И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
422
423
жылулық қоздырумен түсіндіріледі. Иондық эмиссия қатты денелердің қасиеттерін
және беттерінің құрамын зерттеу үшін қолданылады.
ИОН-ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ (грекше «ион – жүретін» + латынша «лумен –
жарық» + қосымша «ескент – әлсіз әсер») – қатты денелерді иондармен атқылау
кезінде қатты денелердің жарқыл (жарық) шығаруы.
ИОНСФЕРА (грекше «ион – жүретін» + «сфера – шар») – атмосфераның
жоғарғы иондалған аймағы жер бетінен 50 км – дей биіктіктен басталып
магнитсфераның сыртқы шекарасына дейін таралған. Магнитсфера ионсфераның
сыртқы шекарасы болып есептеледі. Ионсфера – магнит өрісіндегі сиретілген,
әлсіз ионданған плазманың табиғи түзілісі. Атмосфераның ~ 50 км – ден бірнеше
мың км – ге дейін созылып жатқан жоғары энергиялы электрондар шоғырланған
және радиотолқындардың рефракцияға ұшырайтын аймағы ионсфера болып
табылады. Ионсфераның негізгі қасиеттерінің өзгерістеріне орай, ол бірнеше
қабатқа жіктелген. Бұл қабаттар күндізігі уақыттарда күн сәулесі спектрінің әрқилы
учаскелерін иондайды.
1902 жылы ағылшын физигі Оливер
Хевисайд (1850 – 1925) атмосфераның
электрмагниттік толқындарды
шағылыстыратын иондалнған қабат
екендігін алдын ала болжаған. 1924
жылы ағылшын физигі Эдвард
Эп-
плтон (1892 – 1965) ионсфераны
ашқан. 1926 жылы ионсфераның
жоғарғы шағылыстырғыш Е қабаттын
ашқан (бұл қабат Эпплтон қабаты
деп аталған). Радиотолқындардың
атмосферада шағылысу құбылысын
тәжірибе жүзінде зерттеген.
Ионсферадағы ауаның иондануының жоғары болуына газ молекулалары
атомдарының Күннің ультракүлгін және рентгендік радиациясы мен ғарыштық
сәулелердің әсерінен ыдырауы себеп болған. Бұл қабаттардың орналасуы мен
иондану дәрежесі тәулік ішінде, жыл мезгілі мен Күн активтілігіне орай өзгерісте
болады. Ионсфераның
ең көп иондалған қабаты жоғарғы F қабаты деп аталады.
Түнде бұл қабат 300 – 400 км биіктікке дейін көтеріледі, ол күндіз (көбіне жазда)
F
1
және F
2
қабаттарына (иондану максимумдары 160 – 200 км және 220 – 320 км
Ионсфераның тік бағыттағы құрылысының
сұлбасы
И
75
∑
ИДЕАЛ ГАЗ – ИОНСФЕРА
422
423
биіктікке орналасқан) жіктеледі. Ал 90 – 150 км биіктікке D деп аталатын қабат
орналасқан.
Жер атмосферасын иондаушы көздер Күннің ультракүлгін сәулесі, Күн тәжінің
рентгендік сәулесі (толқын ұзындығы 0,8 – 30 нм), Күннің корпускулалық ағындары
және ғарыштық сәулелер болып табылады. Ионсфера қабатында салыстырмалы
иондану максимумдары бойынша ионсфералық қабаттар деп аталған бірнеше аймақ
бар (сызбаға қараңыз). Ең төменгі қабат D жерден 50–90 км биіктікке орналасқан,
бұл қабат тек күндізгі уақытта ғана болады, осы қабат қысқа және
орташа
радиотолқындарды жұтатын негізгі қабат болып табылады. Е қабаты (90– 150
км) орташа радиотолқындарды (және түнгі уақытта ұзын радиотолқындарды) кей-
де қысқа радиотолқындарды шағылыстырады. F қабаты күндіз (жаз айларында)
екі қабаттан құралады: F
1
(160 – 200 км) қабаты қасиеттері бойынша Е қабатына
ұқсас, F
2
(220–320 км) – қалған уақытта байқалады.
Қысқа радиотолқындарды
шағылыстырады. Осы қабаттың шалғайлық радиобайланыс үшін маңызы бар.
Мұның қасиеттері тәулік бойынша және жыл мезгілдеріне байланысты өзгерістерге
ұшырайды. И
онсфера күйінің өзгерісі Жер магнетизміне әсер етеді, магниттік
дауылдың тууына әсері болады, Ионсфера қабатында поляр шұғыласы пайда
болады.
Ионосферада иондалу және рекомбинация үрдістері үздіксіз жүріп жатады.
Ионсфераның әр қабатында бұл үрдістердің көздері әрқилы болады. Күндіз ионс-
фера негізінен Күннен шығатын қысқа толқынды (толқын ұзындығы 1038 Å шама-
сында) сәуле арқылы ионданады. Сондай-ақ корпускулалық ағындар, Галактикадан
және Күннен таралатын ғарыштық сәулелер ионсфераны иондаушы көздер болып
табылады. Ионсферадағы иондаушы негізгі көз – Күннің қысқа толқынды сәулесі.
Иондаушы сәулелердің әсерінен ионсферада күрделі физикалық және химиялық
үрдістер өтеді. Оларды иондалу, иондық-молекулалық реакция және рекомбина-
ция деп аталатын үш топқа бөлуге болады. Ионсфераның әр түрлі қабатында бұл
үрдістер өздігінше өтетіндіктен, олар атмосфераны түрліше иондайды.
424
425
КАВИТАЦИЯ (латынша «кавитас – қуыс») – тамшылы сұйықтарда газбен,
бумен немесе олардың қоспасымен толтырылған қуыстардың (кавитациялық
көпіршіктер мен тесіктер деп аталатын) түзілуі. Кавитациялық көпіршіктер,
сұйықтағы қысым белгілі бір кризистік шамадан (р
кр
) төмен болатын кезде пайда
болады (нақты сұйықта р
кр
мәні, берілген температурадағы осы сұйықтың қаныққан
буының қысымына тең). Егер қысымның төмендеуі, тамшылы сұйық ағынындағы
жергілікті жылдамдықтың артуынан пайда болса, онда ол
гидродинамикалық
кавитация, ал акустикалық толқындардың өтуі салдарынан пайда болған жағдайда
акустикалық кавитация деп аталады.
Гидродинамикалық кавитация. Нақты сұйықтардың құрамында әрдайым
газдың немесе будың ұсақ көпіршіктері болады. Олар сұйық ағынымен бірге
қысымның р<р
кр
болатын аймағына түседі. Сөйтіп олар, тепе-теңдік қалпынан
айырылып, көлемін ұлғайтатын болады. Бұл көпіршіктер ағынмен бірге қозғала
отырып, қысымы кризистік қысымнан жоғарырақ болатын аймаққа өтеді. Мұнда
олар өз көлемін кішірейтеді. Сонымен, аққыш пішінді денелердің маңында
қозғалыстағы көпіршіктерге толы, айқын шекарасы бар «кавитациялық аймақ»
түзіледі. Бұл аймақ қысыңқы мойны болатын әйнек құбырдағы сұйық ағысын
бақылағанда айқын көрінеді.
Төменгі жылдамдықтағы аймаққа жеткенде көпіршіктің көлемі біртіндеп
кішірейе бастап, жарылғанда гидравликалық соққы кезінде шығатын дыбыстық
импульске ұқсас дыбыс пайда болады. Дыбыс импульсі көпіршік ішіндегі газ
1 – Түтіктегі бүлінген аймақ; 2-3 – турбина қалақшаларындағы бүлінген аймақтар
Достарыңызбен бөлісу: | 
