XVIII. Кино 3 страница.

Д. С. Полянский.

ПОЛЯНСКИЙ Юрий (Георгий) Иванович [р. 2(15).3.1904, Петербург], советский протозоолог, проф. (1933), засл. деятель науки РСФСР (1968). Чл. КПСС с 1941. Ученик и сотрудник В. А. Догеля. Окончил Ленинградский ун-т (1924), аспирантуру (1929) и работал там же. Одновременно в 1927-41 и 1945-48 преподавал в Пед. ин-те им. А. И. Герцена (с 1933 зав. кафедрой). В 1941-45 служил в Сов. Армии. В 1948-52 сотрудник Мурманской биол. станции на Баренцевом м. В 1953-56 директор Ин-та биологии Карельского филиала АН СССР. Одновременно с 1953 снова в ЛГУ, с 1955 зав. кафедрой зоологии беспозвоночных, с 1957 зав. лабораторией в Ин-те цитологии АН СССР, в организации к-рого принимал активное участие. Президент Всесоюзного об-ва протозоологов (с 1968). Осн. труды по систематике, цитологии, морфологии и физиологии простейших; паразитологии, экологии, эволюц. учению и методам преподавания биологии. Автор ряда учебников и руководств. Награждён орденом Ленина, орденом Красной Звезды и медалями.

Соч.: Общая протозоология, М.- Л., 1962 (совм. с В. А. Догелем и Е. М. Хейси-ным).

Лит.: Стрелков А. А., К 70-летию Ю. И. Полянского, " Цитология", 1974, № 5.

ПОЛЯРИЗАТОР, устройство для получения полностью или (реже) частично поляризованного оптического излучения из излучения с произвольными поляризационными характеристиками (см. Поляризация света). Простейший поляризационный прибор и один из основных элементов более сложных такихприборов. Линейные П., дающие плоскополяризованный свет, - либо оптически анизотропные поляризационные призмы и поляроиды, либо оптич. стопы изотропных пластинок, прозрачных в нужной области спектра. В качестве циркулярного П. для получения света, поляризованного по кругу, обычно применяют совокупность линейного П. и пластинки четверть длины волны (см. Компенсатор оптический). Любой П. может быть использован и как анализатор поляризованного излучения. См. также Поляризационные приборы. В. С. Запасский.

ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ МИКРОСКОПИЯ, совокупность методов (и обеспечивающих эти методы устройств), предназначенных для наблюдения и изучения под микроскопом объектов, изменяющих в к.-л. отношении поляризацию света, к-рый проходит через объекты или отражается ими. Подробно см. Микроскоп, раздел Способы освещения и наблюдения (микроскопия).

ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ напряжений, метод изучения напряжений в деталях машин и строит, конструкциях на прозрачных моделях. Основан на свойстве большинства прозрачных изотропных материалов (стекло, целлулоид, желатин, пластмассы - оптически чувствительные или пьезооптич. материалы) становиться при деформации оптически анизотропными, т. е. на возникновении искусств, двойного лучепреломления (т. н. пьезооптич. эффекта). Главные значения тензора диэлектрич. проницаемости линейно связаны с главными напряжениями. Так, напр., для пластинки, нагруженной в своей плоскости, одно главное напряжение, направленное нормально к пластинке (рис. 1, а), равно нулю и одна из главных плоскостей оптич. симметрии совпадает с плоскостью пластинки. Если на пластинку D в круговом полярископе (рис. 2) падает свет перпендикулярно к ее плоскости, то оптич. разность хода равна: Д = d{n₁ - n ₂) или Д = cd(o₁ - о ₂), где d - толщина пластинки, o₁ и о ₂ - главные напряжения, с - т. н. относительный оптич. коэфф. напряжений. Это ур-ние (т. н. ур-ние Вертгейма) - основное при решении плоских задач П.-о. м. и. При просвечивании монохроматич. светом в точках интерференционного изображения модели, в к-рых Д = mХ (т - целое число), наблюдается погашение света; в точках, где Д = (2 т + 1) Х /2, - максимальная освещённость. На изображении модели (рис. 3) получаются светлые и тёмные
полосы разных порядков т (картина полос). Точки, лежащие на одной и той же полосе, имеют одинаковую Д, т. е. одинаковые o₁ - о ₂ = 2t_max = Д/cd (где t_mах-макс, скалывающие напряжения). При белом свете точки с одинаковыми t_mах соединяются линиями одинаковой окраски - изохромами.

Рис. 1. Схемы: а - пластинки, нагруженной в своей плоскости; б - элемента объёма н напряжённом состоянии; о-нормальные; t - касательные напряжения.

Рис. 2. Схема кругового полярископа: 5 - источник света, Р - поляризатор; D - пластинка; Х /4 - компенсирующие пластинки; А - анализатор; Э - экран.

Рис. 3. Картина полос при равномерном растягивании пластинки с круглым отверстием.

Для определения o₁ - о ₂ или t_тах в данной точке достаточно определить с для материала модели и измерить компенсатором Д или можно определить о₀ модели и подсчитать порядок полосы т (а₀ = X /cd - разность главных напряжении в модели, вызывающих разность хода Д = X; с и о₀ получают при простом растяжении, сжатии или чистом изгибе на образцах из материала модели). Т. к. при нормальном просвечивании плоской модели можно получить только разность главных напряжений и их направление, то для определения o₁ и о ₂в отдельности существуют дополнит, физико-ме-ханич. способы измерения o₁ + о ₂, а также графовычислит. методы разделения o₁ и о ₂ по известным o₁ - о ₂ и их направлению, использующие ур-ния механики сплошной среды.

Для исследования напряжений на объёмных моделях применяется более сложная техника эксперимента. Объёмная модель часто исследуется с применением метода " замораживания" деформаций. Модель из материала, обладающего свойством " замораживания" (отверждённые эпоксидные, фенолформальдегидные смолы и др.), нагревается до темп-ры высокоэластич. состояния, нагружается и под нагрузкой охлаждается до комнатной темп-ры (темп-ры стеклования). После снятия нагрузки деформации, возникающие в высокоэластич. состоянии, и сопровождающая их оптич. анизотропия фиксируются. Наглядно описать это явление можно при помощи условной двухфазной модели материала. При нагреве до 80-120 °С (высокоэластич. состояние) одна часть материала размягчается, другая остаётся упругой. Нагрузке, приложенной к нагретой модели, противостоит неразмягчающийся скелет. При охлаждении нагруженной модели до комнатной темп-ры размягчающаяся часть снова застывает (" замораживается") и удерживает деформацию в скелете после снятия нагрузки. " Замороженную" модель распиливают на тонкие пластинки (срезы) толщиной 0, 6-2 мм, к-рые исследуют в обычном полярископе.

Применяется также метод рассеянного света, при к-ром тонкий пучок параллельных лучей поляризованного света пропускается через объёмную модель и даёт в каждой точке на своём пути рассеянный свет, к-рый наблюдается в направлении, перпендикулярном к пучку. Состояние поляризации по линии каждого луча от точки к точке меняется соответственно напряжениям в этих точках. Существует метод, при к-ром в изготовленную из оптически нечувствительного к напряжениям прозрачного материала (спец.органич. стекла) объёмную модель вклеивают тонкие пластинки из оптически чувствит. материала. Измерения во вклейках проводят, как на плоской модели, -с просвечиванием нормально или под углом к поверхности вклейки.

Описанный П.-о. м. и. применяется для изучения напряжений в плоских и объёмных деталях в пределах упругости в тех случаях, когда применение вычислит. методов затруднено или невозможно. П.-о. м. и. напряжений используется для изучения пластич. деформаций (фотопластичность), динамич. процессов, температурных напряжений (фототермо-упругость), для моделирования при решении задач ползучести (фотоползучесть) и др. нелинейных задач механики деформируемого тела.

Разработан также метод оптически чувствит. наклеек (слоев), наносимых на поверхности натурных деталей. Слой оптически чувствит. материала наносится на поверхность металлич. детали или её модели в жидком виде и затем подвергается полимеризации или наклеивается на деталь в виде пластинки; это обеспечивает равенство деформаций нагруженной детали и покрытия. Деформации в покрытии определяются по измеренной в нём разности хода в отражённом свете при помощи односторонних полярископов.

Так как П.-о. м. и. напряжений ведутся на моделях, то они заканчиваются переходом от напряжений в модели к напряжениям в детали. В простейшем случае о_дет = о_мод В/ а ², где а и В - масштабы геометрического и силового подобий.

Лит.: Пригоровский Н. И., Поляризационно-оптический метод исследования распределения напряжений, в кн.: Справочник машиностроителя, т. 3, М., 1962; Александров А. Я., Ахметзянов М. X., Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела, М., 1973.

В. Н. Савченко.

ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ, предназначаются для обнаружения, анализа, получения и преобразования поляризованного оптического излучения (света), а также для различных исследований и измерений, основанных на явлении поляризации света. К 1-й из двух категорий, на к-рые разделяют П. п., относятся простейшие устройства для получения и преобразования поляризованного света - линейные и циркулярные поляризаторы (П), фазовые пластинки, компенсаторы оптические, деполяризаторы и пр. 2-я категория П. п.-более сложные конструкции и установки для количеств, поляризационно-оптич. исследований. В качестве элементов в них входят П. п. 1-й категории, а также приёмники света, монохроматоры, вспомогательные электронные устройства и мн. др.

Простейшие поляризационные устройства. В П для получения полностью или частично поляризованного света используется одно из трёх физич. явлений: 1) поляризация при отражении света или преломлении света на границе раздела двух прозрачных сред; линейный дихроизм - одна из форм плеохроизма, 3) двойное лучепреломление. Свет, отражённый от поверхности, разделяющей две среды с разными преломления показателями п, всегда частично поляризован. Если же луч света падает на границу раздела под углом, тангенс к-рого равен отношению абс. п 2-й и 1-й сред (их относит, п), то отражённый луч поляризован полностью (см. Брюстера закон). Недостатки отражат. П - малость коэфф. отражения и сильная зависимость степени поляризации р от угла падения и длины световой волны. Преломлённый луч также частично поляризован, причём его р монотонно возрастает с увеличением угла падения. Пропуская свет последовательно через неск. прозрачных плоскопараллельных пластин, можно достичь того, что р прошедшего света будет значительна (см. Стопа в оптике).

Среды, обладающие оптической анизотропией, по-разному поглощают лучи различных поляризаций. В частности, в областях собств. и примесных полос поглощения света двулучепреломляющие среды неодинаково поглощают обыкновенный и необыкновенный лучи (см. Кристаллооптика); это и есть их линейный дихроизм. Если толщина пластинки, вырезанной из анизотропного кристалла (с полосами поглощения в нужной области спектра) параллельно его оптической оси, достаточна, чтобы один из лучей поглотился практически нацело, то прошедший через пластинку свет будет полностью поляризован. Такие П наз. дихроичными. К ди-хроичным П относятся и поляроиды, поглощающее вещество к-рых может быть как кристаллич., так и некристаллическим. Важные преимущества поляроидов - компактность, большие рабочие апертуры (макс, углы раствора сходящегося или расходящегося падающего пучка, при которых прошедший свет ещё поляризован полностью) и практически полное отсутствие ограничений в размере.

П, действие к-рых основано на явлении двойного лучепреломления, подробно описаны в ст. Поляризационные призмы. Их апертуры меньше, чем у поляроидов, а габариты, вес и стоимость больше; однако они всё же незаменимы в ультрафиолетовой области спектра и при работе с мощными потоками оптич. излучения.

Пластинки из оптически анизотропных материалов, вносящие сдвиг фазы между двумя взаимно перпендикулярными компонентами электрич. вектора Е проходящего через них излучения (соответствующими двум линейным поляризациям), наз. фазовыми, или волновыми, пластинками (ФП) и предназначены для изменения состояния поляризации излучения. Так, циркулярные или эллип-тич. П обычно представляют собой совокупность линейного П и ФП. Для получения света, поляризованного по кругу (циркулярно), применяют ФП, вносящую сдвиг фазы в 90° (пластинка четверть длины волны, см. Компенсатор оптический). Двулучепреломляющие ФП изготовляют как из материалов с естеств. оптич. анизотропией (напр., кристаллов), так и из веществ, анизотропия к-рых индуцируется приложенным извне воздействием -электрич. полем, механич. напряжением и пр. (см. Керра ячейка, Фотоупругость, Электрооптика). Применяются также отражат. ФП (напр., ромб Френе-л я, рис. 1); принцип их действия основан на изменении состояния поляризации света при его полном внутреннем отражении. Преимуществом отражат. ФП перед двупреломляющими является почти полное отсутствие зависимости фазового сдвига от длины волны.

Все П (линейные, циркулярные, эллип-тич.) могут использоваться не только как П в собств. смысле слова (для получения света требуемой поляризации), но и для анализа состояния поляризации света, т. е. как анализаторы. Анализ эллиптически поляризованного света производят с помощью компенсаторов разности хода, простейшим из к-рых является упомянутая выше четвертьволновая ФП. Часто возникающую проблему деполяризации частично поляризованного излучения обычно решают не истинной деполяризацией (это - исключительно сложная задача), а сводят её к созданию тонкой пространственной, спектральной или временной поляризационной структуры светового пучка.

Рис. 1. Ромб Френеля, вырезанный из оптического стекла. При близком к нормальному падении луча света, поляризованного линейно под углом 45° к плоскости падения, линейные составляющие луча, поляризованные параллельно и перпендикулярно этой плоскости, при каждом из двух полных внутренних отражений приобретают разность фаз в 1/8 периода световой волны. Итоговая разность фаз в 1/4 периода (90°) даёт луч, поляризованный по кругу (циркулярно).

Приборы для поляризационно-оптическихисследований отличает чрезвычайное разнообразие сфер применения, конструктивного оформления и принципов действия. Их используют для фотомет-рич. и пирометрич. измерений, кристал-лооптич. исследований, изучения механич. напряжений в конструкциях (см. Поляризационно-оптический метод исследования напряжений), в микроскопии, в поляриметрии и сахариметрии, в скоростной фото- и киносъёмке, геоде-зич. устройствах, в системах оптической локации и оптической связи, в схемах управления лазеров, для физич. исследований электронной структуры атомов, молекул и твёрдых тел и др. Описанию многих из этих приборов посвящены отд. статьи. Поэтому ниже следует лишь краткий обзор нек-рых осн. классов подобных приборов.

Элементом большинства П. п. является схема, состоящая из последовательно расположенных на одной оси линейного П и анализатора. Если их плоскости поляризации взаимно перпендикулярны, схема не пропускает света (установка на гашение). Изменение угла между этими плоскостями приводит к изменению интенсивности проходящего через систему света по Малюса закону (пропорционально квадрату косинуса угла). Особое удобство этой схемы для сравнения и измерения интенсивностей световых потоков обусловило её преимуществ. применение в фотометрических П. п. - фотометрах и спектрофотометрах (как с визуальной, так и с фотоэлектрич. регистрацией). П. п. представляют собой осн. элементы оборудования для кристаллооптических и иных исследований сред, обладающих оптич. анизотропией - естеств. или наведённой. При таких исследованиях широко применяются поляризационные микроскопы (см. Микроскоп), позволяющие на основе визуальных наблюдений делать выводы о характере и величине оптич. анизотропии вещества. Для прецизионного анализа оптич. анизотропии и её зависимости от длины волны излучения применяются автоматич. приборы с фотоэлектрич. регистрацией. Практически всегда при количеств. анализе анизотропии требуется сопоставить оптич. свойства среды для двух ортогональных поляризаций - линейных, если измеряется линейный дихроизм или линейное двулучепреломле-ние, и круговых при измерении циркулярного (кругового) дихроизма или вращения плоскости поляризации. Это сопоставление в электронной схеме прибора производится на достаточно высокой частоте, удобной для усиления сигнала и подавления шумов. Поэтому П. п. такого назначения часто включают поляризационный модулятор (см. Модуляция света).

Рис. 2. Полярископ Савара состоит из двух склеенных пластинок кристаллического кварца одинаковой толщины d, вырезанных так, что их оптические оси составляют с осью полярископа углы в 45°, и жёстко связанного с пластинкой Савара анализатора, плоскость поляризации к-рого направлена под 45° к главным сечениям этой пластинки. На рис. изображена только пластинка Савара. При падении частично поляризованного света в поле зрения наблюдаются интерференционные полосы. В случае полностью неполяризованного света полосы отсутствуют при любой ориентации полярископа.

П. п. служат для обнаружения и количеств. определения степени поляризации частично поляризованного света. Простейшими из таких П. п. являются полярископы - двулучепреломляющие пластинки, в к-рых используется интерференция света в сходящихся поляризованных лучах (хроматическая поляризация, см. Поляризация света). Типичный полярископ - пластинка Савара - показан на рис. 2. Самые точные из полярископов позволяют обнаружить примесь поляризованного света к естественному, составляющую доли процента.

Чрезвычайно существенную роль в хи-мич. и биофизич. исследованиях играет обширный класс П. п., служащий для измерения вращения плоскости поляризации в средах с естеств. или наведённой магнитным полем оптической активностью - поляриметры - и дисперсии этого вращения - спектрополяриметры. Относительно простыми, но практически очень важными П. п. являются сахариметры - приборы для измерения содержания Сахаров и нек-рых др. оптически-активных веществ в растворах.

Лит.: Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика, М., 1961; Меланхолии Н. М., Грум-Гржимайло С. В., Методы исследования оптических свойств кристаллов, М., 1954; Васильев Б. И., Оптика поляризационных приборов, М., 1969. В. С. Запасский.

ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ ПРИЗМЫ, один из классов призм оптических. П. п. служат линейными поляризаторами - с их помощью получают линейно поляризованное оптическое излучение (см. Поляризация света). Обычно П. п. состоят из 2 или более трёхгранных призм, по меньшей мере одна из к-рых вырезается из оптически анизотропного (см. Оптическая анизотропия) кристалла. Конструктивно П. п. выполняют так, что проходящее через них излучение должно преодолеть наклонную границу раздела 2 сред, на к-рой условия преломления света для компонент светового пучка, поляризованных в 2 взаимно перпендикулярных плоскостях, резко различаются. В частности, для одной из этих компонент на границе раздела могут выполняться условия полного внутреннего отражения, в результате чего через П. п. проходит лишь др. компонента. Таковы, напр., широко распространённые П. п. Николя (часто наз. просто николями, рис. 1) и Фуко (рис. 2), в к-рых пропускается необыкновенный луч е (см. Двойное лучепреломление, Кристаллооптика), а отсекается - поглощается или выводится в сторону - обыкновенный луч о. Подобные П. п. наз. однолучевыми. Двухлучевые П. п. пропускают обе взаимно-перпендикулярно линейно поляризованные компоненты исходного пучка, пространственно разделяя их. Чаще всего П. п. изготовляют из исландского шпата СаСО₃, прозрачного в диапазоне длин волн X = 0, 2-2 мкм, и кристаллич. кварца SiO₂, прозрачного при X = 0, 185-3, 5 мкм.

Рис. 1. Призма Николя. Штриховка указывает направление оптических осей кристаллов в плоскости чертежа. Направления электрических колебаний световых волн указаны на лучах стрелками (колебания происходят в плоскости рисунка) и точками (колебания перпендикулярны плоскости рисунка). О и е -обыкновенный и необыкновенный лучи. Чернение на нижней грани призмы поглощает полностью отражаемый от плоскости склейки обыкновенный луч. Клей - канадский бальзам.

Рис. 2. Укороченная поляризационная призма Фуко с воздушным промежутком. Обозначения те же, что и на рис. 1.

Трёхгранные призмы, из к-рых состоят однолучевые П. п., часто склеивают прозрачным веществом с преломления показателем (ПП) п, близким к среднему значению ПП обыкновенного (n_O) и необыкновенного (п_е) лучей. Клеющими веществами служат канадский бальзам, глицерин, касторовое и льняное масла и др. Во мн. П. п. их части разделены не клеем, а воздушной прослойкой, что снижает потери на поглощение при высоких плотностях излучения и даёт ряд преимуществ при работе в ультрафиолетовой (УФ) области спектра. Используют также прослойки из плавленого кварца. Применяют П. п., в к-рых кристаллич. пластинка вклеена между двумя призмами из стекла, ПП к-рого близок к большему ПП кристалла (рис. 3). В таких П. п. проходит обыкновенный луч, а отражается необыкновенный. Для того чтобы один из лучей претерпевал на границе раздела (склейки) полное внутр. отражение, выбираются определённые значения преломляющих углов трёхгранных призм и, как правило, определённые ориентации оптич. осей кристаллов, из к-рых они вырезаны. Такое отражение происходит, если углы падения лучей на П. п. не превышают нек-рых предельных углов I₁и I ₂ (см., напр., рис. 4 - П. п. Глана -Томсона). Сумма I₁ + I ₂ наз. апертурой полной поляризации П. п.; её величина существенна при работе с П. п. в сходящихся пучках излучения.

Рис. 3. Линейный поляризатор (поляризационная призма) из стекла и исландского шпата. Точки в прослойке шпата указывают, что его оптическая ось перпендикулярна плоскости рисунка. Остальные обозначения те же, что и на рис.1.

В П. п. со скошенными гранями (Николя, Фуко и др.) проходящий луч испытывает параллельное смещение, поэтому при вращении призмы вокруг луча последний также вращается. От этого и нек-рых иных недостатков таких П. п. свободны П. п. в форме прямоугольных параллелепипедов: Глана - Томсона, Глана (рис. 5), Глазебрука (рис. 6), Франка - Риттера (рис. 7) и пр.

Из двухлучевых П. п. наиболее распространены П. п. Рошона, Сенармона, Волластона и нек-рые др. (рис. 8). Один из двух пропускаемых лучей в П. п. Рошона и Сенармона не меняет своего направления, другой (необыкновенный) отклоняется на угол 9 (его величина ~5-6°), сильно зависящий от длины волны света: б = (n₀ - n_e) tg a, где а - преломляющий угол трёхгранных призм. П. п. Волластона даёт удвоенный угол расхождения лучей 26 (ок. 10°), причём при перпендикулярном падении отклонения лучей симметричны; эта П. п применяется в поляризационных фотометрах, спектрофотометрах и поляриметрах. Угол а в П. п. из исландского шпата близок к 30°, из кристаллич. кварца - к 60°.

Рис. 4. Предельные углы падения I₁ и I_z лучей на поляризационную призму Глана - Томсона. Обозначения при лучах те же, что и на рис. 1. Клеем служит канадский бальзам (апертура полной поляризации е = I₁ + I₂ = 27, 5°) или льняное масло (е = 41°). Угол а = 76, 5°.

Рис. 5. Поляризационная призма Глана. А В - воздушный промежуток. Точки на обеих трёхгранных призмах указывают, что их оптические оси перпендикулярны плоскости рисунка. Обозначения при лучах те же, что и на рис. 1.

Рис. 6. Поляризационная призма Гла-зебрука. Обозначения при лучах те же, что и на рис. 1. При склейке в плоскости АВ канадским бальзамом угол а = 12, 1°, льняным маслом - 14°, глицерином -17, 3°. Оптические оси кристаллов обеих прямоугольных призм перпендикулярны плоскости рисунка (помечено точками).

Рис. 7. Поляризационная призма Франка - Риттера (клей - канадский бальзам): а - вид сбоку; 6 - вид по ходу луча. Оптические оси кристаллических прямоугольных призм направлены под углом 45° к плоскости рисунка а и под углом 90° к плоскости колебаний электрического вектора необыкновенного луча (его плоскости поляризации).

Рис. 8. Двухлучевые поляризационные призмы: а - призма Рошона; б- призма Сенармона; в -призма Волластона; г -призма из исландского шпата и стекла; д - призма Аббе. Штриховка указывает направление оптических осей кристаллов в плоскости рисунка. Точки означают, что оптическая ось перпендикулярна плоскости рисунка. Стрелки и точки на лучах указывают направления колебаний электрического вектора.

Для П. п., как правило, характерны незначит. апертура полной поляризации, высокая стоимость и относительно большие размеры. Они требуют аккуратного обращения, но практически лишены хроматической аберрации, незаменимы при работе в УФ области спектра и в мощных потоках оптич. излучения и позволяют получать однородно поляризованные пучки, степень поляризации к-рых лишь на ~10^-5 отличается от 1.

Лит. см. при ст. Поляризационные приборы, Поляризация света. В. С. Запасский.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ (франц. polarisation, первоисточник: греч. polos - ось, полюс) биоэлект р и ческа я, возникновение двойного электрич. слоя на границе между наружной средой и содержимым живой клетки; при этом наружная поверхность клетки в состоянии покоя заряжена положительно по отношению к её содержимому, имеющему отрицат. заряд.

Постоянная биоэлектрич. П. обусловлена особенностями строения биологич. мембран, а также неравномерным распределением неорганич. ионов (в первую очередь К⁺, Na⁺, Cl^-) в содержимом клетки и в окружающей её среде (электрохим. градиенты). Потенциал покоя - непосредственное следствие П. У большинства живых клеток концентрация ионов К⁺ в протоплазме в 20-50 раз выше, чем во внеклеточной жидкости. Поверхностная мембрана этих клеток в состоянии покоя более проницаема для ионов К⁺, чем для др. катионов. Поэтому ионы К⁺, диффундируя из клетки наружу, приводят к накоплению избытка положит, зарядов на наружной стороне мембраны, на внутренней же образуется избыток отрицат. зарядов (см. Мембранная теория возбуждения). Для ионов Na+, Ca²⁺ и С1^- мембрана в покое мало проницаема, но в активированном состоянии происходит изби-рат. повышение проницаемости для к.-л. из этих ионов, что приводит к изменению П. (см. Биоэлектрические потенциалы). Так, мембрана возбуждённого участка нерва становится на короткое время проницаемой для ионов Na⁺, вход к-рых в клетку приводит к деполяризации мембраны. Если эта деполяризация достигает критич. уровня, возникает потенциал действия. Нисходящая фаза потенциала действия, в течение к-рого П. мембраны возвращается к уровню покоя, наз. фазой реполяризации мембраны. При увеличении потенциала покоя выше нормального уровня происходит гиперполяризация мембраны. Относит. постоянство уровня П. живой клетки обеспечивается постоянством электрохим. градиентов, что, в свою очередь, поддерживается работой ионных насосов (см. " Натриевый насос"), затрачивающих энергию на противоградиентный перенос ионов через мембрану (см. Активный транспорт ионов).

Лит. см. при ст. Биоэлектрические потенциалы, Мембранная теория возбуждения, Проницаемость биологических мембран.

Л. Г. Магазаник.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ВАКУУМА в квантовой теории поля, изменение в распределении виртуальных пар заряженных частиц-античастиц под воздействием электромагнитного поля. П. в., предсказанная квантовой электродинамикой, приводит к появлению эффектов, к-рые могут быть обнаружены на опыте: поправкам к значениям энергий электронов в атоме, поправкам к сечению упругого рассеяния на большие углы, ещё не наблюдённому рассеянию света на свете и кулоновском поле и т. п. См. Квантовая теория поля.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ВОЛН, нарушение осевой симметрии распределения возмущений (напр., смещений и скоростей в механич. волне или напряжённостей электрич. и магнитных полей в электромагнитных волнах) в поперечной волне относительно направления её распространения; см. Волны. Наибольшее значение П. в. имеет в случае электромагнитных волн оптич. диапазона. Подробнее см. Поляризация света.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ. 1) смещение положительных и отрицательных электрич. зарядов в диэлектриках в противоположные стороны. П. д. происходит под действием электрич. поля или нек-рых др. внешних факторов, напр, механич. напряжений в пьезоэлект-риках (см. Пьезоэлектричество). Возможна и спонтанная (самопроизвольная) П. д. у пироэлектриков, в частности у сегнетоэлектриков.

2) Электрич. дипольный момент единицы объёма диэлектрика.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ НЕБЕСНОГО СВОДА, одно из оптич. явлений атмосферы, наблюдаемое при безоблачной погоде днём, а также ночью при лунном свете. Заключается в том, что лучистый поток, поступающий на земную поверхность в виде рассеянного толщей воздуха света неба, частично поляризован (см. Поляризация света). П. н. с. была открыта франц. учёным Д. Араго в 1809. Невооружённым глазом она не может быть замечена и обнаруживается при помощи полярископа (см. Поляризационные приборы). Поляризация в данной точке неба количественно характеризуется прежде всего двумя величинами: степенью поляризации, к-рая представляет собой отношение полностью поляризованного потока лучистой энергии ко всему потоку, поступающему от данного участка неба, и положением плоскости поляризации, определяемой двугранным углом, составляемым последней с плоскостью вертикала. Наиболее полно П. н. с. изучена для вертикала, проходящего через Солнце. Максимум степени поляризации, как правило, наблюдается в точке вертикала, отстоящей от солнечного диска на 90°, где доля поляризованных лучей может доходить до 85%, а плоскость поляризации совпадает с плоскостью вертикала. От этой точки П. н. с. уменьшается в обе стороны и достигает нуля в т. н. нейтральных точках неба - точках Араго и Бабине. П. н. с. имеет суточный и годовой ход и зависит от условий погоды, геогр. положения местности и др. факторов. Свет, рассеиваемый крупными частицами, совсем не поляризован, поэтому даже небольшая облачность сильно снижает П. н. с. Увеличение мутности атмосферы за счёт пыли, дыма, вулканич. пепла и тому подобных примесей также влечёт за собой резкое снижение П. н. с., поэтому степень П. н. с. может служить косвенным признаком прозрачности атмосферы.