, деятельность которого была связана с развитием тяжёлых сухопутных, морских боевых и гражданских самолётов, торпедных катеров и аэросаней.
В 1922—24 руководил работами по внедрению дуралюмина в самолётостроение; в 1924—25 создал АНТ-2 и АНТ-З – первые советские цельнометаллические самолёты. Использование дуралюмина в конструкции самолётов позволило Т. впервые в стране перейти от биплана к свободнонесущему моноплану.
Т. разработано свыше 100 типов самолётов, 70 из которых выпускались серийно. На самолётах Т. завоёвано 78 мировых рекордов, выполнено 28 уникальных перелётов, в том числе спасение экипажа парохода «Челюскин» на АНТ-4, беспосадочные перелёты в США через Северный полюс экипажей В. П. Чкалова и М. М. Громова на АНТ-25, высадка научных экспедиции «Северный полюс» во главе с И. Д. Папаниным.
Большое число самолётов-бомбардировщиков, торпедоносцев, разведчиков конструкции Т. (ТВ-1, ТВ-3, СБ, ТВ-7, МТБ-2, ТУ-2) и торпедных катеров Г-4, Г-5 применялось в боевых действиях в Великой Отечественной войне 1941– 1945. В послевоенные годы под руководством Т. разработан ряд военных и гражданских самолётов, в числе которых 1-й советский реактивный бомбардировщик Ту-12 (1947), Ту-16, 1-й реактивный пассажирский самолёт Ту-104 (1954), 1-й турбовинтовой межконтинентальный пассажирский лайнер Ту-114 (1957), Ту-124, Ту-134, Ту-154. Создал также ряд сверхзвуковых самолётов, в том числе пассажирский Ту-144.
Т. – почётный член Королевского авиационного общества Великобритании (1970) и Американского института авиации и космонавтики (1971). В 1958 Т. была присуждена золотая медаль им. Жуковского «За лучшую работу по теории авиации». Удостоен также Большой золотой медали ФАИ, премии им. Леонардо да Винчи (Италия), золотой медали основоположников авиации (Франция) и др. наград.
Член ЦИК 7-го созыва. Депутат Верховного Совета СССР 3—8-го созывов. Ленинская премия (1957), Государственная премия СССР (1943, 1948, 1949, 1952, 1972).
Награжден 8 орденами Ленина, 6 др. орденами, медалями, а также 2 иностранными орденами.
Лит.: Архангельский А. А,, В ногу с прогрессом, «Авиация и космонавтика», 1967, № 10—11; Минаев А. В., Авиационная техника, в кн.: Энергетическая, атомная, транспортная и авиационная техника. Космонавтика, М., 1969 (Очерки развития техники в СССР, кн. 2); Кербер Л. Л., Ту – человек и самолет, М., 1973.
А. А. Туполев.
А. Н. Туполев.
