| 21970318 23552 19854 932 1сти (учёт роли долготно-кли-матич. изменений, а также крупных структур земной коры в формировании региональных различий). С 1940-х гг. создано несколько вариантов Ф.-г. р. терр. СССР (в т. ч. районирование, выполненное Советом по изучению производит. сил при АН СССР с привлечением ин-тов АН СССР, 1947, схема районирования геогр. факультета МГУ, 1968), а также всей суши и отд. материков (Фи-зико-геогр. атлас мира, 1964). Составлены многочисленные более детальные схемы Ф.-г. р. для отд. политико-адм., эко-нсмич. и природных регионов. Исследования по Ф.-г. р. приобрели прикладную направленность (напр., с 1956 силами ряда вузов осуществляется Ф.-г. р. СССР для целей с. х-ва). Значит. внимание вопросам Ф.-г. р. уделяют географы и других социалистич. стран. С 1965 состоялось 3 междунар. симпозиума по этим проблемам (в ГДР, Польше, Чехословакии). Детальное Ф.-г. р. разработано в ФРГ. Предпринимались попытки создать т. н. общегеогр. районирование, к-рое включало бы как природные, так и социально-экономич. особенности разных территорий.
Большинство сов. географов исходит из признания объективного существования физико-геогр. регионов, каждый из к-рых очерчен естеств. границами, имеющими б. или м. чёткий характер. Целостность и внутр. единство каждого отдельного региона определяются общностью истории его развития и геогр. положения, единством мн. природных процессов (напр., циркуляции атмосферы, влагооборота, миграции химич. элементов) и пространств. сопряжённостью его отдельных частей. Формируясь в процессе развития и дифференциации земной поверхности, физико-геогр. регионы имеют свою историю и возраст, что определяет необходимость историко-генетич. подхода к районированию .
На каждый регион воздействуют зональные (определяемые широтным распределением солнечной радиации на земной поверхности) и азональные факторы (особенности гипсометрич. положения, вещественного состава земной коры, движений земной коры, соотношения суши и моря). Поэтому теоретич. основу Ф.-г. р. составляют закономерности терр. физико-геогр. дифференциации. Одновременно в геогр. оболочке непрерывно действуют процессы интеграции, связывающие (посредством циркуляции возд. масс, стока, склонового перемещения твёрдого материала, миграций растений и животных) разнородные участки земной поверхности в сложные терр. системы. Наиболее тесные и разносторонние связи наблюдаются между смежными участками поверхности (между склонами и подножиями гор, водоёмами и их водосборами и т. п.). По мере увеличения размеров и сложности территории и в зависимости от особенностей расположения её отд. частей по отношению к господствующим возд. массам, орографич. барьерам и т. п. "теснота" геогр. связей обычно ослабевает и степень пространств. однородности уменьшается. Это вызывает необходимость различать физико-геогр. регионы разного ранга и пользоваться многоступенчатой системой Ф.-г. р.
По зональным признакам последовательно выделяются пояса физико-географические, зоны физико-географические и подзоны физико-географические, по азональным - страны физико-географические и области физико-географические. В силу неодинаковой степени воздействия океанов на природу материков в пределах последних выделяются физико-геогр. секторы (океанич., переходные от океанич. к континентальным, континентальные, резко континентальные). Между зональными и азональ-ными единицами районирования существуют сложные соотношения. Природа каждой зоны приобретает своеобразные черты в разных физико-геогр. странах и областях, в связи с чем образуются производные региональные единицы, имеющие одновременно зональный и азональный характер - зональные отрезки физико-геогр. стран, провинции физико-географические. Завершающей ступенью районирования во мн. схемах Ф.-г. р. служит район физико-географический, отвечающий условию однородности как в зональном, так и в азональном отношении. На практике в региональных физико-геогр. характеристиках, содержащих схемы районирования, обычно применяются системы единиц районирования, при к-рых поочерёдно используются зональные и азональные признаки (напр., страна - зона - область - провинция - район).
При Ф.-г. р. горных терр. роль важнейшего критерия приобретает структура высотной поясности: различным горным провинциям и районам свойственны специфические ряды (спектры) высотных поясов, зависящие от широтно-зо-нального и долготного положения того или иного горного поднятия, его абсолютной высоты, ориентировки хребтов и экспозиции склонов.
Выделение единиц Ф.-г. р. разного ранга, сопровождающееся составлением их текстовых характеристик, осуществляется как "сверху", так и "снизу", что является отражением единства процессов физико-геогр. дифференциации и интеграции. Путём анализа ведущих (зональных и азональных) факторов региональной физико-геогр. дифференциации с использованием разнообразных картографических материалов и лит. источников намечается принципиальная схема последовательного деления территории "сверху вниз", т. е. от высших ступеней Ф.-г. р. к низшим. Затем эта схема уточняется и детализируется "снизу вверх", т. е. путём последовательной интеграции простых природных комплексов в более сложные (урочищ - в ландшафты, ландшафтов- в провинции и т. д.). Использование ландшафтных карт позволяет определить размещение природных комплексов разного ранга и соотношения между ними. Делаются попытки применять статистические методы для выделения "однородных" регионов, математически обосновать проведение границ и т. п.
Являясь важной основой для всестороннего комплексного учёта и оценки природных условий и ресурсов, Ф.-г. р. используется в разнообразных практич. целях (с.-х., инженерно-строительных, транспортных, медицинских, рекреационных и др.), а также при районных планировках. Практич. назначение того или иного Ф.-г. р. определяет его детальность, а также целенаправленность характеристик отд. регионов, с акцентом на те показатели природной среды, к-рые существенны для решения данной задачи.
Лит.: Исаченко А. Г., Основы ландшафтоведения и физико-географическое районирование, М., 1965; Мильков Ф. Н., Физико-географический район и его содержание, М., 1956; Михайлов Н. И., Физико-географическое районирование, М., 1967; Прокаев В. И., Основы методики физико-географического районирования, Л., 1967; Современные проблемы природного районирования, М., 1975; Физико-географическое районирование СССР. Обзор опубликованных материалов, М., 1960; Физико-географическое районирование СССР. Характеристика региональных единиц, М., 1968; Problemy regionalizacji fizyczno-geograficznej, Warsz., 1968; Theoretische Probleme der physisch-geog-raphischen Raumgliederung, Brat., 1972.
А. Г. Исаченко.
ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИTУT имени А. Ф. Иоффе АН СССР (ФТИ), н.-и. учреждение, в к-ром ведутся исследования в области физики и её технич. применений. Создан в 1921 на базе Физико-технич. отдела Рентгенологич. и радиолггич. ин-та, организованного в 1918; находится в Ленинграде. Основателем и первым директором ФТИ был акад. А. Ф. Иоффе, в 1957 директором стал акад. Б. П. Константинов, с 1967 ин-т возглавляет акад. В. М. Тучкевич. С первых лет существования ФТИ стал школой сов. физиков; здесь начинали свою деятельность и работали мн. годы известные учёные, в т. ч. академики А. П. Александров,
Л. А. Арцимович, А. И. Алиханов, Б. М. Вул, И. К. Кикоин, Ю. Б. Кобзарев, В. Н. Кондратьев, Б. П. Константинов, Г. В. Курдюмов, И. В. Курчатов, П. И. Лукирский, Н. Н. Семёнов, Д. В. Скобельцын, Г. Н. Флёров, Ю. Б. Харитон, А. А. Чернышёв и члены-корреспонденты АН СССР А. И. Алиханьян, А. Ф. Вальтер, П. П. Кобеко, Д. А. Рожанский, А. В. Степанов, Я. И. Френкель, А. И. Шальников. В наст. время (1976) в ФТИ работают академик С. Н. Журков, члены-корреспонденты АН СССР Ж. И. Алферов, Г. А. Гринберг, Б. П. Захарченя, Г. А. Смоленский. Традиционные направления работ ФТИ - физика твёрдого тела, физика полупроводников и ядерная физика. Сотрудниками ин-та было выяснено влияние дефектов на прочностные свойства материалов, развито представление о микроскопич. модели реальных кристаллов и конденсированного состояния вообще. С нач. 30-х гг. проводятся систематич. исследования по изучению свойств полупроводников, получению полупроводниковых материалов и разработке их технич. применений; в это же время была построена теория выпрямления, изучены меднозакисные и селеновые выпрямители. В 40-х гг. получены первые в СССР плоскостные транзисторы. Разработанные в ФТИ тиристоры послужили основой для создания новой отрасли пром-сти - силовой полупроводниковой электроники. Исследование гетеропереходов привело к построению на их основе гетеролазеров и др. приборов квантовой электроники. Работы в области ядерной физики были начаты в 1932 (создана электрокапиллярная теория деления тяжёлых ядер, открыты явления ядерной изомерии радиоактивных элементов и спонтанного распада ядер урана).
Наряду с традиционными в ФТИ успешно развиваются мн. др. направления исследований: физика плазмы (диагностика плазмы, методы её нагрева и удержания), физ. газодинамика, астрофизика (физика Солнца, рентгеновская и гамма-астрономия, физика космич. лучей), голография и оптоэлектроника, теоретич. и математич. физика, вычислит. техника, эмиссионная электроника и масс-спектроскопия.
На базе ФТИ создано более 10 н.-и. ин-тов, в т. ч. Ин-т химич. физики АН СССР, Физико-технич. ин-т АН УССР (Харьков), Ленингр. ин-т ядерной физики АН СССР, Ин-т физики металлов АН СССР.
Награждён орденом Ленина (1967).
Лит.: Физико-технический институт. Л., 1968; Френкель В. Я., Пятьдесят лет Физико-техническому ин-ту им. А. Ф. Иоффе АН СССР, "Успехи физических наук", 1968, т. 96, в. 3. В. Я. Френкель.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА, раздел современной коллоидной химии, изучающий зависимость структурно-механических свойств дисперсных систем и материалов от физико-химических явлений на поверхностях раздела фаз (поверхностных явлений). Ф.-х. м. возникла в 30 - 40-х гг. 20 в. и оформилась как самостоят. науч. дисциплина в 50-х гг. преим. благодаря работам сов. учёных, прежде всего П. А. Ребиндера. Ф.-х. м. тесно связана с др. областями коллоидной химии (учением о поверхностных явлениях и поверхностных силах, физико-химией адсорбции и поверхностно-активных веществ, исследованиями устойчивости дисперсных систем, молеку-лярно-кинетич., оптич., электрич. свойств дисперсных систем), а также с молекулярной физикой, физикой и физико-химией реального твёрдого тела, физико-химией полимерных материалов, реологией, механохимией, с рядом разделов геологич. и биологич. наук.
Объекты изучения Ф.-х. м.- природные дисперсные системы (горные породы и почвы, ткани растений и животных), дисперсные системы в различных технологич. процессах (порошки, пасты, суспензии, напр. промывочные растворы для бурения, эмульсии, смазочно-охлаждающие жидкости) и разнообразные материалы, используемые в пром-сти (инструментальные, конструкционные, строительные) и в быту. Ф.-х. м. рассматривает характерное для этих систем и материалов гетерогенное макро-или микронеоднородное строение, в к-ром проявляется универсальность дисперсного состояния вещества. Такие системы и материалы состоят из связанных между собой частиц (глобул, зёрен, волокон и др.), весьма разнообразных по размерам, но существенно превышающих размеры отдельных молекул и сохраняющих все осн. физико-химич., в т. ч. ме-ханич., свойства данного вещества.
Ф.-х. м. различает след. осн. типы пространственных структур, образуемых частицами, в различных физико-химич. условиях. Коагуляционные структуры, в к-рых взаимодействие частиц ограничивается их соприкосновением - непосредственным (напр., в сыпучих структурах) или через остаточные слои дисперсионной среды (в суспензиях и пастах); при этом сила сцепления в контакте (прочность) не превосходит обычно 10-8-10-7 н (10-3-10-2 дин). Для таких структур характерна механич. обратимость, обусловливающая, в частности, их тиксотропию. Структуры с фазовыми контактами, развитыми на площади, значительно превосходящей молекулярные размеры. Эти структуры, как правило, механически необратимы, прочность контактов в них 10-7 -10-6 и (10-2-10-1'дин) и выше. Фазовые контакты развиваются в различных неорганических и органических, кристаллических и аморфных дисперсных системах и материалах при спекании, прессовании, изотермической перегонке, а также при выделении новой, высокодисперсной фазы в пересыщенных растворах и расплавах, напр. в минеральных вяжущих и полимерных материалах; сплошные материалы, в частности металлы и сплавы, можно рассматривать как предельный случай полного срастания зёрен. Каждая структура характеризуется определённой дисперсностью: размером частиц и, следовательно, числом контактов на 1 см2 сечения, к-рое составляет, напр., 102-103 для порошков с частицами в десятые доли мм и достигает 1011-1012 для таких высокодисперсных систем, как алюмосиликагели.
Ф.-х. м. рассматривает механические (реологические) свойства - наиболее общие и важные характеристики всех дисперсных систем и материалов в зависимости от их структуры, обусловленной взаимодействием частиц; таковы вязкость, пластичность, тиксо-тропное поведение коагуляционных структур с определённой зависимостью сопротивления сдвигу от скорости течения, упруго-пластическое и упруго-хрупкое поведение твердообразных дисперсных систем и материалов (с фазовыми контактами), характеризующихся определённой прочностью, долговечностью, износостойкостью. Так, в простом случае глобулярной пористой монодисперсной структуры прочность может быть приблизительно равна произведению числа контактов между частицами (на 1 см2) и средней величины силы сцепления в отдельном контакте, изменяясь в зависимости от типа контактов и дисперсности в очень широких пределах (напр., от 10 до 108 и/м2).
Вместе с тем Ф.-х. м. устанавливает определяющую роль физико-химич. явлений на границах раздела фаз (смачивание, адгезия, адсорбция, изменение величины межфазного натяжения, образование особых граничных слоев) во всех процессах взаимодействия частиц и струк-турообразования. На этой основе Ф.-х. м. развивает свои ведущие представления о возможности и эффективности управления структурно-механич. свойствами дисперсных систем и материалов при
оптимальном сочетании механич. воздействий (напр., вибрационных, импульсных) н физико-химич. факторов, прежде всего состава среды и малых добавок поверхностно-активных веществ. Последние, концентрируясь на границах раздела (адсорбируясь на поверхности частиц), позволяют при правильном их выборе радикально изменять свойства данной границы в нужном направлении, обеспечивая хорошее сцепление частиц, либо, наоборот, ослабляя и преодолевая силы сцепления. Так, в лиофобных системах (стеклянные частицы в углеводородных средах, гидрофобизованные поверхности в полярных жидкостях и др.) свободная энергия достигает в коагуляционных контактах десятков эрг/см2, а в лиофильных системах (напр., гидрофобизованные монослоями поверхностно-активных веществ полярные частицы в углеводородной среде) составляет сотые доли эрг/см2.
В соответствии с явлениями и процессами, рассматриваемыми Ф.-х. м., можно выделить следующие её основные направления: 1) изучение возникновения и разрушения всевозможных пространственных структур как взаимодействия частиц дисперсной фазы и дисперсионной среды, включая и различные этапы получения материалов (в том числе композиционных) с заданной дисперсной структурой и совокупностью механич. и физико-химич. характеристик; 2) исследование физико-химич. влияния среды и её поверхностно-активных компонентов на механич. свойства разнообразных сплошных и пористых твёрдых тел и материалов (Ребиндера эффект), выяснение условий использования эффекта Ребиндера для облегчения обработки материалов и предотвращения его возможного вредного влияния; 3) анализ закономерностей и механизма сцепления поверхностей твёрдых тел (контактных взаимодействий) в условиях граничного трения, износа, смазывающего действия, формирования покрытий и др.
Для Ф.-х. м. характерно всестороннее изучение структурно-реологических (особенно нелинейных) характеристик дисперсных систем при широком варьировании условий: напряжённого состояния, температуры, состава среды, пересыщений и др.; непосредственное экспериментальное изучение элементарных актов при контактных взаимодействиях; разнообразные механич. испытания твёрдых тел и материалов в активных средах; использование математич. моделирования и численных методов для описания реологических свойств дисперсных систем и для анализа молекулярного механизма влияния среды.
На основе общих принципов Ф.-х. м. разработаны методы диспергирования и управления свойствами дисперсных систем и различных материалов, широко используемые: 1) в гетерогенных химико-технологич. процессах (напр., при произ-ве бумаги, в текстильной и лакокрасочной пром-сти, при получении теста и кондитерских масс, топливных композиций и др.); 2) при приготовлении всевозможных материалов, напр. керамики, катализаторов и сорбентов, разнообразных полимерных материалов, при затво-рении цементного раствора, подготовке асфальтобетонов, формовочных земель, составлении композиций в порошковой металлургии, закреплении грунтов. 3) для облегчения процессов помола, бу-
рения твёрдых горных пород, измельчения руды перед обогащением, обработки резанием; и наоборот, для повышения стойкости и долговечности конструкционных и др. материалов в активных средах; 4) для оптимизации контактных взаимодействий, напр. при обработке металлов давлением, при эксплуатации узлов трения в машинах, механизмах и приборах. Лит.: Ребиндер П. А., Физико-химическая механика, М., 1958; Лихтман В. И., Щукин Е. Д., Ребиндер П. А., Физико-химическая механика металлов, М., 1962; Физико-химическая механика дисперсных структур. Сб., М., 1966; Успехи коллоидной химии, М., 1973. Е. Д. Щукин.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ, метод исследования физ.-хим. систем, посредством к-рого устанавливают характер взаимодействия компонентов системы на основе изучения соотношений между её физ. свойствами и составом. Основы Ф.-х. а. заложены в конце 19 в. Дж. Гиббсом, Д. И. Менделеевым, Я. Вант-Гоффом. Развитие этого метода обусловлено работами А. Ле Шателъе, Г. Таммана, X. Розебома и особенно Н. С. Курнакова и его школы. В Ф.-х. а. измеряют различные физ. свойства систем, чаще всего темп-ры фазовых переходов (см. Термический анализ) и др. тепловые свойства (теплопроводность, теплоёмкость, тепловое расширение), электриче-ские(электрич. проводимость, диэлектрич. проницаемость), оптические (показатель преломления, вращение плоскости поляризации света), плотность, вязкость, твёрдость и др., а также зависимость скорости происходящих в системе превращений от её состава. Широко используют изучение исследуемых объектов посредством рентгеновского структурного анализа, микроскопической металлографии и др.
Основной приём Ф.-х. а.-построение диаграмм состав - свойство, диаграмм состояния (состав - темп-pa, состав - давление и т. п.) и их геометрич. анализ. Поскольку аналитич. выражения, описывающие фазовые равновесия, очень громоздки и лишь приближённо определяют области существования фаз, геометрич. анализ диаграмм является наиболее общим приёмом, позволяющим судить о составе и границах существования фаз системы, не прибегая к их выделению из смеси и обычному хим. анализу. Это делает Ф.-х. а. важным методом исследования систем из двух, трёх и многих компонентов - сплавов, минералов, растворов, карбидов, окислов, полупроводниковых и сверхпроводящих материалов, систем, образованных органич. соединениями, и др.
В основе Ф.-х. а. лежат фаз правило и впервые введённые Н. С. Курнаковым принципы непрерывности и соответствия. Согласно принципу непрерывности, при непрерывных изменениях параметров состояния свойства системы изменяются также непрерывно (при условии, что число её фаз остаётся постоянным); при изменении числа фаз некоторые свойства изменяются скачком (претерпевают разрыв непрерывности). Согласно принципу соответствия, каждой фазе или совокупности фаз системы соответствует определённый геометрич. образ (точка, линия, поверхность, объём) на диаграмме состав - свойство. Так, началу кристаллизации фазы (или фаз) соответствуют кривые (или поверхности) ликвидуса, над к-рыми расположена область существования одной жидкой фазы (раствора или расплава); концу кристаллизации соответствуют линии (или поверхности) солидуса, ниже к-рых существуют лишь твёрдые фазы.
При непрерывном изменении состава системы её компоненты могут образовать хим. соединение. Если оно не диссоциировано и имеет постоянный состав (дальтонид), на диаграммах состав - свойство наблюдается сингулярная точка. Образованию хим. соединения переменного состава (бертоллида, см. Далътониды и бертоллиды) соответствует пологий максимум на диаграммах состояния, в к-ром линии (или поверхности) ликвидуса и солидуса касаются; в этом случае на диаграмме состав- свойство сингулярная точка отсутствует.
Простейшие примеры применения Ф.-х. а. см. в ст. Двойные системы, Тройные системы.
Лит.: Курнаков Н. С., Введение в физико-химический анализ, 4 изд., М. - Л., 1940; его же, Избранные труды, т. 1 - 3, М., 1960-63; Аносов В. Я., Погодин С. А., Основные начала физико-химического анализа, М.-Л., 1947; Исследования по теоретической и прикладной неорганической химии, М., 1971; Михеева В. И., Метод физико-химического анализа в неорганическом синтезе, М., 1975; Николаев А. В., Яковлев И. И., Клатратообразование и физико-химический анализ экстракционных систем, Новосиб., 1975. С. А. Погодин.
ФИЗИОГНОМИКА (греч. physiogno-mike или physiognomonike - наука о распознании природных задатков по физическим свойствам, от physis - природа, природные задатки и gnomonikos - сведущий, проницательный), в науке древности и нек-рых позднейших эпох учение о необходимой связи между внешним обликом человека (и любого животного) и его характером. Ф. уходит корнями в традицию житейского опыта, с незапамятных времён откладывавшуюся в фольклоре, в преданиях разного рода знахарей, гадателей и т. п. Физиогномич. наблюдения фиксировались в культурах Древнего Востока, получили в ан-тич. эпоху систематизированный вид, аналогичный структуре др. науч. дисциплин того времени. Предметом классифицирующего описания становились пропорции лица и тела, характерные мины, жесты и позы, телесная конструкция и осанка. С Ф. были связаны антич. теории о зависимости телесного и психич. склада индивида и народа от климатич. условий (Гиппократ), а также учение о темпераментах; к ней близки разработанная учениками Аристотеля типология "нравств. характеров" (Теофраст), а также практика типизации в антич. лит-ре (система масок-амплуа в новой аттической комедии, техника "словесного портрета" в антич. риторике, историографии и биографии, и т. п.). Предпосылкой Ф. было характерное для античности представление, согласно к-рому каждый человек жёстко детерминирован в самопроявлениях своим прирождённым "нравом"; по изречению Гераклита, нрав человека есть его "демон", т. е. его судьба (ср. аналогичные высказывания Эпихар-ма, Демокрита, Платона). Принадлежность человека к нек-рому нравств. типу мыслилась данной столь же наглядно и выразительно и вместе с тем столь же овеществлённо и биологично, как и его физические приметы. Антич. традиция Ф. оказала влияние на культуру Византии и зап.-европ. средневековья, в особенности же на араб. наук |
