法精密确定的算术单元的根值( 例如
surface tension 表面张力
3 ),或这些根值的和或差。
符号γ。这是液体的一种特性,就好像它的表面被蒙上一层弹性膜。 这特性来自分子间的力:在液体内部的分子承受着来自所有方面其他分子 均等的相互作用,而一个位于表面的分子则仅仅受到在液体内部位置低于 它的分子的作用。表面张力定义为(垂直于作用力的)表面单位长度上(作用 于表面)的力。它用每米的牛顿数来度量。也可以用恒温下增加一平方米的 表面积所需的能量来定义,亦即它可用每平方米的焦耳数来度量(相当于牛 顿/米)。表面张力的特性与形成液滴、肥皂泡、新月形物等有关,并和毛 细管内液体的上升(毛细管作用)、多孔性物质对液体的吸收,以及某种液 体对表面润湿能力有关。
surfactant(surface active agent)表面活化剂(表面活化能力催化
剂)
一种物质,例如净化剂(detergent),加入液体后利用其表面张力 (surface tension)减少,可增加其扩散或湿润性能。
susceptance 电纳
符号为 B 。是电路 电抗 (reactance) 的倒数,亦即 导纳 (ad- mittance)的虚数部分,用西门子来度量。
susceptibitity 敏感性
1.(或磁化率)符号为 xm。这是一种无维量,用以描述某种材料处于
磁场中对已存在的能,磁通密度所能造成的影响。等于μr-1,其中μr
是此材料的相对磁导率(permeabili-ty)。反磁材料具有很小的负磁化率, 顺磁材料具有很小的正磁化率,而铁磁性材料则具有很大的正磁化率。
2.(或电化率)符号为 xe。这种无维量与电介质(dielec-tric)有关,
等于 P/εE,其中 P 是电极化量,E 是产生它的电场强度,而ε0 是介电常 数。电化率也等于εr -1,其中的εr 是这电介质的相对 介电常数 (permitivity)。
suspension 悬浮体
一种混合体,其中很小的固体或液体微粒悬浮在液体或气体中。
synchrocyclotron 同步回旋加速器 回旋加速器(cyclotron)的一种类型。当一群粒子被加速达到相对
论速率(relativistic speed)时,其相对论性质量会增长,使得粒子的 旋转周期也随之增长。此种加速器的加速势能频率和旋转周期同步增加。 加速器中用的是质子、氘核子和α-粒子。
synchronous motor 同步电动机
参见 electric motor。
synchronous orbit(geosynchronous orbit)同步轨道(地球同步轨 道)
同步卫星(satellite)绕行地球的轨道,周期精确等于地球自转周期 (即 23 小时 56 分 4.1 秒)。如果这轨道倾斜于赤道平面,则从地面看来每
24 小时将画出一次 8 字形的轨迹,如这轨道位于赤道平面内并且是圆形 的,这卫星看起来就像是静止不动。这就叫作固定轨道(或地球固定轨道), 出现在 35900 千米的高度。大多数的通信卫星位于固定轨道上,用三个或 更多这样的卫星间隔地围绕着地球,就能涵盖全世界。
synchronous rotation 同步旋转
自然卫星的一种旋转形式,其旋转周期等于其轨道周期。例如,月亮 就是绕着地球作同步旋转。
synchrotron 同步加速器
一种粒子加速器,用来将能量赋与电子和质子以进行粒子物理学的试 验,在某些情况下也可运用所产生的同步加速器幅射 (synchrotron radiation)。这些粒子在封闭的轨道(通常为圆形)中受到射频电场加速。 用许多磁铁围绕轨道间隔放置,使粒子的弹道弯曲,并用分离的聚焦磁铁 来把粒子集中为一束狭窄的射线。射频加速腔被分置于磁铁之间。粒子的 运动和增强的磁场是自动同步的,因为当粒子的能量增加时,场强必须跟 着增强;加速场的频率也必须随着同步增长。
synchrotron radiation(magneto-bremsstrahlung)同步加速器辐
射
带电粒子在磁场内圆形轨道中以相对论性速率运动时所产生的电磁辐 射。其发射率和轨道曲率半径与粒子质量的 4 次方之乘积成反比。由于这 个原因,同步加速器辐射并不是设计一个质子同步加速器(synchrotron) 的难题,而是对电子同步加速器必须考虑的问题。一部同步加速器的周界 越大,由同步加速器辐射损失的能量就越不重要。在存储环 (stor-age ring)中,同步加速器辐射才是能量损失的主要原因。
然而自 50 年代以来,人们体会到同步加速器辐射本身是一个非常有用 的工具,因而许多加速器试验室已开始研究如何利用此辐射来协助探讨以 高能量为主的课题。为此目的而利用的辐射主要是位于紫外线和 X 射线的 频率范围内。
人们深信,许多来自银河系以外的天空无线电源的微波辐射,系起源
于在天空磁场中沿圆形路径运动的电子。由于它可比拟为出现在同步加速 器内的辐射,故亦被称为同步加速器辐射。
synodic month(lunation)朔望月(太阳月)
两次新月(new moon)之间的时间间隔,等于 29 天 12 小时又 44 分钟。
synodic period 会合周期
太阳系内任何物体连续两次回到同一位置其间所需的平均周期,这里 是指从地球看去相对于太阳的位置。由于一颗行星在对面位置上最易被观 察到,故其会合周期 S 比恒星周期(sidereal period)P 更易测量。对内行 星而言,1/S=1/P-1/E;对外行星而言,1/S=1/E-1/P,其中 E 是地球的 恒星周期。
Système International d’Unités 标准国际单位制单位
参见 SI units。
syzygy 朔望
当太阳、月亮(或一行星)和地球排列成一直线的情况,它出现在月亮 (或行星)处于合点(conjunction)或望(opposition)的位置时。
T
tachometer 转速计
一种测量角速率的仪器,装了一根可旋转的轴,便于测量单位时间内 的转数。现在有多种形式的转速计得到应用,包括机械、电和电子的。当 前得到广泛使用的发电机转速计中包含一个小发电机,它的输出电压就用 来度量驱动它的一根转轴的旋转率。
tachyon 快子
一种假想的粒子,其速度超过光速(speed of light)。按照电磁理 论,通过一介质的带电粒子若其速率超过光在该介质中的速率,就会发生 契伦科夫辐射(Cerenkov radiation)。
而一个带电的快子即使在真空中也会产生契伦科夫辐射。人们还从未 检出过这样的粒子。按照狭义相对论(rela- tivity)的理论,不可能将
一个粒子加速到光速,因为它的能量E ? mc2 / (1 ? v 2 / c2 ) 将变为无穷
大。然而这理论并不防碍存在 v>c 的粒子(其中 c 是光速)。
在此情况下,根号下的式子将变为负值,而这能量将变为虚数。
tandem generator 串列发生器
一种型式的粒子发生器,其本质是一个范·德格喇夫发生器(Van de Graaffgenerator),它的一个电极被维持在正值高电位;这个电极被放 在两个接地电极之间。负离子从地电位起被加速到带正电的电极,在那里 多余的电子从离子中被剥离,从而产生正离子,这些正离子又被加速并从 正电极返回地电位。因此离子就被一个高电位加速两次。这样一种串列的 安排使得能量可上升到 30 兆电子伏特。
tangent 正切
1.一根直线和某一曲线接触,或一个平面与某一表面接触。
2.参见 trigonometric functions。
tangent galvanometer 正切检流计
一种现在已很少应用的检流计,其中有一个可绕垂直线圈中心作水平 转动的小磁针,它被调整到平行于地磁场的水平分量。当一个电流 I 通过 线圈时,小针即由平行于地磁场的平衡位置偏转一角度θ。I 的值由 I=(2Hrtanθ)/n 来确定,其中 H 是地磁场磁化力的水平分量,r 是线圈的 半径,n 是线圈的匝数。虽然现在已不用它来测量电流,但这仪器提供了 一种测量地磁场磁化力的方法。
tau particle τ粒子
参见 elemantary particles; lepton。
Taylor series 泰勒级数
将函数 f(x)展开成为导数的无穷幂级数,针对其变量赋予固定值 x=a
时:
f(x)=f(a)+f′(a)(x-a)+f″(a)(x-a)2/2!+? 当 a=0,这级数就形成著名的麦克劳林级数: f(x)=f(0)+f′(0)x+f″(O)x2/2!+?
这级数由 B.泰勒(1685—1731 年)所发现,a=0 时的级数是因 C.麦 克劳林(1698—1746 年)而命名的。
tektite 玻陨石
一种黑色、浅绿或淡黄色的玻璃状小物体,在地球表面可成堆找到, 其中含有与发现地的地质形成无关的硅酸盐材料,人们认为玻陨石在地球 上的形成是由于陨星与地球撞击的结果。
telecommunications 电信学
研究及应用传输信息的方法,包括有线传输或利用电磁辐射。
telescope 望远镜
一种仪器,用来收集远处物体发出的光线,以使其产生此物体的影像, 或对所发出的光线加以分解。光学望远镜利用的是可见辐射(参见 radio telescope)。光学天文望远镜分为两大类:折射式望远镜和反射式望远镜。 折射式望远镜利用一个会聚透镜来收集光线,所得到的影像再用目镜(一种 短焦距的透镜)来加以放大。
这种类型的仪器首先由 H·里泼赛(1587—1619 年)于 1608 年在荷兰制 成,并在随后的几年内由伽利略发展成为一种天文仪器,他利用一个散射 透镜来作为目镜,如图(a)所示。
伽利略望远镜后来 J·凯卜勒(1571—1630 年)所改进,他把目镜改用 会聚透镜,而这种类型的仪器一直被用于小型天文望远镜中。对于陆地上 用的望远镜,通常插入一个附加的透镜来得到直立的影像,如图(b)所示。 然而伽利略的设计原来就提供一个直立的影像,因此一直被应用在小巧的 观剧望远镜中。
第一个反射式望远镜系由牛顿在 1668 年制成。他利用一个凹面镜来收
集光线并使其聚焦,另外还用了一面小巧的
■ 望远镜
第二镜,与主光束成 45°角来反射主光线,使它进入放大目镜。由 J·格
里高里(1638—1675 年)设计的格里高里式放大镜和由 N·凯瑟琳(1670 年 之后)设计的凯瑟琳式望远镜,都是利用了不同的第二光学系统,如图(d) 和(e)所示。
折轴望远镜由于增加了焦距,故往往用在较大的仪器中,如图(f)所
示。
反射折射的望远镜既用了透镜也用了反射镜,在这一类型中最得到广 泛应用的天文仪器是马克苏托夫式望远镜和司密特式照相机。在马克苏托 夫式望远镜中用一个厚厚的椭球体新月形透镜,给影象带有椭球体像差, 然后又用椭球体主反射镜加以校正,如图(g)所示。司密特照相机具有一个 类似椭球体、外形复杂的校正板,它靠近椭球体主反射镜的曲率中心。这 一仪器主要用于照相,如图(h)所示。
television 电视
利用无线电波或电缆来传输和接收活动的景像。要传输的景像被聚焦 在电视摄像机(camera)的光电屏上。该屏由一电子束加以扫描。摄像机就 产生一个电流,其瞬时值正比于光电屏上受到扫描部分的亮度。
在欧洲,该屏每帧扫描 625 行,每秒产生 25 帧。在美国,扫描 525 行,每秒为 30 帧。这样产生的图像信号用来调制一个甚高频(VHF)或超高 频(UHF)载波,并和一单独的声音信号同时传送,但在图像行间的短暂间歇 期间还编入彩色信息(如果有的话)一并传送。由接收天线接收到的信号在
接收机中进行解调;经过解调的图像信号控制显像管中的电子束,在显像 管的屏幕上重显图像。
参见 colour television。
television tube 显像管
参见 cathoderays。
temperament 平均律
在键盘乐器上分配音节间隔,确保所有各键发音和谐的方法。这问题 可用钢琴键盘来加以说明。取一个低音 C 和一个高它 7 个八度音的高音 C, 其间隔应为 27=128。然而当用 12 个键作为一个循环时,每一个用作基音 的键是它前面键的第五音,于是 Cs 音之间的间隔变为(3/2)12=129.75。128
与 129.75 间的差值被称为毕达哥拉斯音差。平均律是从 J·S·巴赫时代 以来一直被沿用的,它把跨越 7 个八度音中的毕达哥拉斯音差等分为 12 个间隔,于是每个第五音变成(128)1/12=1.4983。所有平均律都是在寻求 折衷的方法,这一乐制现在被认为是最佳的。
temperature 温度
一个物体或一个空间区域的特性,此特性确定是否有一个净热量由其 邻近物体或区域流进它或由它流出,这热量(如果有的话)又是按怎样的方 向流动的。如果没有热量流动,这物体或区域被称作处于热动力平衡 (thermodynamic equilibri-um)状态下,并被称为温度相等。如果有热量 流动,则热流的方向是由温度较高的物体或地区流出。概括地说,有两种 方法来定量这一特性。经验法是取两个或更多个与温度有关的可重现事 物,并在这些事物的数值标度上指定一些固定点。
例如,摄氏温度标度是利用水的冰点和沸点作为两个固定点的,分别
指定它们为 0 和 100,并把它们间的标度分为 100 度。若以实用为目的, 这是一种很实用的方法(参见 temperature scale),但缺乏理论根据,不 便使用在许多科学领域。
在 19 世纪,凯尔文爵士提出一种确定温度的热动力法,它建立在测量
不同温度的物体间流动的热量上。这概念依赖于一个温度的绝对标度,即 温度的绝对零度(absolute zero)。
在此温度下,没有一种物体能释放热量。他还应用了 S·卡诺关于一
个无摩擦力的全效率理想热机的概念(参见 carnot)。卡诺热机在温度 T1
时吸收热量 q1,在温度 T2 时释放热量 q2,因此 T1/T2=q1/q2。若 T2 定义
为某固定值,则卡诺热机可运行在这一固定温度和任何未知温度 T1 之间,
这样一来只要量出 q1 和 q2 的值就可以计算出 T1。
这一概念为定义热力学温度奠定了基础,它和工作物的自然性能截然 无关。表达热力学温度的单位用“凯尔文”(kelvin)表示。
在实行上,热动力温度不能直接测量到;通常利用一个含有接近理想 气体的温度计来推断测量的结果。这是可能的,因为热动力温度的另一面 貌是它和给定量物质的内能(inter- nal energy)有夫。在使用理想的 单原子气体的情况下,其中每克分子的内能(U)等于转移一克分子气体中原 子的总动能(单原子气体没有旋能或振动能)。
按照分子运动论(kinetic theory),这样的气体其热动力温度由 T
=2U/3R 确定,其中 R 为通用气体常数(gascon-stant)。
temperature coefficient 温度系数
一种系数,用来确定温度变化时一些物理特性的变化率。例如,一种 材料的电阻(R)对摄氏温度 t 的依赖关系为 R=R0+αt+βt2,式中 R0 是 0
℃时的电阻,α和β是常数。若β可予忽略不计,α就是电阻的温度系数。
temperature scales 温度标度
已经有好几种温度(temperature)的标度方法被采用:摄氏温标 (Celsius scale)已经在许多领域被广泛应用着,而在某些国家则仍采用华 氏温标(Fahrenheit scale)标度。两种标度都依赖使用固定点,譬如水的 冰点和沸点,并把这两点间的基本间隔加以分割,作为温度的单位(在摄氏 标度中为 100 度,在华氏标度中为 180 度)。
温度的标度
T/K
t/℃
平衡态氢的三态点
13.81
-259.34
平衡态氢的温度(当其蒸汽压
为 25/76 标准大气压时)
17.042
-256.108
平衡态氢的沸点
20.28
-252.87
氖的沸点
27.102
-246.048
氧的三态点
54.361
-218.789
氧的沸点
90.188
-182.962
水的三态点
273.16
0.01
水的沸点
373.15
100
锌的凝固点
692.73
419.58
银的凝固点
1235.08
961.93
金的凝固点
1337.58
1064.43
然而,为了科学的目的,被使用的标度是国际实用温度标度(1968), 是为了尽可能地符合热动力温度而设计的,并用热动力温度的单位来表 达,即凯尔文(kelvin),这种标度的 11 个固定点已给出在表格中,在金 的凝固点以上,就要使用根据普朗克辐射定律制成的辐射式高温计。 tempering 淬硬
提高合金坚韧性的步骤,例如钢,把它加热到预定温度,在此温度下
维持一段时间(预定的),再按预定的速率使其冷却至室温。在钢中,这过 程的目的在于加热合金到这样一种温度,使得多余的碳化物由成为过饱和 固体溶液的马氏体(martensite)中凝结析出,然后使这溶液足够快地冷 却,以防止过多的碳化物析出或产生晶粒。为此,钢的淬火要很快地把它 浸入冷水中。
temporary magnetism 暂时磁性
当人体位于磁场中而在体内出现的磁性,但当移出磁场时就大量消 失。
tensile strength 抗拉强度
对某种阻力的度量,此阻力系由某一材料提供的抗张应力(stress)所 形成。它被定义为使此材料断裂的应力,以单位横断面积上的力来表示。 tensimeter 张力计
差动压力计的一种类型,具有两个封闭的玻璃泡,装在双肢上。可用
来测量被封入玻璃泡中两种液体的压差,如果一种液体(经常用的是水)具 有已知蒸汽压,另一个的也能确定。
tensiometer 张力计
用来测量表面张力(surface tension)的任何仪表。
tera-兆兆
符号为 T。用在米制中的一个前缀,用来表示“兆兆”倍。例如 1012
伏=1 兆兆伏(TV)。
terminal 端子
1.设备或系统连接电的一个点。
2.一种设备,数据从那里被送入计算机(computer)或从那里取出。
terminal speed 终速
一物体在重力下,通过一液体,当作用在它上面的合力为零的状态下, 最终所达到的不变速率。参见 Stokes’s law。
terminato 明暗界线
在月亮或行星的表面上,阳光照射面与阴暗面之间的交界。
terrestrial magnetism 地磁
参见 geomagnetism。
tertiary colour 第三色
由两个第二色(secondary colour)混合后所显示的彩色。
tesla 忒斯拉
符号为 T0 磁通密度的标准国际单位制单位,等于 1 平方米上通过 1 韦伯的磁通量,亦即 1T=1Wb/m2。是用 N·忒斯拉(1870—1943 年)这位 生于克罗地亚的美国电气工程师命名的。
Tesla coil 忒斯拉线圈
能产生一个高频高压电流的设备。包合一个匝数比很高的变压器 (transformer),其初级回路中包括一个火花间隙和一个固定电容器;其 次级回路利用一个可变电容器调谐到和初级谐振,它是由 N.忒斯拉(1870
—1943 年)所发明的。忒斯拉线圈通常用来激发玻璃真空仪器中的辉光放
电,以其检测泄漏。
tetragonal 四方晶体
参见 crystal system。
tetrahedron 四面体
一个具有四个三角形侧面的多面体。在一个规则四面体中,四个三角 形都是全等的等边三角形。它构成一个规则的三角锥体(pyramid)。 tetrode 四极管
一个具有屏蔽极的热电子管(thermionic valve),此极位于三极管 (triode valve)中的阳极与控制极之间,以减少这两极间的电容量,从而 改善离子管在高频下作为放大器或振荡器的性能。屏蔽极系维持在一个固 定电位上。
theodolite 经纬仪
一种光学探测仪,用来测定水平角和垂直角。它由一个观察望远镜构 成,在目镜上刻有用来聚焦在靶上的十字准线,此靶能在水平和垂直的两 个平面内转动。它被装在一个三角架上,配备有水平仪来指示仪器是否处 于水平状态。通过仪器中第二目镜来观察分度圆,就能读出被测角的度数。
therm 色姆
能量的一种实用单位,定义为 105 个不列颠热量单位。1 色姆等于1.055
×108 焦耳。
thermal capacity 热容量
参见 heat capacity。 thermalconductivity 热导率 参见 conductivity。
thermal diffusion 热扩散
流体中由于存在温度梯度而发生的扩散。如果一个气柱维持低端的温 度低于高端,则气体中较重的分子将趋向滞留于低温端,而较轻的分子将 扩散到高温端。这一特性已用于分离气态同位素(参见 Clusius column)。 thermal equilibrium 热平衡
参见 equilibrium。
thermal expansion 热膨胀
参见 expansivity。
thermalization 热化
用一个缓和器(moderator)来减少热核反应堆(nuclear re-actor)内 中子的动能;产生热中子的过程。
thermal neutrons 热中子
参见 moderator;nuclearreactors;thermalization.
thermal reactor 热反应堆
参见 nuclear reattor。
thermionic emission 热电子发射
被加热的导体放射电子到真空中。发射电流的密度 J 由理查森(或理查 森—杜什曼)方程来给出,即 J=AT2exp-(W/kT),其中 T 是发射体的热力 学温度,W 是它的功函数(workfunction),k 是波尔兹曼常数,而 A 是一 个常数。热电子发射是热电子管(thermionic valve)和阴极射线管中电子 枪(electron gun)的基础。
thermionics 热电子学
电子学的一个分支,主要研究和设计因高温而由金属或金属氧化物表 面发射电子的器件。首先涉及热电子学的是对热电子管 (thermionic valve)和阴极射线管中电子枪以及其他器件的设计。
thermionic valve 热电子管
基于热电子发射(thermionic emission)原理而制成的一种电子 管。在这些电子管中,其阴极或被直接通过一电流而加热,或被置于一已 加热的灯丝近傍间接加热。直接加热式阴极通常由钨丝制成,而间接加热 式阴极通常涂以钡和锶的氧化物。大多数的电子管是热电子真空器件,也 有一些具有冷阴极或是充气的(参见 thyratron)。
参见 diode;triod;pentode。
thermistor 热敏电阻器
一种半导体电子器件,其电阻值随温度的上升而下降。由圆珠状、杆 状或盘状的锰、镍、钴、铜、铁以及其他金属的各种氧化物构成。热敏电 阻器常被当作测温汁,用在电阻桥中作为一个元件,或应用于轴承、气缸 盖和变压器铁芯。还经常用于补偿普通电阻器由于发热而上升的阻值,并
用于真空计、延时开关以及调压器中。
thermite 铝热剂
一种化学计量的氧化铁(Ⅲ 与铝的粉末状混合物,用于如下反应:
2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe
这反应能大量放热,上升的温度足以熔化所生成的铁。在铝热剂反应 过程中可用于钢件(例如铁轨)的局部焊接。铝热剂也可应用于燃烧弹中。 thermochemistry 热化学
物理化学的一个分支,专注于化学反应的热量、形成化合物的热量。
thermocouple 热电偶
一种器件,包括两根端部焊在一起的不同金属丝或半导体杆。当其端 部处于不同的温度时,在此器件中会产生热电势,其值和温差有关。这就 使得热电偶在一个有限的温度范围内可作为温度计使用,将两个接点之 一,称为热接点或测量接点,暴露在待测温度中,而将另一个,即冷接点 或基准接点,维持在一个已知的基准温度下。用一个合适的毫伏表或一个 配以电路的电位器,就可将产生的热电势测量出来。
参见 Seebeck effect;thermopile。
thermodynamics 热力学
一门学科,专门研究能量从一个形式转变为另一个形式、热量的流向、 能量作功的利用率等方面的规律。它是建立在这样一种概念上,即在宇宙 中任何地方的被隔离系统中,存在一种该系统具有的可度量的能量,称为 内能(internal energy)(U)。这是所有能够直接转变为热能的原子和分 子系统中动能和势能的总和,因此不包括化学能和核能。U 的值仅在这系 统终止被隔离的情况下,才会改变,例如把质量转移到系统中去,或由系 统转移出质量;把热量(Q)转移到系统中去,或由系统转移出热量;对系统 作功(W),或由系统来作功。对于一个质量不变的绝热(Q=0)系统来说,△ U=W。在习惯上,如果对系统作功,则 W 为正值;如果由系统来作功,则
W 为负值。对于质量不变的非绝热系统,△U=Q+W。这样的陈述就是热力
学的第一定律,它等价于能量守恒定律。 所有的自然过程都符合这个定律,但并非所有符合这个定律的过程都
能在自然界出现。大多数自然过程是不可逆的,亦即它们只能朝一个方向
进行(参见 reversibleprocess)。一个自然过程可取的演变方向是热力学 第二定律的主题,它有好几种陈述的方法。R·克劳休斯(1822—1888 年) 用两种方法来陈述:热量不可能从一个物体转移到具有较高温度的第二物 体而不产生其他效应,以及一个封闭系统的熵总是随时间而增长的。这些 陈述引进了热力学中关于温度(tempera-ture)(T)和熵(entropy)(S) 的概念,这两个都是确定不可逆过程演化方向的参量。一个物体或系统的 温度确定热量是否会流进该物体或系统,或由该物体或系统流出,它的熵 表示其不具备用以作功的能量的程度。因此在第一定律的陈述中,T 与 S 确定了 Q 与 S 之间的关系。这一点在第二定律的陈述中,通常以△U=T△S
-W 的形式出现。 第二定律涉及熵的变化(△S)。热力学的第三定律对熵提供一个绝对标
度值,它是这样叙述的:对于在绝对零度(absolute zero)下仅包括理想结 晶体的变化来说,熵的总变化量为零。这个定律使得熵也能用绝对值来表 述。
还有另外一条定律用于热力学。因为它是热力学其他定律的基础,并 为其他定律所假定,它就是通常熟知的热力学第零定律。它是这样叙述的: 如果有两个物体分别对第三物体达到热平衡,则所有这三个物体彼此间处 于热平衡状态。
参见 enthalpy;free energy。
thermodynamic temperature 热力学温度
参见 temperature。
thermoelectricity 热电现象
由温差产生的电流,共有三种热电效应。
参见 Peltier effect;Seebeck effect;Thomson effect。
thermograph 温度记录;热图
1.一种用于气象学中的记录温度计,可画出一段时间内温度变化的连 续记录。
2.这样得到的一个记录。
3.由温度记录法(thermography)的技巧所得到的记录。
thermography 温度记录法;热图法
一种医疗技术,利用人体皮肤的红外辐射检测出某一区域皮肤温度升 高,它可能与潜伏的癌变有关。体表的热辐射随局部血流而异,因此流通 较差的区域其辐射较弱。另一方面,在肿瘤处血流量异常增加,于是在热 图上显示出一个热点。这种技术特别用于早期胸部肿瘤射线测定法中,考 查人体乳房所发出的红外辐射以鉴测是否为乳腺癌。
thermoluminescence 热致发光
一个固体温度提高时而产生的发光(luminesecence)。它的产生是 由于自由电子和空穴(holes)受到电离辐射线照射而被固体所捕获,随即 结合并发出光子。这结果被应用于“热致发光计龄法”中,该法认定被一 陶器样品所捕获的电子和空穴数与该陶器被烘焙以来所流逝的时间有关。 将一块不知年龄的陶器加热至发光,和一块已知年龄的相同材料加热到发 光作比较,就可相当准确地估计出该物体的年龄。
thermoluminescent dating 热致发光计龄法
参见 thermoluminescence。
thermometer 温度计
用来测量物质温度(temperature)的一种仪器。根据所需度数的准确性 和被测温度的范围,在温度计中采用了不同技术和形式,但它们都是利用 某一物质的一些性能随温度而变化的特点来测量温度的。例如,玻璃管内 装液体的温度计是依赖液体的膨胀,通常是水银或经过染色的酒精。它包 括一个装满液体的玻璃泡,连着一根部分装有液体的毛细管。在双金属温 度计中,把两种膨胀不同的金属钉在一起而成为一窄条,并把它盘成线圈 状,用它来转动一个度盘上的指针。比玻璃管内装液体的温度计更为准确 的是“气体温度计”,它用来测量体积一定的气体的压强。“电阻式温度 计”的原理是导体或半导体的电阻随温度变化而变化。铂、镍和铜是最常 用在电阻式温度计中的金属。
参见 Pyrometry;thermistor;thermocouple。
thermonuclear reaction 热核反应
参见 nuclearfusion;thermonuclearreactor。
thermonuclear reactor(fusion reactor)热核反应堆(聚变反应堆) 一种反应堆,在其中发生核聚变(nuclear fusion)并伴随受到有控制 的释放能量。虽然热核反应堆还不存在,但在世界上许多地方正在积极研 究。在制造一部可自身维持的热核反应堆有两个中心难题:要把反应核素 加热到极高的点火温度(ignition temperature)(氘—氚反应约为 40×
106K),以及为了使释放的聚变能量超过点火温度要求的能量,必须把反应 核素保存足够长的时间(见劳生准则)。正在探索的两种方法是“磁抑制法” 和小球聚变法。
在封闭的磁抑制设备中,聚变的等离子体(plasma)被保存在一个称为 托克玛克的螺线状反应堆中,其中的强磁场引导带电的等离子体粒子绕着 螺线管转而不容许它们接触容器的四壁。在开启端的磁场系统中,等离子 体被限制在一个直线式抑制容器两端的磁镜(强磁场)之间。
小球聚变法乃利用一束激光或电子束对目标物加热,并挤压一个核聚 变的微小球体,它是如此之快以致于小球在飞开前就达到核聚变。这类设 备的效果可与磁抑制法相媲美。
thermonuclear weapon 热核武器
参见 nuclear weapon。
thermoplie 热电堆
检测辐射能强度的器件。为了获得较大的灵敏度,由许多热电偶串接 成热电堆。热电偶的热结涂黑并暴露在辐射中,冷结则对辐射加以屏蔽。 可通过产生的热电动势计算热结的超温并推论辐射强度。热电堆有多种用 途,例如,信号灯熄灭,可利用它作产生信号的安全灯;又如可利用它测 量来自太阳的热辐射等。
thermostat 恒温箱(器)
为使物体保持恒温而对其加热或冷却进行控制的设备。有一温敏仪器 连接到一开关装置。当温度达到预定值时,敏感器就根据预定程序开启或 关闭加热源或冷却源。敏感温度计往往是一双金属带 (bimetallic stip),它能触发一简单的电气开关。恒温器可用于环流供暖控制、水暖 器和致冷器,以及使科学试验环境保持在恒温状态。
thixotropy 搅溶性;触变性
参见 Newtonian fluid。
Thomson effect(Kelvin effect)汤姆生效应(凯尔文效应)
当电流通过一根两端保持在不同温度上的导线时,热量就放出,其速 率约正比于电流和温度梯度之乘积。如电流或温度梯度有一为反向,则热 量将被吸收而非放出。此效应以 W·汤姆生爵士(后来封为凯尔文勋爵;1824
—1907 年)命名。
Thomson scattering 汤姆生散射
自由带电粒子电磁波辐射,特别是电子所散射的现象。因辐射波所损 失的能量根据经典理论来解释,乃电子在辐射波横电场中加速时发出辐射 的结果。此现象以 J·J·汤姆生爵士(1856—1940 年)命名。
thorium 钍
符号为 Th。属于放射性族类的一种灰色放射性金属元素;原子序为
90,原子量为 232.038,17℃时比重为 11.5~11.9,熔点为 1740~1760℃, 沸点为 4780~4800℃。存于巴西、印度和美国的独居石(磷铈镧)矿砂之
中,钍同位素的原子质量数为 223 至 234;最稳定的同位素是钍 232,其半 衰期为 1.39×1010 年。钍 232 可用作增殖反应堆的核燃料,因为它能俘获 慢中子以产生铀 233。二氧化钍(钍土,ThO2)能用于煤气灯罩和特种耐火 材料中。此元素是 1829 年 J·J·巴塞留斯发现的。
thorium series 钍系
参见 radioactive series。
threshold 阈;门限
一参量或变量的最小值,逾此将产生特殊效应。
threshold frequency 阈频
参见 photoelectric effect。
thrust 推力
飞机发动机或火箭产生的推进力。常用燃料消耗率与废气对载体排出 速度的乘积来计算。
thunderstorm 雷暴雨
对流的暴风雨,伴以闪电(lightning)、雷鸣和多种气候状态,特别是 大雨或冰雹、强风以及温度骤变。雷暴雨出现于急剧加热使一部分潮湿空 气上升之时,引起不稳定并形成积雨云——高耸的云块带着特有的砧状顶 部、雷暴雨的确切机制还未完全了解。最常见于热带地方,但在中纬度区 域也时有所见。
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thyratron 闸流管
具有充气继电器作用的一种电子管(通常为三极管)。使正向脉冲加到 有恰当偏压的闸流管,将导致开始放电并延续到阳极电压已被降低为止。 闸流管现在已被其固态相应器件,即硅可控整流器所取代。
thyristor 可控硅
硅可控整流器,其阳极-阴极电流受控于加在第三电极(栅)上的信号, 很像闸流管中的状态。它通常由含三个 p-n 结的四层芯片组成。
tidal energy 潮汐能
参见 tides。
tides 潮汐
地球海洋水位的规律性起落,起因于地球、月球和太阳之间的引力。 力的构成颇为复杂,但月球对潮汐形成的效果约为太阳的两倍。如图(a) 所示,月球和地球上个别点间的合力(实线)表示为潮汐形成力(虚线)和一 恒值力(点线)的矢量和,而此恒值力在地球上所有位置均相同并等于月球 对地球球心的吸力。月球在最高点 Z 点上空时,Z 处的合力大于最低点(N) 处的合力,这是因为 Z 较 N 离月球为近,根据牛顿万有引力定律(Newton’ slawofgravitation)可知力与距离平方成反比。如图(b)所示,满月和新月 时,太阳和月球一起作用产生大幅度朔望潮的情况,以及弦月时,两力相 互垂直产生低幅度弦潮的情况。在闻名的潮汐地区,估计潮汐能量每年约
为 4×1018J,它的应用可上溯至中世纪的潮水车磨。现代的潮汐发电站运 用特殊设计的涡轮机,由潮水控制以驱动发电机。
timbre 音品
参见 quality of sound。
time 时间
能使出现在空间同一位置上且其余因素均相同的两事件得以区分的一 种量度(参见 space-time)。这两个事件的间隔形成了时间测量的依据。 从通用观点来看,地球绕其轴的旋转提供了计时的基数(参见 day),而地 球绕太阳的轨道运行提供了计历的基数(参见 year)。就科学研究场合而 言,时间间隔现以某一给定的电磁辐射频率来规定(参见 second)。
参见 time dilation。
time dilation(time dilatation)时间流逝变慢效应
爱因斯坦狭义相对论(relativity)所预言的原理,即时间间隔并不是 绝对的,而是相对于观察者的运动而言的。假如两个全同的时钟同步且并 排放置于一惯性参考系中,只要它们一直保持并排状态,它们就读出相同 时间。可是,如一时钟对仍在一静止观察者旁的另一时钟有相对速度,则 运动的时钟对该观察者所显示的时间流逝将比静止的时钟要少。概括言 之,运动的时钟在以速度 v 相对于另一参考系运动,其时间走得慢了一个
因子 (1 ? v 2 / c 2 ),其中c为光速。此原理已在若干情况中得到验证;例
如,可对快μ分子的寿命进行比较,它的寿命随粒子速度而增加的程度正 是上述因子所预示的。
time-lapsephotography 时间推移照相法
一种电影照相方式,用来记录慢的过程,例如植物生长。在电影胶片 上依预置的固定时间间隔对物体拍摄一系列单张图像,再将制好的胶片用 正常速度放映,活动过程就显得极快地进行。
Titan 大力神
参见 Saturn。
Tokamak 托克马克
参见 thermonuclear reactor。
tomography 层析 X 射线摄影法
用 X 射线对人体选定的平面摄影,并去除其他平面的一种方法。CAT(计 算机轴流式层析摄影)扫描仪是一环形 X 射线机,它可绕平卧患者作 180° 旋转,并每隔几度进行很多的 X 射线测量。所获得的大量信息被扫描仪自 身的计算机绘制成三维图像。患者暴露在 X 射线中的辐射剂量仅约为常规 诊断 X 射线的 20%。
topology 拓扑学
几何学的一门分支,研究物体在扭曲或拉伸之类的连续形变情况下某 些不变的性质。它在分析复杂电网时很有用。torque(moment of a force or couple)转矩(力矩或力偶矩)
当力绕一点产生转动或扭转(torsion)时,力和从它到此点所引垂直距 离的乘积。转矩的单位牛顿米是一矢量乘积,焦耳的单位也是牛顿米,但 它是非向量积。涡轮机在其中心转轴上产生的就是转矩。
参见 couple。
torr 乇
用于高真空技术的压强单位,即 1 毫米汞柱所产生的压强。1 乇等于
133.322 帕[斯卡]。此单位以 E·托里拆利(1609—1647 年)命名。
Torricellian vacuum 托里拆利真空
一种真空状态,它的形成是将一端封闭的长玻璃管中装满水银,使管
倒立于水银槽内,其开口端在水银表面以下,在此托里拆利真空内的压强 就是水银蒸气压,约为 10-3 乇。
torsion 扭转
由转矩(torgue)或力偶(couple)所产生的扭曲形变。扭杆是一种弹 簧,一端固定,在另一端施以转矩。扭杆常用于机动车的悬浮系统中。 torsion belance 扭力天平
一种测量很小力的仪器。含有一根水平棒,固定于一根垂线或纤维的 一端,或固定于拉紧的水平线中央。将待测的力加于棒的一端或两端。棒 上缚有一平镜,从平镜反射光束的移动可测出棒的旋转程度。最著名的是 H·卡文迪许(1731—1810 年)及稍后 C·鲍埃斯爵士(1855—1944 年)确定 引力常数(gravitational constant)时所使用的型式;在此型式中将仪器 看作一扭摆,藉着确定悬棒的扭转系数来对扭力天平定标。
torus 圆环面
由一圆绕其平面上圆外直线而旋转所形成的立体,亦称锚环。它的形 状像内轮胎。如 r 为旋转圆的半径,R 为圆心到转轴的距离,则圆环面的 体积为 2π2Rr2,面积为 4π2Rr。在笛卡儿坐标系中,如 z 轴是转轴,
则圆环面的方程为[ (x2 ? y 2 ) ? R]2 ? z 2 ? r 2 。
total internal reflection 全(内)反射
光束从一媒质射到折射率较低的另一媒质界面,当射到第二媒质的入 射角超过某一特定的临界角时,全部被反射回原媒质的现象。如光束经过 媒质 A(例如玻璃)射到折射率较低的媒质 B(例如空气)的界面,且入射角 i 较小,则部分光束将以折射角 r 被折射,部分将被反射(见插图 a)。如 i 增加,达到一临界角 c,此时 r=90°(见插图 b)。如 i 再进一步增加,就 不会出现折射,全部光束被分界面反射(见插图 c)。此全反射现象发生在 入射角超过 c 值时(c 值由 nsinc=1 给定,其中 n 为媒质 A 对 B 的相对折 射率)。光学玻璃的临界角通常约为 40°,全反射被用于某些光学仪器中, 装棱镜以代替反射镜。
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totality 全食时间
日全食(eclipse)的持续期间,此时从地球上一点看太阳表面的形象 全部被月球遮蔽。全食时间的最大持续期为 7.67 分钟,但通常小于此值。 total-radiation pyrometer 全辐射高温计
参见 pyrometry。
tracing(radioactive tracing)示踪(放射性示踪)
参见 labelling。
transcendental number 超越数
不是代数型的数,例如π或 e,超越函数也为非代数型的,例如 ax、
sinx 或 logx。
transducer 转换器
将诸如声、光、热等非电信号变换成电信号,或作反向变换的一种装 置。例如送话器和扬声器是电声转换器。有源转换器是自身能产生功率放 大且有专用能源的一种。无源转换器除起动信号外没有能源,因而不能产 生放大作用。
transformer 变压器
将电能从一交流电路传送到另一交流电路,且改变电压、电流、相位 或阻抗的一种装置。它有一 Np 匝的初级线圈,用铁磁芯或以贴近位置的方 法与 Ns 匝的次级线圈发生磁交互作用。匝数比(Ns/Np)约等于 Vs/Vp 或 Ip/Is,此处 Vp 与 Ip 为馈送到初级线圈的电压和电流,Vs 与 Ip 为次级线圈
中感应的电压和电流,这里假定铁磁芯中无功率损耗,但实际上,铁磁芯 中有涡流(eddy current)和磁滞(hysteresis)损耗,线圈间的磁交互 作用并不完全,线圈本身也有热损耗。如采用叠片铁磁芯并精心设计,变 压器效率可达 98%。
transient 暂态
电路中的暂时扰动或振荡,起因于电流或电动势的突然上升。
transistor 晶体管
能整流且能放大的半导体(semiconductor)器件。是无线电、电视 和计算机电路中的基本元件,已几乎完全替代了热电子管 (thermionic valve)。点接触式晶体管于 1948 年造出,现已不用。它有一个小的锗晶 体附着两个整流点式接触头;还有称为基极的第三个接触头,它同晶体的 连接是低电阻非整流式的(欧姆性的)。流经此器件点式接头之间的电流被 基极输入信号所调制。此种型式的晶体管已被在 1949—1950 年研制出的面 结型晶体管所替代。场效应晶体管(FET)则是后来发明的。像面结型晶体管 这样的双极式晶体管,其电流既决定于多数载流子,又决定于少数载流子; 而像 FET 这样的单极式晶体管,其电流仅由多数载流子携带。在双极式面 结型晶体管中,两个 p 型半导体区域被一薄层 n 型区域隔开,形成 p-n-p 结构。另一方面,n-p-n 结构也能应用。两种情况的薄层中间区域均称为 基极,夹层结构的一外部区域称为发射极,另一外部区域称为集电极。发 射极-基极结是正向偏压,集电极-基极结是反向偏压,在 p-n-p 型晶体管 中,正向偏压使发射极区域中的空穴流过结后进入基极;由于基极较薄且 有反向偏压的支持,多数空穴顺利地越过基极进入集电极,少数空穴不由 基极流至集电极,而与 n 型基极中的电子结合。这种重新结合与流入基极 电路的小量电子流保持平衡。在插图中,显示采用共基极型连接方式时电 流流动的情况。如令发射极、基极和集电极电流分别为 Ie、Ib 和 Ic,则 Ie=Ib+Ic,而电流放大率为 Ic/Ib。
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晶体管
场效应晶体管有两类:面结型场效应晶体管(JFET 或 JUGFET)和绝缘栅 型场效应晶体管(IGFET,亦称 MOSFET,即金属-氧化物-半导体 FET)。这两 类都是单极武器件;在这两类中,电流经两个电极间的窄形沟道(栅),从 一称为源的区域流到另一称为漏的区域。调制信号是加在栅上的。在 JFET 中,沟道包括一种导电率较低的半导体材料,并被层夹在两个导电率较高 而极性相反的区域之间。当反向偏压加于这些区域间的结上时,形成了过 渡层(depletion layers)使沟道变窄。在偏压很高时,阻挡层就会聚并 使沟道完全箍断。因而,加于两栅(插图中的顶栅与底栅——译注)的电压 控制着沟道厚度,从而控制其导电性能。一些 JFET 可制造成既带有 n 型沟 道又带有 p 型沟道。在 IGFET 中,一薄片半导体材料有两个反极性向搀杂
区域扩散其内,形成源区和漏区。两区之间的表面上有一层二氧化硅绝缘 层,而在此层的顶部有金属导体逸散镀膜其上以形成栅。当正电压加于栅 时,电子在栅的下面沿着 p 型基材表面流动,产生一 n 型材料的薄表面。 它成为源和漏间的沟道。这一表面层称为逆向层,因其导电性能与基材的 相反而得名。感应的电子数量正比于栅压,因而沟道的导电性能随着栅压 而增加。一些 IGFET 也可制造成既带有 p 型沟道又带有 n 型沟道。 transitionpoint(transition temperature)转变点(转变温度)
1.物质的一种晶状变化成另一种晶状时的温度。
2.物质发生相变化时的温度。
3.物质变成超导性(参见 superconductivity)时的温度。
4.其他一些变化,例如磁性变化(参见 Curie tempera-ture)发生时的 温度。
translation 平移
物体的一种运动形式,在平移时物体中各点均沿平行路线而行。
translucent 半透明的
物质的一种性质,即容许辐射通过,但不见得完全没有散射或扩散。 例如,毛玻璃允许光通过,但透过它却不能看清楚物体,那是因为光线被 它散射的缘故。
比较 transparent。
transmission coefficient 透射系数
参见 transmittance。
transmission electron microscope 透射型电子显微镜
参见 electronmicroscope。
transmittance(transmission coefficient)透射系数
某种形式的辐射穿过一表面的能量与射到该表面能量之比。透射系数 的倒数为不透明度。
transmitter 发射机;送话器
1.用来产生和散播射频电磁波以达到通信目的的一种设备。包括载波 发生器、按被散播的信息对载波进行调制的装置、放大器以及天线系统。
2.电话系统的一部分,它将声音转换成电信号。transparent 透明的
物质的一种性质,即容许辐射通过而无明显的偏向或吸收( 比较 translucent)一物质可对某一波长的辐射是透明的,但对另一波长的辐射 则否。例如某些形态的玻璃能透过光但不能透过紫外辐射,而另一些形态 的玻璃可透过除红光外全部可见光的辐射。
参见 radiotransparent。
transport number 迁移数
符号为 t。在电解液导电过程中,一特定型式的离子所载送的电量占 总通过电量的百分率。
transuranic elements 超铀元素
原子序数大于 92 的元素的统称,即在周期表中铀以后的元素。
transverse wave 横波
参见 wave。
travelling wave 行波
参见 wave。
triangle of vectors 矢量三角形
位于同一平面上,且作用于一点而合成矢量为零的三个矢量(vector) 所构成的三角形,此三角形的各边分别代表一矢量。如三角形各边之间无 缝隙,且其三边表示矢量的大小以及方向,则三个矢量处于平衡状态。如 这三个矢量是力,则图形称为力三角形。如这三个矢量是速度,则图形称 为速度三角形。
triboeletricity 摩擦电
由摩擦产生的静电(static electricity)。
tribology 摩擦学
研究摩擦、润滑作用及润滑剂的学说。
triboluminescence 摩擦发光
由摩擦产生发光(luminescence)。例如,有些结晶物质被粉碎过程中, 由摩擦产生静电导致发光。
triclinic 三斜晶系
参见 crystal system。
trigonometric functions 三角函数
根据直角三角形定义的函数,可广泛地用于解决许多数学问题。三角 函数分别定义为:
角 A 的正切,写为 tanA=a/b
角 A 的正弦,写为 sinA=a/c
角 A 的余弦,写为 cosA=b/c
其中 a 为角 A 的对边长,b 为角 B 的对边长,c 为三角形的斜边长。
■ 互补函数分别为:
角 A 的余切,写为 cotA=1/tanA=b/a
角 A 的正割,写为 secA=1/cosA=c/b
角 A 的余割,写为 cosecA=1/sinA=c/a
triode 三极管
有三个电极的热电子管(thermionicvalve)。阴极受热产生的电子 经过负偏压的控制栅(controlgrid)到达阳极。在栅极偏压叠加小幅度电 压振动,能使阳极电流产生较大幅度的波动。三极管是具有放大作用的第 一代电子管,目前已被晶体管替代。
triplepoint 三态点
物质在汽态、液态、固态平衡时的温度及压力。如水的三态点为
273.16K 和 611.2Pa。这个值的确定要根据开氏温标(Kelvinscale)和热力 学温度标度(temperature scale)。
tritiated compound 氚化合物
参见 labelling。
tritium 氚
符号为 T,氢的同位素,原子质量数为 3,即原子核有 2 个中子和 1 个质子。它是放射性元素(半衰期为 12.3 年),经过β衰变成为氚-3。氚用 于示踪(labelling)。
triton 氚核
氚原子的核。
tropicalyear 回归年
参见 year。
troposphere 对流层
参见 earth’s atmosphere。
tuningfork 音叉
金属有两个尖头的叉子。打击音叉会发出预定频率的近乎纯正的单 音,可用于调整乐器及声学实验。
tunnel diode 隧道二极管(埃江崎珍于奈二极管)
1957 年 L.埃江崎珍于奈(1925—)发现的基于隧道效应(tunnel effect)的半导体二极管。它由高掺杂的半导体 p-n 结构成,其负偏压短 路,且当正向偏压时,它局部呈负电阻现象。它的快速工作速度使之成为 各电子领域中有用的器件。
tunnel effect 隧道效应
假使把电子当作传统粒子对待,则狭窄势垒必然构成禁区,电子能穿 过这种势垒的效应称为隧道效应。电子穿过传统允许区至另一区有着一定 的概率,由此兴起了量子力学。在隧道二极管中利用了隧道效应。
turbine 涡轮机
一种利用流体产生转动运动的机器。应用最广泛的涡轮机是汽轮机和 水轮机,这两种涡轮机约提供世界 95%的电源(涡轮发电机,而燃气轮机 则是世界上所有喷气式飞机的动力。在推力涡轮机中,高压低速流体从固 定的喷嘴喷出,形成低压高速喷气;喷气喷到转动片上,转动片使喷气的 速度降低下来,并将流体的一部分动能转换为转轴的旋转动能。在反冲涡 轮机中,排放喷嘴本身连接转子。流体离开喷嘴的加速在管道上产生反作 用力,使得转子向着与流体相反的方向转动。许多涡轮机的工作结合使用 了冲力和反作用力原理。
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turbogenerator 涡轮发电机
以汽轮机驱动的发电机,这是发电站常用的发电方法。通常发电站中 燃烧矿物燃料(煤、油或天然气)产生蒸汽;而在核电站中,蒸汽是用核反 应堆转换出来的热产生的。
turbojet 涡轮喷气发动机
参见 jet propulsion。
turbulence 湍流
粒子流在不规则通道上流动的一种方式,其结果是粒子流中这部分的 动量与那部分的动量交换。当雷诺数达到高值时,层流(laminarflow)变为 湍流。
turns ratio 匝数比
参见 transformer。
tweeter 高频扬声器
能够再现相当高须率的小扬声器,即频率在 5 千赫以上的扬声器。在 高保真设备中,高频扬声器通常与低音扬声器结合使用。
Tyndall effect 廷德耳效应
当光通过有小微粒的介质时发生的散射。如果全色光束通过的介质中 微粒的直径小于光波波长的 1/2,散射光呈蓝色,这种蓝色光与烟草燃起
的烟相似。如果微粒的直径再大,则散射光又会成为全色。这是根据约翰·廷 德尔(1820—1893 年)而命名的。
参见 scattering of electromagnetic radiation。
U
ultracentrifuge 超速离心机
高速度离心机用于测量胶状微粒沉积物的速度,或将蛋白质或核酸之 类的大分子从溶液中分离出来。超速离心机为电动的,速度可达到每分钟
60 千转。
ultrahigh frequency(UHF)超高频
频率范围在 3×109~0.3×109 赫的射频,即波长范围在 10 厘米到 1 米的射频。
ultramicroscope 超显微镜
一种显微镜,运用廷德耳效应(Tyndall effect)揭示一般光学显微 镜所不能观察的微粒的存在。胶状微粒、烟雾微粒为悬浮在黑色背景盒中 的液体或气体中,并由强烈的锥形光柱照亮。锥形光柱从侧面进入盒中, 并将其反射点置入视野中。这时微粒产生衍射环系统,在黑色的背景上出 现亮斑。
ultrasonics 超声学
研究和应用压力波的学科,其频率在 20 千赫以上,人耳不能听到。超 声波发生器利用压电效应 (piezoelectric effect) 、铁电体物质 (ferroelectric materials)或磁致伸缩(magnetostric-tion),将 它们用作换能器,将电能转换为机械能。超声波用于医疗诊断,尤其是用 于诊断妊娠。因为孕期诊断用 X 射线可能产生有害影响。超声波技术还可 用于工业检验金属裂缝、清洁表面、测量零件厚度及形成胶质。 ultraviolet microscope 紫外显微镜
一种利用石英透镜和承物玻璃片,以及利用紫外线 (ul-traviolet
radiation)照明的显微镜(microscope)。所用波长小于可见光波长以 使仪器能观察细微的物体,并产生比普通光学显微镜还大的图像。其最后 图像则由图像转换器(image con-verter)转换成可见图像。 ultraviolet radiation(UV)紫外线
波长在紫色光和长 X 射线之间的电磁射线,即波长在 400~4 毫微米之
间的射线。已知范围在 400~300 毫微米的辐射线为近紫外线,在 300~200 毫微米之间的射线为远紫外线;低于 200 毫微米的则为极端紫外线或真空 紫外线,由空气中的氧吸收,是排空装置中常用的。太阳是紫外线的强发 射体,但是只有近紫外线能达到地球表面,因为大气中的臭氧吸收了所有 波长低于 290 毫微米的射线。
大多数实用的紫外线是由各类汞汽灯 (mercury-vapourlamp)产生 的。普通的玻璃吸收紫外线,因此用于紫外线的透镜和棱镜都用石英制成。 umbra 本影
参见 shadow。
uncertainty principle(Heisenberg uncertainty principle;princi-ple
of indeterminism)不确定性原理(海森伯格不确定性原理;非决定性原 理)
不可能无限准确地得知粒子位置和动量的理论。该理论是 W·海森伯
格(1901—1976 年)于 1927 年发现的,通常以式子ΔxΔpx≥h/4π表示,
其中Δx 为粒子在 x 坐标上的不确定度,Δpx 为粒子动量 x 分量的不确定
度,h 为普朗克常数(Planck constant)。不确定度的一种解释是为了
准确地定出粒子的位置。观察器必须能够由粒子弹出光子,这一定位作用 本身不能预料地改变粒子的位置。为了定出准确的位置,必须用短波光子, 这种光子的高动量将对位置产生大的影响。另一方面,用较低动量的光子, 对粒子的位置影响较小,但是因为波长过长,准确度不高。该理论在科学 领域有意义深远的影响,它的出现扰乱了原子能级的经典因果关系。 underdamped 欠阻尼
参见 damping。
uniaxial crystal 单轴晶体
双折射晶体 ( 参见 double refraction) ,只有一个 光 轴 (opticaxis)。
unified-field theory 统一场理论
一组方程中涉及电磁、重力、强、弱互作用的理论(参见 fundamental interactions)。该理论原来的表达式中,只涉及到广义相对论(relativity) 和经典电磁理论的统一。尚没有发现这种理论,但在电磁和弱互作用的统 一中,已有一些进展。
union 联合
参见 set theory。
unit 单位
物理量的特定量度,如长度、质量、时间等。物理量的大小用单位量 的特定倍数来量度。由于科学的目的,以前的单位制已由标准国际单位制
SI units 取代。
unit cell 单位粒子
晶格(crystal lattice)中三个维度均重复的晶体中之粒子群(原 子、离子或分子)。
参见 crystal system。
unit magnetic pole 单磁极
参见 magnetic poles。
universal constant 通用常数
参见 fundamental constant。
universal motor 通用电动机
参见 electric motor.
universe 宇宙
所有存在的物质、能量及空间。
参见 cosmology;heat death of the universe。
unstable equililbrium 不稳定平衡
参见 equililbrium。
upper atmosphere 高空大气
地球大气层(earth’s atmosphere)的上层部分,高约在 300 公里以上。 这一部分大气层气球不能到达。
upthrust 上推力
参见 Archimedes’principle。
uranium 铀
符号为 U。一种白色的放射性金属元素,属锕系元素, a.n.92 ;
r.a.m.238.03;r.d.19.05(20℃);m.p.1132±1℃,b.p.3818℃。铀矿中
发现它的存在,由离子交换处理过程可以提取金属铀。自然界找到三种同 位素:铀 238( 99.28%)、铀 235(0 .71%)和铀 234(0.006%)。由于铀
235 由慢中子可导致核裂变(nuclear fission),因而它被用作核反应 堆(nuclear re-actors)和核武器(unclear weapons)的燃料,因此铀 自发现后即被视为在技术和政治上有相当的重要性。铀是 1789 年由M.H.克 拉普罗特发现的。
uranium-leaddating 铀-铅测年
根据放射性同位素铀 238 衰变至铅 206(半衰期为 4.5×109 年),或根 据铀 235衰变至铅207(半衰期为7.1×108 年),测定某些岩石年代(dating) 的一组方法。铀-铅测年法之一是根据测量陷在岩石中的氦量与尚
龄方法,是测量放射性铅(206Pb、207Pb 及 208Pb)与尚存的无放射性铅(204Pb) 之比。这些方法对 107~109 年年代级的确定有相当的可靠性。
uranium series 铀系列
参见 radioactive series。
UV 紫外
参见 ultraviolet radiation。
V
vacancy 空位
参见 defect。
vacuum 真空
气体压力低的空间,即相对来说几乎没有原子和分子。完全真空是没 有原子或分子的,但这是达不到的。因为一切物质在其四周空间均有些蒸 汽压力(vapour pressure)。在软(或低)真空中,压力降到约 10-2 帕斯卡; 而硬(或高)真空中的压力为 10-2~10-7 帕斯卡;压力低于 10-7 帕斯卡,则 认为是超高真空。参见 vacuum pump。
vacuum pump 真空泵
一种用来减小容器中气体压力的泵。一般实验室中使用的油封旋转泵 可保持 10-1 帕斯卡压力;如果压力低于 10-7 帕斯卡,则要使用扩射泵 (diffusion pump);离子泵(ion pump)可达到的压力为 10-9 帕斯卡;低温 泵(cryogenic pump)与扩射泵结合使用,可使压力达到 10-13 帕斯卡。 vacuum tube 真空管
参见 thermionic valve。
valence band 化合价带
参见 energy bands。
valence electron 化合价电子
原子某外壳上的电子,参予化学键的形成。
valency(valence)化合价
原子或原子团的合成力,等于化合物中原子可以组合或取代的氢原子 数(氢的化合价为 1)。它等于离子化合物中的电离电荷。例如 Na2S 中,钠
的化合价为 1(Na+),硫的化合价为 2(S2-)。在共价化合物中,它等于键的 数目,如 CO2 中,氧和碳的化合价均为 2。
valve 电子管
参见 thermionic valve。
Van Allen belts(radiation belts)范艾伦带(放射带)
指地球周围强辐射源,由陷在地球磁场中的高能带电粒子所组成。在 磁场中,它们大致沿螺旋路径行进。于 1958 年由 J·范艾伦探测卫星上所 携载的辐射探测器所发现。较低的放射带在赤道之上延伸约 1000~5000 公里,内有电子和质子;较高的放射带约在赤道之上 15 000~25 000 公 里处,主要含有电子。
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Van de Graaff generator 范·德格喇夫发生器
用于产生高电压的静电发生器,通常为兆伏。由圆顶形的大金属电极 装在空心绝缘支架上构成。环状绝缘带从底部通过支架至球形电极内的滑 轮。最初的型式电荷是由金属针尖端放电来放射,带底部电位可保持约 10 千伏。靠近上面滑轮有一排针,将电荷从带移至球形电极的外表面。该装 置达到的电压与球形电极的半径成正比。典型装置,球形电极的半径为 1 米,产生约 1 兆伏的电压。电极也可小一些,对于给定电压可把仪器密闭 在压力 10~20 大气压(1~2MPa)的氮气中,以减少火花。为研究而用的有 正离子源的发生器,装在真空管中,通过这个管粒子被加速。有电子源的 发生器在医疗及工业上有多种用途。发生器由 J·范·德格喇夫(1901—1967
年)所发明。现代发生器有一似链金属带和绝缘体。金属链由金属滑轮的触 点充电,并以同样的方式至圆顶放电,这可以产生比尖端放电还高的电流。 van der Waal's equation 范·德瓦耳斯方程式
参见 equation of state。
van der Waal's force 范·德瓦耳斯力
原子或分子间的吸引力,是根据 J·D·范·德瓦耳斯(1837—1923 年) 而命名的。这个力在范·德瓦耳斯方程式中为 a/V2(参见 equation of state)。这些力比化合价键中发生的力要弱得多,且与原子或分子间距离
的 7 次方成反比。这些力是造成非理想气体特性和分子晶体晶格能的原 因。产生这种力有三个因素:
(1)偶极子-偶极子互作用,即带永久性偶极矩的两分子之间的静电吸 引;
(2)偶极子-感应偶极子互作用,其中一个分子的偶极子将相邻分子极 化;
(3)由于原子中瞬时偶极子产生的弥散力。
van’t Hoff factor 范托夫因子
符号 i,出现在依数性(colligativeproperties)方程中的因子,等于 实际粒子数与未离解的粒子数之比。这是由范托夫(1852—1911 年)首先提 出的。
van’t Hoff’s isochore 范托夫等体积线
平衡常数随温度变化的方程:
(dlogeK)/dT=△H/RT2
式中 T 是热力学温度,△H 是反应焓。
vapour density 蒸汽密度
与氢、氧或空气相对的气体或蒸汽密度。把氢作为参考物质时,蒸汽 密度是在相同压力和温度条件下,一定体积的气体质量与等体积氢的质量 之比。若取氢的密度为 1,这一比值等于该气体相对分子质量的一半。 vapour pressure 蒸汽压力
由蒸汽施加的压力。一切固体和液体都放出包含物质从冷凝态蒸发的
原子或分子的蒸汽。这些原子或分子产生蒸汽压力。假使物质处于密闭空 间,蒸汽压力将达到一平衡值,这一平衡值只与物质的性质和温度有关。 当从液体或固体逃逸的原子或分子与撞击液体或固体表面并返回液体或固 体的那些原子或分子之间出现动态平衡时,平衡值为最大。此时的蒸汽称 饱和蒸汽,蒸汽产生的压力为饱和蒸汽压力。
variation 磁差
参见 geomagnetism。
variometer 可变电感器
1.由两个串联并可相对运动的线圈构成的可变电感器,可用来测量电 感量。
2.检测和量度地磁环境(参见 geomagnetism)变化的任何一种装置。
vector quantity 矢量
一种物理量,对这种物理量必须说明它的方向和大小(参见 scalar quantity)。力、速度和场强都是矢量的例子。距离和速率是无矢量,位移 和速度是矢量。矢量必须由矢量代数处理,例如,求两个矢量的合力可由
矢量平行四边形(parallelo- gram of vectors)来求出。 参见 triangle of vectors。
velocity 速度
符号 V,物体的位移率,它是物体在一特定方向的速率(speed),因此 速度是向量,而速率是无向量。
velocity modulation 速度调制
参见 klystron。
velocity ratio(distance ratio)速度比(距离比)
简单机械(machine)中,加力点移动的距离与相同时间内负载点移动的 距离之比。
Venn diagram 维恩图
参见 set theory。
Venturi tube 文丘里管
将液体细雾与气体混合或测量气体流量的管状器件,管身从两端逐渐 变细,中部呈狭窄咽喉状,咽喉部分的流体速度增加,因而压力减少。将 流体压力计附着于管子的三个横截面上,可测得压降,并计算出通过咽喉 部分的流速。汽化器中,来自浮箱的汽油经过喷嘴进入文丘里管的咽喉部 分变成细雾,与吸入发动机的空气混合。这个器件是由 G.B.文丘里(1746
—1822 年)发明的。
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vernier 游标
测量仪器上主标尺旁边的辅助短标尺。使主标尺读数能进一步细分, 从而读数更为精确。游标上的每一标度是主标尺标度的 0.9。使用时,将 游标上的零置于主标尺上的观测点,注意游标上与主标尺标线恰好对准的 那条标线,可获得测量结果小数点后面第二位数(如图所示)。这种装置是 由韦尼埃(1580—1639 年)约于 1630 年发明的。 veryhighfrequency(VHF)甚高频
频率在 3×108~0.3×108 赫范围的射频,即:波长在 1~10 米范围的
射频。
very low frequency(VLF)甚低频
频率在 3×104~0.3×104 赫,即波长在 10~100 千米范围的射频。
Victor Meyer’s method 维克托·迈耶法
指测量蒸汽密度的方法,此法由维克托·迈耶(1848—1897 年)所发 明。是将小管中称过重量的样品浸入带长颈的被加热球形物中,样品蒸发 并排出空气,由水收集排出的空气并测量其体积,就可计算出蒸汽密度。 virial equation 维里方程
意图证明实际气体的特性与理想气体不同的气体定律。方程如下:
pV=RT+Bp+Cp2+Dp3+?, 式中 B、C、D 是维里系数。
virtual image 虚像
参见 image。
virtual state 虚状态
在两个互作用带电粒子之间交换的虚粒子状态。这些粒子称光子 (photons),不是处于实际状态,即:可直接地观察,虚状态的构建是为
了能利用量子力学(quantum mechanics)来解释现象。
virtual work 虚功
系统经历无穷小的假想位移时所作的假想功。根据虚功原理,在处于 平衡状态的系统上,全部作用力所作的功为零。这个原理可用来决定作用 于平衡系统上的力。例如,插图中有一靠在墙上的梯子,梯子的底部由一 水平无重弹簧拉牵在墙上,假设梯子发生无限小的移动 dx 和 dy(如插图所 示),则弹簧张力 T 可利用虚功原理计算,即:Tdx+Wdy=0,由于 dx 和
dy 可由几何方法测得,因而可求出 T。
viscometer 粘度计
测量流体粘度的仪器。用于液体的奥斯特瓦尔德粘度计中,有一毛细 管,毛细管中的球状物充有液体,球状物下面,液体弯液面到达毛细管上 一标志所取的时间就是粘度的量度。根据斯托克斯定律(Stokes’law),落 球粘度计可测出球经液体样品下落的速度。还有其他许多测量粘度的装 置。
viscosity 粘度
当流体经受剪应力时,产生流动阻力,衡量此阻力的称粘度。对牛顿 流体(Newtonian flnid))而言,为在流体面积 A 的相邻两面间保持速度梯
度 dv/dx,所需的力 F 由下式求得:
F=ηA(dv/dx) 式中η是常数,称粘度系数。在标准国际单位中它的单位是帕斯卡秒
(在 c.g.s 单位制中单位为泊(poise)。如粘土这类的非牛顿流体则不遵循
这一简单模式。
参见 kinematic viscosity。
visible spectrum 可见光谱
人眼对它敏感的电磁辐射谱 (spectrum of electromagnetic radiation)。
参见 colour。
visual binary 可见双星
参见 binary stars。
visual-display unit(VDU)显示组合
计算机系统(computer system)或文字处理机的组成部分,可显示正文 和图形。它由阴极射线管(cathode-ray tube)构成,并附有本身的输入 键盘。
volt 伏特
符号 V,电位、电位差或电动势的标准国际单位,定义为:载流 1 安 培的导线上,两点间消耗电功率 1 瓦时的电位差。这是以亚历山德罗·伏 特(1745—1827 年)之名来命名的。
voltage 电压
符号 V,用伏特表示的电动势或电位差。
voltage divider(potential divider,potentiometer)分压器
指一电阻器或串联的电阻链,电阻器或电阻链有一至多个抽头,可取 得全部电阻或电阻链上总电压的部分电压,如图所示,V 是跨分压器的总 电压,v 是所需要的电压,v/V=R2/(R1+R2)。
voltaic cell(galvanic cell)伏打电地(电流电池)
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