Большая Советская Энциклопедия (МИ)
Шрифт:
Микроволны
Микрово'лны, микрорадиоволны, электромагнитные волны миллиметрового, сантиметрового и дециметрового диапазонов длин волн (см. Сверхвысокие частоты ). Термин «М.» (microwave) распространён в англоязычной научной литературе.
Микроворсинки
Микроворси'нки, специализированные выросты плазматической мембраны эпителиальных клеток у животных и человека. Длина М. 500—3000 нм, диаметр 50—100 нм. Количество М. в одной клетке достигает нескольких тыс. Иногда расположение их упорядочено, например, в исчерченных (щёточных) каёмках эпителиальных клеток тонкого кишечника (рис. ) М. находятся на расстоянии около 20 нм друг от друга. Служат
Щёточная каёмка эпителия тонкой кишки обезьяны: равномерное распределение микроворсинок (электронная микрофотограмма ).
Микроглия
Микрогли'я, мезоглия (от микро... или мезо... и греч. gl'ia — клей), мелкие округлые клетки в центральной нервной системе. Развиваются из клеток соединительной ткани и составляют около 10% от общего числа клеток нейроглии . Каждая клетка М. связана с системой «нейрон-нейроглия» и капиллярами мозга при помощи ветвящихся отростков. При инфекциях, интоксикациях, отёке мозга число клеток М. и их размеры увеличиваются. Выполняют роль фагоцитов , убирая омертвевшие участки нервной ткани.
Микроденситометр
Микроденсито'метр, то же, что микрофотометр .
Микроинтерферометр
Микроинтерферо'метр, прибор, применяемый для измерений неровностей на наружных поверхностях с направленными следами механической обработки, а также для определения толщины плёнок, величины малых перемещении и т. и. Впервые М. разработаны В. П. Линником в 1933. В оптической схеме М. использованы интерферометр и микроскоп , что позволяет одновременно осуществлять наблюдение исследуемой поверхности и интерференционной картины, полученной в результате взаимодействия двух когерентных световых волн: волны сравнения, отражённой от образцового зеркала, и волны, отражённой от исследуемой поверхности и деформированной имеющимися на ней микронеровностями. Интерференционная картина в монохроматическом свете представляет собой чередование тёмных и светлых полос, форма которых в увеличенном масштабе воспроизводит профиль контролируемого участка поверхности (рис. ). Высота h неровности поверхности определяется через искривление а и ширину b интерференционной полосы: h = а/b xl /2 , где l — средняя длина волны используемого участка спектра. С помощью М. можно измерять высоты от 0,03 до 1 мкм. Изготовляют М., работающие в белом и монохроматическом свете. М. снабжают окулярным микрометром для измерений или окуляром и фотокамерой для регистрации интерференционной картины. Некоторые М. имеют устройства для измерений неровностей до 10 мкм по отпечаткам, снятым с исследуемых поверхностей.
Лит.: Егоров В. А., Оптические и щуповые приборы для измерения шероховатости поверхности, 2 изд., М., 1965.
Л. Н. Логачева.
Рис. к ст. Микроинтерферометр.
Микроканонический ансамбль
Микроканони'ческий анса'мбль,статистический ансамбль для изолированных (не обменивающихся энергией с окружающими телами) макроскопических систем в постоянном объёме при постоянном числе частиц; энергия систем М. а. имеет строго постоянное значение. Понятие М. а., введённое Дж. У. Гиббсом в 1901, является идеализацией, т.к. в действительности полностью изолированных систем не существует.
В классической статистике статистический ансамбль характеризуется функцией распределения f (qi , pi ), зависящей от координат qi и импульсов pi всех частиц системы. Эта функция определяет вероятность микроскопического состояния системы, т. е. вероятность того, что координаты и импульсы частиц системы имеют определённые значения. Согласно микроканоническому распределению Гиббса, все микроскопические состояния, отвечающие данной энергии, равновероятны. (Данная энергия системы может быть реализована при различных значениях координат и импульсов частиц системы.)
Если через H (qi , pi ) обозначить энергию системы в зависимости от координат и импульсов (функцию Гамильтона), а через Е — заданное значение энергии, то
f (qi , pi ) = A d{H (qi , pi ) - E },
где d — дельта-функция Дирака, а постоянная А определяется условием нормировки (суммарная вероятность пребывания системы во всех возможных состояниях, определяемая интегралом от f (qi , pi ) по всем qi , pi , равна 1) и зависит от объёма и энергии системы.
В квантовой статистике рассматривается ансамбль энергетически изолированных квантовых систем (с постоянным объёмом V и полным числом частиц N ), имеющих одинаковую энергию E с точностью до DE << E . Предполагается, что для таких систем все квантовомеханические состояния с энергией Ek в слое E , E + DE равновероятны. Такое распределение вероятностей w состояний системы, когда
называется микроканоническим распределением. Здесь W(E , N , V ) — статистический вес , определяемый из условия нормировки
и равный числу квантовых состояний в слое E , E + DE . Величину DE выбирают обычно малой, но конечной (так как точная фиксация энергии в квантовой механике, в соответствии с неопределённостей соотношением между энергией и временем, потребовала бы бесконечного времени наблюдения). Однако М. а. малочувствителен к выбору ширины энергетического слоя DE , если она значительно меньше полной энергии системы. Поэтому в квантовой статистике можно также рассматривать ансамбль полностью изолированных систем, когда DE ® 0.
С помощью статистического веса W(E , N, V) можно вычислить энтропию S системы:
S = k lnW(E , N , V )
(k —Больцмана постоянная ) и другие потенциалы термодинамические . Поскольку энтропия системы пропорциональна числу частиц N , статистический вес имеет порядок величины экспоненциальной функции от N и для рассматриваемых макроскопических систем очень велик.
Микроканоническое распределение неудобно для практического применения, т.к. для вычисления статистического веса нужно найти распределение квантовых уровней системы, состоящей из большого числа частиц, что представляет очень сложную задачу. Удобнее рассматривать не энергетически изолированные системы, а системы, находящиеся в тепловом контакте с окружающей средой, температура которой считается постоянной (с термостатом), и применять каноническое Гиббса распределение или рассматривать системы в тепловом и материальном контакте с термостатом (т. е. системы, для которых возможен обмен частицами и энергией с термостатом) и применять большое каноническое распределение Гиббса (см. Статистическая физика ). Гиббс доказал теорему о том, что малая часть М. а. распределена канонически (теорема Гиббса). Эту теорему можно считать обоснованием канонического распределения Гиббса, если микроканоническое распределение принять как основной постулат статистической физики.