БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ПО)

Рис. 1. Колебания проекций электрического вектора Е световой волны на взаимно перпендикулярные оси х и у (z — направление распространения волны, перпендикулярное как х, так и у), б и в — моментальные изображения колебаний и соответствующей огибающей концов полного вектора Е в разных точках волны для случая, когда вертикальные (по оси х) колебания на четверть периода (90° ) опережают горизонтальные (по оси у). В каждой одной точке конец Е в этом случае описывает окружность. Стрелки на в нанесены лишь для того, чтобы яснее показать вид правого винта. Винтовая поверхность отнюдь не вращается вокруг z при прохождении волны. Напротив, следует представлять, что вся винтовая поверхность как целое, не вращаясь, переносится вдоль z со скоростью волны.

Поляриза'ция части'ц, характеристика состояния частиц, связанная с наличием у них собственного момента количества движения — спина. Понятие П. ч. близко к понятию поляризации света. Последнее означает, в частности, что плоские световые волны с определёнными частотой, направлением распространения и интенсивностью могут отличаться расположением векторов напряжённостей электрического и магнитного полей в пространстве, т. е. поляризацией. Это свойство сохраняется и при квантовом описании света: фотон может обладать поляризацией.

Частица с ненулевой массой покоя (электрон, ядро и др.) и спином J (в единицах постоянной Планка ) имеет 2 J + 1 квантовых состояний, отвечающих различным ориентациям спина (различным значениям проекции спина на некоторое направление). Состояние частицы представляет собой суперпозицию этих состояний. Если коэффициент суперпозиции полностью определены («чистое» квантовое состояние), то говорят, что частица полностью поляризована. Если коэффициент суперпозиции определены не полностью, а заданы только некоторыми статистическими характеристиками («смешанное» состояние), то говорят о частичной поляризации. В частности, частица может быть полностью неполяризованной; это означает, что её свойства одинаковы по всем направлениям, как у бесспиновой частицы (с J = 0). В общем случае П. ч. определяет степень симметрии (или асимметрии) частиц в пространстве. Частицу называют поляризованной (в узком смысле слова), если характеристика её симметрии включает винтовую ось (как у вращающегося твёрдого тела или у циркулярно поляризованного света). Если такой оси нет, но нет и сферической симметрии, то П. ч. называют выстроенностью (пример — линейно поляризованный свет). П. ч. определяется в общем случае числом параметров, равным (2 J + 1) 2 — 1.

Частица с нулевой массой, например фотон, обладает только двумя состояниями, определяемыми её спином, а её поляризация определяется в общем случае тремя параметрами. Нейтрино с нулевой массой обладают особым свойством — они всегда полностью поляризованы в форме правой или левой циркулярной поляризации (см. Нейтрино ) .

В. Б. Берестецкий.

Поляриза'ция электрохими'ческая, отклонение электродного потенциалаЕ от стационарного потенциала Е ст , который электрод приобретает в отсутствие внешнего тока. П. э. измеряется в вольтах (милливольтах). Если отклонение отрицательно (вызвано подводом электронов, которые должны расходоваться в реакциях, идущих в катодном направлении), то П. э. называют катодной; при противоположном направлении тока — анодной. Графики функциональной связи между П. э. и плотностью тока i называют соответственно катодными и анодными поляризационными кривыми и широко используют при описании и исследовании электрохимических и коррозионных процессов.

В общем случае связь между i и П. э. криволинейна, однако в интервале отклонений ± 10—15 мв от Е стона, как правило, прямолинейна. Угловой коэффициент этого участка (т. е. отношение приращения П. э. к приращению i ) имеет размерность сопротивления единицы поверхности ( ом × см 2 ) и называется поляризационным сопротивлением электрода R п . Электроды с большим R п называются сильнополяризуемыми, т.к. уже при очень малых i их потенциалы сильно отклоняются от Е ст . Электроды с малым R п — слабополяризуемые. Существует обратная пропорциональность между R п и интенсивностью того обмена электрическими зарядами, который происходит между электродом и электролитом при Е ст . На коррелирующем электроде эта интенсивность обычно совпадает с плотностью коррозионного тока, и потому измерение R п иногда используют для определения скорости электрохимической коррозии. Если на электроде возможна лишь одна электродная реакция, то Е стсовпадает с равновесным потенциалом Е р этой реакции, П. э. — с её перенапряжением, a R п оказывается обратно пропорциональным равновесному току обмена.

Термином «концентрационная поляризация» обозначают те изменения Е, которые связаны с замедленным переносом исходных или конечных компонентов протекающей на электроде реакции. В зоне реакции концентрация первых ( с исх ) понижается, а вторых ( с кон ) — увеличивается. Это повышает тенденцию реакции протекать в обратном направлении, что и должно компенсироваться приложением дополнительной разности потенциалов. Последняя особенно резко растет, когда скорость реакции достигает предельно возможной скорости диффузионных потоков, так что либо с исх снижается практически до 0, либо конечные продукты кристаллизуются, закрывая электродную поверхность. Эту предельную диффузионную плотность тока можно повысить, улучшив массоперенос, например, путём перемешивания. Вместо термина «концентрационная поляризация» также пользуются термином «концентрационное перенапряжение», т.к. обозначаемое им отклонение Е должно фактически отсчитываться не от Е ст , а от Ер соответствующей индивидуальной реакции.

Явления П. э. могут быть и вредны, и полезны. Например, при электролизе они повышают расход электроэнергии, а при работе гальванического элемента понижают отдачу электроэнергии; зато при коррозии могут вести к торможению нежелательных процессов. См. также ст. Пассивирование.

Лит.: Кинетика электродных процессов, М., 1952 (авт. колл. под рук. А. Н. Фрумкина); Скорчеллетти В. В., Теоретическая электрохимия, Л., 1959; Феттер К., Электрохимическая кинетика, пер. с нем., М., 1967; Антропов Л. И., Теоретическая электрохимия, 2 изд., М., 1969.