Поверхность (физика)

Поверхность (англ. surface) — граница раздела двух фаз (твёрдого тела, жидкости, газа, вакуума).

Источник: Википедия

Упоминания в литературе

Одним из простейших случаев такой самоорганизации являются ячейки Бенара. Если равномерно нагревать снизу тонкий слой вязкой жидкости, на поверхности станут видны структуры правильной, в классическом варианте шестиугольной формы (рис. 5.4). Это и есть ячейки Бенара. Их появление связано с особенностями перераспределения тепла в слое жидкости высокой плотности. Поначалу тепло будет проходить через жидкость только за счет теплопроводности. Но если греть достаточно сильно, то в какой-то момент в жидкости начнется конвекция: молекулы начнут движение, организуясь в упорядоченные структуры. Это противоречит классической термодинамике, где тепловой поток – это источник потерь (диссипации), разупорядочивания, а не порядка. Если в классической термодинамике тепловой поток считается источником потерь, то в ячейках Бенара он становится источником порядка. Пригожин характеризует возникшую ситуацию как гигантскую флуктуацию, стабилизируемую путем обмена энергией с внешним миром. Похожим образом возникают циклоны – самоорганизующиеся структуры в атмосфере Земли.

Михаил Никитин, Происхождение жизни. От туманности до клетки, 2016

Механизм образования и разрушения двойного электрического слоя в клеевом соединении объясняет электронная теория адгезии, предложенная Н.А. Кротовой и Б.В. Дерягиным. По современным представлениям, двойной электрический слой образуется в результате ориентирования заряженных частиц клея и поверхности твердого тела с возникновением затем разности потенциалов между ними. Однако, в отличие от электростатического взаимодействия при образовании двойного электрического слоя происходит взаимный переход электронов между функциональными группами молекул полимера и принятие ими электронов от поверхности твердого тела.

Н. А. Алексеева, Технология склеивания изделий из композиционных материалов, 2014

На основе результатов экспериментальных и теоретических исследований, а также моделей структурных изменений натуральных коллаген- и кератинсодержащих материалов при НТП модификации, разработана технологическая методика расчета зависимости относительных микродеформаций первичных (ε1), вторичных коллагеновых волокон (ε2) и образца кожевенного материала (ε3), а также изменения размеров клеток кутикулы волоса (?H3), межклеточных (?H2) и внутриклеточных (?H1) пространств кортекса от входных параметров ВЧ плазменной модификации кинетической (Qк), потенциальной энергии ионов (Qп), плотности ионного тока (Ji), продолжительности обработки (τ) и параметров исходной структуры материала – внутренней поверхности трех уровней пористой структуры (S1, S2, S3), среднему углу наклона волокнистых элементов (β), размеров структур (d1, d2, d’3):

Коллектив авторов, Новые технологии и материалы легкой промышленности: IX Международная научно-практическая конференция, 2013

Очевидно, что общая величина поверхностной энергии фазы будет определяться величиной ее поверхности S. Поэтому для характеристики поверхности раздела, отделяющей данную фазу от другой вводится понятие поверхностного натяжения δ – отношение поверхностной энергии к площади поверхности раздела фаз:

Е. С. Мухачева, Коллоидная химия. Шпаргалка, 2009

Напомним, что, во-первых, за счет столкновений самолетных поверхностей с частицами дождя, снега, пыли на самолете не может накопиться существенного заряда по той простой причине, что с таковыми частицами самолет в хорошую ясную погоду не встречается. Даже если такой процесс зарядки и происходит, то плотность накапливаемых зарядов может только достигать равновесного предела, при которой зарядка уравновешивается стеканием зарядов. Стекание зарядов с задней кромки крыла настолько интенсивно, что устойчивые значения суммарной зарядки самолета электричеством оказываются весьма низкими. Подробное рассмотрение явления показывает, что получить плазмоиды, несущие существенной величины электрический заряд, в соответствии с предложенной Классом моделью совершенно невозможно. Реальные трудности получения плазмоидов по Ф. Классу еще более серьезны. Для получения плазмоида необходима высокая концентрация свободных электронов. Однако в условиях, наиболее благоприятных для интенсификации зарядки (пыль, снег, дождь), все, что стекает с задней кромки крыла, представляет собою только ионы в том смысле, который придается этому термину в науке об атмосферном электричестве. Все свободные электроны в течение микросекунд связываются с молекулами кислорода. Загрязнения в выхлопе самолета вызывают дальнейшую «демобилизацию» образовавшихся таким образом «малых ионов».

Феликс Зигель, Вторжение инопланетян. Битва за Землю продолжается, 2012

5) в зависимости от механизма образования, силы воздействия и твердости объектов выделяют следы объемные и поверхностные. При образовании объемного следа следообразующая поверхность должна быть твердой, а следовоспринимающая поверхность, соответственно, мягкой. В объемном следе объект отображается в трех измерениях и дает представление о форме, размере, частных признаках объекта. Поверхностные следы возникают в случае, если твердость объектов примерно одинакова. Поверхностные следы могут быть образованы по двум причинам: в результате отделения части вещества от следообразующего объекта либо в результате отделения части следовоспринимающего объекта;

О. Ю. Холод, Криминалистика. Шпаргалка, 2009

Очевидно, что с изменением цели и условий деятельности человека рисунок окуломоторной активности меняется. При этом меняется не только содержание значимых элементов (где и что воспринимается), но и требования к их восприятию (как воспринимать, насколько точно или дифференцированно). С последним связано понятие функционального поля зрения, величина которого в ходе перцептивного процесса перманентно меняется. В силу многоканальности зрительной системы одной и той же направленности взора может соответствовать и элемент среды, на который он непосредственно ориентирован, и констелляция элементов, входящих в его окружение. Оценка предмета восприятия на основе местоположения точки фиксации перестает быть однозначной и требует использования дополнительных критериев. Вектор направленности взора может входить, а может не входить в границы функционального поля зрения либо находиться на его периферии. В любом случае образуется относительно самостоятельная область направленности глаз, обеспечивающая необходимое восприятие значимых элементов среды, – оперативная зона фиксаций, которая в зависимости от требований задачи легко меняет свою локализацию, форму и величину. Оперативная зона фиксаций комплексных объектов имеет неоднородное строение и включает 1) ядро, или «центр тяжести» – наиболее часто фиксируемые области предмета; 2) область менее интенсивных фоновых фиксаций, ограниченную поверхностью объекта; и 3) область разреженных фиксаций вне поверхности объекта (периферию). Расположение «центра тяжести» часто не совпадает ни с геометрическим центром поверхности объекта, ни с геометрическими центрами его компонентов. Возможно наличие нескольких «центров тяжести» одновременно. Фиксационный «центр тяжести» характеризуется следующими параметрами: локализацией, фронтом (формой) и интенсивностью. Его профиль, наряду с содержанием зрительной задачи, зависит от конфигурации поверхности объекта, его локализации в поле зрения и социокультурных навыков наблюдателя.

Коллектив авторов, Айтрекинг в психологической науке и практике, 2015

В последнее время интерес к данному методу в реставрации значительно возрос, главным образом в связи с появлением компактных переносных универсальных приборов, способных анализировать любые образцы размером от 10 мкм и определять химические элементы практически с любым атомным номером. Такие анализаторы имеют высокое пространственное разрешение (как по поверхности, так и по глубине), а само исследование может проводиться без какой-либо предварительной пробоподготовки в режиме реального времени [12].

Коллектив авторов, Исследования в консервации культурного наследия. Выпуск 3, 2012

В момент образования Земли («горячим» или «холодным» способом – для нас сейчас неважно) «тяжелые» и «легкие» элементы и их соединения не могли не быть полностью перемешаны. Однако дальше начинается их гравитационная дифференциация: под действием силы тяжести «тяжелые» соединения (железо) «тонут» – опускаются к центру планеты, а «легкие» (кремний) – «всплывают» к ее поверхности. Давайте теперь рассмотрим этот процесс в мысленно вырезанном вертикальном столбе земного вещества, основание которого – центр планеты, а вершина – ее поверхность. «Тонущее» железо постоянно смещает центр тяжести этого столба к его основанию. При этом потенциальная энергия столба (пропорциональная произведению массы тела на высоту его подъема, что в нашем случае составляет расстояние между центром Земли и центром тяжести столба) постоянно уменьшается. Суммарная же энергия Земли, в соответствии с законами сохранения, неизменна; следовательно, теряющаяся в процессе гравитационной дифференциации потенциальная энергия может преобразовываться лишь в кинетическую энергию молекул, т. е. выделяться в виде тепла.

К. Ю. Еськов, Удивительная палеонтология, 2014

Рассуждая абстрактно, наилучшим вариантом конструкции принимающей системы, имея ввиду энергетическую эффективность ее функционирования, была бы сферическая форма боковых сторон. Однако в реальных условиях создать пирамиду, у которой грани имели бы вместо треугольной поверхности окружность, крайне затруднительно. Это обусловлено, в первую очередь, существенным уменьшением прочностных свойств строения.

А. В. Трещалина, Энергетическая концепция жизни. Часть IV. Особенности пирамидальных конструкций. Энергоинформационные кристаллы. Пирамиды и христианство, 2016

Обычно активность Солнца выражается путем определения количества пятен, возникающих на его поверхности. Степень интенсивности влияния пятен на земные процессы обусловлена размерами занятых ими площадей. Количественно процесс пятнообразования на Солнце характеризуется относительным числом солнечных пятен (индекс Вольфа), которое представляет собой комбинацию полного числа групп пятен и количества пятен во всех группах [9]. Во время максимальной активности начальная скорость выбрасываемого Солнцем вещества в виде корпускул и сила лучевого давления значительно превышают магнитные силы солнечного поля, что в свою очередь вызывает ослабление потока космических лучей, способных проникнуть в Солнечную систему извне [2]. В те промежутки времени, когда пятно проходит через плоскость центрального меридиана Солнца, его излучение становится максимальным. Причем спектр солнечного пятна значительно отличается от нормального спектра Солнца. Эти два спектра принадлежат телам различных возрастов, разнообразных по химическому составу и физическому состоянию. Ультрафиолетовая часть спектра (чем больше пятен, тем больше ультрафиолетовое излучение) заметно воздействует на состояние биологических объектов, сказывается на пертурбациях в ходе земных электрических и магнитных явлений.

М. Ю. Трещалин, Энергетическая концепция жизни. Часть I. Внешние энергетические факторы. Энергоинформационный обмен и одаренность человека, 2016

Временное смешение цветов наблюдается при столь быстром их изменении, когда зрительный процесс не справляется с регистрацией каждого из этих изменений. Например, при разделении поверхности вращающегося диска на секторы различного цвета будет восприниматься поверхность какого-то одного усредненного цвета. При смешении цветов усреднением энергия определяется усредненной площадью и усредненным временем в зрительном процессе, что приводит к получению средней яркости.

В. А. Барановский, Проекты мебели для вашего дома, -1

Однако в этот процесс вмешалось появление углеродистых органических соединений на поверхности Земли. Солнце испускало в то время значительно большее количество ультрафиолетового излучения, это, в свою очередь, привело к возникновению огромного числа органических соединений и структур в пылевых и газовых солнечных облаках, а также в верхних слоях атмосферы, поглощающих ультрафиолет. Сначала эти структуры были весьма нестабильны, потому что сильно зависели от постоянно меняющейся окружающей среды, химическая энергия которой обеспечивала им жизнеспособность. Энергию солнечных лучей они использовать не умели.

П. В. Денисова, Энциклопедия катастроф, 2013

Кроме подходов, связанных с изучением глобальных мод солнечных осцилляций, позволяющих анализировать общие, стабильные на заметных временных интервалах характеристики Солнца, существует так называемая локальная гелиосейсмология. Задачей этого подхода является исследование структур под солнечной поверхностью на относительно небольших пространственных и временных масштабах.

С. Б. Попов, Вселенная. Краткий путеводитель по пространству и времени: от Солнечной системы до самых далеких галактик и от Большого взрыва до будущего Вселенной, 2018

Применение ультразвукового контроля ограничивают следующие факторы: неоднородность внутренней структуры материала: наличие крупнозернистой структуры, так как гетерогенность материала вызывает сильное рассеяние ультразвуковых волн, что ослабляет полезный сигнал и приводит к появлению шумов; в частности плохо контролируются литье (особенно из коррозионностойких сталей), чугун с крупными графитовыми включениями, бетонные изделия; сложность формы и малые размеры изделий затрудняют введение ультразвуковых лучей, а при наличии выступов и выемов на поверхности вблизи области возможного расположения дефектов могут возникать ложные сигналы; грубая поверхность изделия (ниже 6-го класса шероховатости) приводит к ослаблению чувствительности ультразвукового контроля и нестабильности акустического контакта преобразователя с изделием. Требования к шероховатости поверхности особенно высоки при контактном способе контроля и снижаются при иммерсионном способе.

В. Б. Маркин, Контроль качества изготовления и технология ремонта композитных конструкций, 2015

Этот пример достаточно поучителен. Он показывает, что организация системы обладает пороговыми состояниями, переход через которые ведет к резкому качественному изменению протекающих в ней процессов, к изменению самой ее организации. Более того, в этом и аналогичных случаях переход от старой организации системы к новой неоднозначен, т. е. возможно целое множество различных новых форм организации. Поясним это более простым примером решения задачи Эйлера о нагруженной колонне. После того как вертикальная форма равновесия колонны потеряет устойчивость, возникает целый континуум новых форм равновесия – они заполняют поверхность вращения, образующая которой представляет собой полуволну синусоиды. Смена форм равновесия происходит тогда, когда нагрузка на колонну превзойдет некоторое критическое значение. Что особенно важно в описанной ситуации – так это то, что мы не можем предсказать, какая именно новая форма равновесия будет реализована. Мы этого не знаем и не можем знать принципиально, поскольку будущая реализация зависит от случайных воздействий (например, порывов ветра), которым подвергается колонна в тот момент, когда внешняя нагрузка превосходит критическое значение.

Н. Н. Моисеев, Алгоритмы развития, 1987

Таким образом, в настоящее время в основном известны механизмы транспортировки астероидного вещества из разных областей, прежде всего из резонансных зон ν6 и 3:1. Естественно возникает вопрос, каким образом происходит пополнение вещества в резонансных зонах пояса: без пополнения они давно были бы близки к полному истощению. Между тем, исследование распределения кратеров на поверхности Луны и Земли свидетельствует об относительном постоянстве темпа бомбардировки этих тел астероидами, кометами и их обломками в течение последних трех миллиардов лет [Grieve and Shoemaker, 1994; Иванов, 2005]. Потенциальные источники должны обеспечивать более или менее равномерный приток вещества в резонансные зоны, притом в нужном количестве.

Коллектив авторов, Астероидно-кометная опасность: вчера, сегодня, завтра, 2010

Мы упомянули о характеристиках звезд. Под этим понимаются такие их основные свойства, как масса, полное количество энергии, излучаемой звездой в единицу времени (эта величина называется светимостью и обычно обозначается буквой Z), радиус и температура поверхностных слоев. Температура определяет цвет звезды и ее спектр. Так, например, если температура поверхностных слоев звезды 3–4 тыс. К, то ее цвет красноватый, 6–7 тыс. К – желтоватый. Очень горячие звезды с температурой свыше 10–12 тыс. К имеют белый и голубоватый цвет. В астрономии существуют вполне объективные методы измерения цвета звезд. Последний определяется так называемым показателем цвета, равным разности фотографической и визуальной звездной величины.[9] Каждому значению показателя цвета соответствует определенный тип спектра. У холодных красных звезд спектры характеризуются линиями поглощения нейтральных атомов металлов и полосами некоторых простейших соединений (например, CN, СН, Н2О и др.). По мере увеличения температуры поверхности в спектрах звезд исчезают молекулярные полосы, слабеют многие линии нейтральных атомов, появляются линии ионизованных атомов, а также линии нейтрального гелия. Сам вид спектра радикально меняется. Например, у горячих звезд с температурой поверхностных слоев, превышающей 20 тыс. К, наблюдаются преимущественно линии нейтрального и ионизованного гелия, а непрерывный спектр очень интенсивен в ультрафиолетовой части. У звезд с температурой поверхностных слоев около 10 тыс. К наиболее интенсивны линии водорода, в то время как у звезд с температурой около 6 тыс. К – линии ионизованного кальция, расположенные на границе видимой и ультрафиолетовой частей спектра. Заметим, что такой вид имеет спектр нашего Солнца.

И. С. Шкловский, Вселенная, жизнь, разум, 2006

По этой формуле мощность теплового излучения в окружающую среду квадратным метром поверхности равна 0,06 Вт. Экспериментальные исследования Э. Булларда из Кембриджского университета для разных точек земной поверхности дали чуть большее значение. При этом температура поверхности без уюта энергии излучения Солнца бы всего лишь 30 К! Вывод сделайте сами.

А. П. Рыженков, Физика окружающей среды, 2018

Таким образом, справедливо утверждение, что ночью наружные поверхности конструкционных элементов постройки охлаждаются, что в дальнейшем приводит к понижению температуры и внутренних ее частей. Скорость снижения температуры ограждающих конструкций обусловлена их способностью транспортировать тепло, то есть уровнем теплопередачи. Такая характеристика строительных материалов – возможность сохранять или перераспределять тепло – получила наименование инерционности. В физике ее обозначают буквой «Д».

С. А. Хворостухина, Утепление квартиры и дома современными материалами, 2011

Сопровождающийся обновлением структуры земной коры кругооборот веществ невозможен без одновременного и постоянного воздействия как эндо-, так и экзогенных внешних процессов. Результатом их действия является возникновение различных неровностей земной поверхности, совокупность которых называется рельефом. В зависимости от соотношения внутренних и внешних сил формируются либо горные, либо равнинные типы рельефа. Причем если эндогенные процессы создают крупные неровности, то действие экзогенных процессов противоположно – они расчленяют и разрушают поднятия, при этом заполняя низины продуктами разрушения, т. е. выравнивают поверхность Земли.

М. Г. Меркулова, Контрольные работы по географии. 7 класс, 2009

Имеется пересыщенный раствор какой-нибудь соли; в нем идет кристаллизация. Это – процесс разрыва прежней связи, процесс разъединения двух частей данной системы, и вместе с тем их расхождения. Он приводит к новой связи обоих частей: раствор не пересыщенный, а только насыщенный, и в соприкосновении с ним – наименьшее число кристаллов с наименьшей поверхностью. Когда это состояние достигнуто, то между обоими «фазами» системы, жидкою и твердой, получается устойчивое обменное соотношение, круговорот растворенного вещества. Кристаллы непрерывно, теряют, «дезассимилируют» частицы, растворяемые, и таким образом «ассимилируемые» жидкостью; и наоборот, жидкость теряет частицы, осаждающиеся на кристаллах, усвояемые, следовательно, ими; два потока изменений уравновешиваются, и форма всей системы сохраняется. – Мало того, при известных условиях она восстанавливается после ее нарушения внешними воздействиями. Предположим, напр., что от кристалла механически отбит кусочек. Тогда поверхность обменного взаимодействия обеих фаз возрастает, и оно усиливается. Раствор постепенно разъедает отбитый кусочек, и взамен того отлагает частицы на кристалле, так что «рана залечивается». Обе стороны как бы сообща регулируют форму своей поверхности соприкосновения.

А. А. Богданов, Расхождение и схождение форм, 1922

Как правило, в природных условиях всегда имеет место не один, а несколько геохимических барьеров. С позиции самоочищения подземных вод наиболее эффективными являются окислительные барьеры (для элементов с переменной валентностью) и сорбционные (для большинства элементов, содержащихся в воде в микроколичествах). Для органических веществ характерны также процессы саморазложения. В этом случае вещество продолжает мигрировать, но уже в виде продуктов химических и биохимических реакций. Важной характеристикой процессов самоочищения является скорость их протекания. Скорость химических реакций уменьшается при понижении температуры. Для приближенной оценки влияния температуры на скорость химической реакции можно пользоваться правилом Вант-Гоффа, из которого следует, что при понижении температуры на 100 °C скорость реакции уменьшается в 2–4 раза. Для биохимических реакций характерна зависимость их скорости как от температуры, так и от содержания кислорода. Для каждого вида микроорганизмов характерен свой температурный диапазон жизнедеятельности. При несоответствии температурных условий подземных вод этому диапазону жизнедеятельность микроорганизмов замедляется в десятки и сотни раз. Возможность загрязнения подземных вод с поверхности земли в значительной степени определяется защищенностью водоносных горизонтов.

М. А. Краснова, Полный справочник санитарного врача, 2013

4. В зависимости от того, где происходит воздействие от преобразования следов, в пределах контакта или за его пределами, Шевченко выделяет следы локальные – то есть образованные за счет изменений, возникающих в пределах контактной поверхности воспринимающего объекта (большинство следов); и периферические — то есть вызывающие изменения за пределами контактной поверхности (в результате проникновения посторонних веществ за пределы контакта двух объектов – например, брызги крови).

С. В. Федотов, Криминалистика, 2010

В Арктике, в отличие от Антарктики, имеются очаги аэрозоля антропогенного происхождения. «Дыхание» этих источников чувствуется над российскими арктическими морями, в центральной Арктике и над северными территориями американского материка. Современные изменения характера атмосферной циркуляции и режима осадков в Северной полярной области не могли не повлиять на уровень загрязнения воздуха и подстилающей поверхности в Арктике. Поэтому в рамках МПГ 2007/08 были выполнены исследования пространственных и временных закономерностей переноса воздушных масс и антропогенных аэрозольных составляющих.

Г. В. Алексеев, Метеорологические и геофизические исследования, 2011