В   

Вакансия
Дефект кристалла, соответствующий не занятому частицей узлу кристаллической решётки.

Вакансия, как и другие точечные дефекты, являются центрами деформации (дилатации): частицы, окружающие вакантный узел, смещаются относительно положений равновесия (в узлах кристаллической решётки), что приводит к появлению внутреннего поля напряжений вокруг вакансии.

На больших расстояниях  r  от вакансии поле напряжений убывает как  1/r3. В объёме совершенного кристалла одиночные вакансии появляться и исчезать не могут; источниками (и стоками) вакансий служат поверхность кристалла, границы зёрен в поликристалле, дислокации. Возможны также процессы образования и уничтожения вакансий в паре с межузельным атомом (пары Френкеля).
Энергия вакансии зависит от напряжений в кристалле.

Вакансии могут быть как изолированными, так и входить в состав более сложных образований - связанных состояний нескольких вакансий (дивакансии, тривакансии и др.), больших вакансионных кластеров и вакансий, связанных с другими дефектами решётки.
Вакансии могут обладать зарядом (например, вакансии, захватившие электрон, центры окраски). В ионных кристаллах относительные концентрации различных типов вакансий определяются требованием электронейтральности кристалла. При равных концентрациях вакансий положительных и отрицательных ионов вакансии называются Шотки дефектами, а при равных концентрациях межузельных ионов вакансий говорят о Френкеля дефектах.

В термодинамическом равновесии равновесная концентрация вакансий экспоненциально убывает с понижением температуры. Однако возможны состояния кристалла с "замороженными" вакансиями. Вблизи кривой плавления равновесная концентрация вакансий обычно достигает 1-2% от числа атомов. Частицы кристалла, соседние с вакансиями, могут совершать термоактивированные скачки на вакантный узел, что приводит к диффузии вакансий и является одним из механизмов самодиффузии частиц в кристаллах.
Коэффициент диффузии вакансий, как правило, намного больше, чем у других точечных дефектов, и экспоненциально возрастает с повышением температуры. Со сравнительно быстрым движением вакансий в кристалле связаны специфические вакансионные механизмы переноса (диффузии) других дефектов, например дислокаций (в направлении, перпендикулярном плоскости скольжения) и примесей замещения.

Наличие вакансий существенно влияет на свойства кристалла и физические процессы (плотность, ионную проводимость, внутреннее трение, очистку и отжиг кристалла, рекристаллизацию и т. д.). В квантовых кристаллах вакансии представляют собой квазичастицы - вакансионы.

Вакуум
Среда, содержащая газ при давлениях, существенно ниже атмосферного. Вакуум характеризуется соотношением между средней длиной свободного пробега молекул газа и размером, характерным для каждого конкретного процесса или прибора.
Таким размером могут быть расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода, расстояние между электродами электровакуумного прибора и т. п.

Векторное произведение векторов
Вектор, обозначаемый выражениями  a × b  или  [ab] :

В прямоугольной системе координат
Свойства Длина вектора  a × b  равна площади параллелограмма, построенного на векторах  a  и  b .

Вектор  a × b  перпендикулярен каждому из векторов  a  и  b .

Векторное поле
Векторная функция  A (M)  положения точки  M, заданная в некоторой области пространства.

В прямоугольной системе координат положение точки определяется декартовыми координатами  x,  y  и  z. Поэтому задание векторного поля  A (M)  равносильно заданию векторной функции  A (xyz).
Примеры
  • Сила, действующая на единичный положительный заряд со стороны других зарядов. (Напряженность электрического поля.)
  • Сила, действующая на движущийся заряд со стороны других движущихся зарядов. (Индукция магнитного поля.)
  • Сила гравитационного притяжения.
  • Скорость частиц движущейся жидкости.

  • Векторная трубка Трубчатая поверхность, образованная векторными линиями.
    Пример

    Вес тела
    Сила, с которой любое тело, находящееся в поле сил тяжести (как правило, создаваемое каким-либо небесным телом, например, Землёй, Солнцем и т. д.), действует на опору или подвес, препятствующие свободному падению тела.
    В частном случае, когда опора (подвес) покоится или равномерно и прямолинейно движется относительно инерциальной системы отсчёта, вес тела P по величине и направлению совпадает с силой тяжести mg, P = mg, где m - масса тела, g - ускорение свободного падения.

    Вес и сила тяжести приложены к разным объектам (вес - к опоре или подвесу, сила тяжести - к телу) и имеют различную физическую природу (соответственно, вес - упругую, то есть по существу электромагнитную, а сила тяжести - гравитационную).

    Численное значение веса (при неизменной массе) зависит от значения g, определяемого на поверхности Земли её массой и радиусом. В виду отклонения формы Земли от сферической, g зависит от широты, а также от высоты над земной поверхностью.
    В общем случае движения опоры (подвеса) или самого тела с ускорением  a  относительно инерциальной системы отсчёта, вес перестаёт совпадать с силой тяжести,  P = m (g - a). Если  a  совпадает по направлению с  g, численное значение веса становится меньше величины силы тяжести  mg. Этим объясняется, в частности, широтное уменьшение веса за счёт суточного вращения Земли (вес тела на экваторе примерно на 0,3% меньше, чем на полюсе). В частности, P = 0 при  a = g, то есть при свободном падении тела вместе с опорой (подвесом) наступает состояние невесомости.

    Если  a  имеет направление, противоположное  g, то численное значение веса превосходит величину силы тяжести, и возникает явление перегрузки.

    Вес можно непосредственно измерять с помощью пружинных весов и косвенно на рычажных весах, где используется пропорциональность веса и массы. Даже при покоящихся пружинных весах измеренный вес тела может более или менее отличаться от "истинного" (измеренного при тех же условиях в вакууме) за счёт уменьшения веса в газообразной или жидкой среде.

    Взаимодействие
    Воздействие тел или частиц друг на друга, приводящее к изменению состояния их движения.

    В механике Ньютона взаимное действие тел друг на друга характеризуется силой. Более общей характеристикой взаимодействия является потенциальная энергия.

    Первоначально в физике утвердилось представление о том, что взаимодействие между телами может осуществляться непосредственно через пустое пространство, которое не принимает никакого участия в передаче взаимодействия. При этом передача взаимодействия происходит мгновенно. Так, считалось, что перемещение Земли должно сразу же приводить к изменению силы тяготения, действующей на Луну. В этом состояла концепция дальнодействия.

    Однако данные представления были оставлены как не соответствующие действительности после открытия и исследования электро-магнитного поля. Было доказано, что взаимодействие электрически заряженных тел осуществляется не мгновенно и перемещение одной заряженной частицы приводит к изменению сил, действующих на другие частицы, не в тот же момент, а спустя конечное время. В разделяющем частицы пространстве происходит некоторый процесс, который распространяется с конечной скоростью. Соответственно имеется "посредник", осуществляющий взаимодействие между заряженными частицами. Этот посредник был назван электро-магнитным полем.

    Каждая электрически заряженная частица создаёт электро-магнитное поле, действующее на другие частицы. Скорость распространения электро-магнитного поля равна скорости света в вакууме:  с = 3·1010 см/с.
    Возникла новая концепция - близкодействия, которая позже была распространена и на любые другие взаимодействия. Согласно этой концепции, взаимодействие между телами осуществляется посредством тех или иных полей, непрерывно распределённых в пространстве. Так, всемирное тяготение осуществляется гравитационным полем.

    Виртуальные состояния
    Короткоживущие промежуточные состояния микросистемы, в которых нарушается обычная связь между энергией, импульсом и массой системы. Обычно возникают при столкновениях микрочастиц. Например, при столкновении электрона с позитроном пара  e+ e-  аннигилирует в адроны через виртуальный  γ-квант.

    Виртуальных перемещений принцип
    Один из основных принципов механики, выражающий общее условие равновесия механической системы.

    При рассмотрении условий равновесия механической системы методами геометрической статики действие наложенных на систему связей учитывается введением соответствующих наперёд неизвестных сил, называемых реакциями связей.
    Для сложных систем применение этого метода приводит к необходимости решать большое число алгебраических уравнений со многими неизвестными.

    В методе решения задач статики, вытекающем из принципа виртуальных перемещений, учёт наложенных на систему связей производится введением понятия о возможных перемещениях системы из рассматриваемого положения. При этом в случае идеальных связей вообще не возникает необходимости рассматривать реакции, что значительно облегчает решение и расширяет класс разрешимых задач.

    Условие равновесия, даваемое принципом виртуальных перемещений, гласит: для равновесия любой механич. системы с удерживающими идеальными связями необходимо и достаточно, чтобы сумма элементарных работ действующих на неё активных сил при любом возможном перемещении системы была равна нулю.

    Внесистемные единицы
    Единицы физических величин, не входящие ни в одну из существующих систем единиц, а также не входящие в СИ, но допускаемые к применению наравне с единицами этой системы.

    Внесистемные единицы можно разделить на независимые (определяемые без помощи других единиц, например, градус Цельсия) и произвольно выбранные, но выражаемые некоторым числом других единиц (например, атмосфера, лошадиная сила, световой год, парсек).

    Внутреннее трение
    Свойство твёрдых тел необратимо превращать в теплоту механическую энергию, сообщённую телу в процессах его деформирования, сопровождающихся нарушением в нём термодинамического равновесия.

    Внутреннее трение относится к числу неупругих, или релаксационных, свойств, которые не описываются теорией упругости. Последняя основывается на скрытом допущении о квазистатическом характере (бесконечно малой скорости) упругого деформирования, когда в деформируемом теле не нарушается термодинамическое равновесие.

    При деформировании с конечной скоростью в теле возникает отклонение от термодинамического равновесия, вызывающее соответствующий релаксационный процесс (возвращение к равновесному состоянию), сопровождаемый диссипацией (рассеянием) упругой энергии, т. е. необратимым ее переходом в теплоту. Например, при изгибе равномерно нагретой пластинки, материал которой расширяется при нагревании, растягиваемые волокна охлаждаются, сжимаемые - нагреваются, вследствие чего возникнет поперечный градиент температуры, т.е. упругое деформирование, вызовет нарушение теплового равновесия.

    Выравнивание температуры путём теплопроводности представляет релаксационный процесс, сопровождаемый необратимым переходом части упругой энергии в тепловую, чем объясняется наблюдаемое на опыте затухание свободных изгибных колебаний пластинки.

    При упругом деформировании сплава с равномерным распределением атомов компонент может произойти перераспределение последних, связанное с различием их размеров. Восстановление равновесного распределения путём диффузии также представляет собой релаксационный процесс. Проявлениями неупругих, или релаксационных, свойств, кроме упомянутых, являются упругое последействие в чистых металлах и сплавах, гистерезис упругий и др.

    Деформация, возникающая в упругом теле, определяется не только приложенными к нему внешними механич. силами, но и изменениями температуры тела, его химического состава, внешними магнитными и электрическими полями (магнито- и электрострикция), размерами зёрен и т. д.

    Возбуждённые состояния атома
    Состояния, имеющие конечное время жизни. Для свободного атома оно составляет ~10-8 с, так как атом стремится перейти в состояние с меньшей энергией. При этом атом испускает фотон, энергия которого равна разности энергий верхнего и нижнего уровней атома.
    При обратном переходе с нижнего уровня на верхний атому должна быть сообщена энергия. Каждому излучательному квантовому переходу атома соответствует спектральная линия. Совокупность спектральных линий атома образует его спектр. Интенсивность спектральных линий зависит от вероятностей соответствующих квантовых переходов, которые в свою очередь определяются коэффициентами Эйнштейна.

    Значения дозволенных энергий атома можно определить, либо изучая возбуждение его электронным ударом - по значениям энергии возбуждающих электронов (потенциалов возбуждения), либо путём расшифровки атомных спектров; последний метод является основным для определения уровней энергии атома, поскольку частоты испускаемых и поглощаемых фотонов определяются с гораздо большей точностью, чем потенциалы возбуждения.

    Волновая оптика
    Раздел физической оптики, изучающий совокупность явлений, в которых проявляется волновая природа света.

    Волновое число
    Модуль волнового вектора  k.

    Волновое число определяет пространственный период волны (длину волны  λ) в направлении её распространения:
    k = 2π /λ.

    Волновой вектор
    Вектор  k, определяющий направление распространения и пространственный период плоской монохроматической волны.

    Волны
    Изменения некоторой совокупности физических величин (полей), способные перемещаться (распространяться), удаляясь от места их возникновения, или колебаться внутри ограниченной областей пространства.

    В современном понимании понятие волны настолько широко и многозначно, что фактически невозможно указать ни одного признака, общего для всех видов движений или процессов, которые наша интуиция или традиция относит к волновым.

    Время жизни
    Время, в течение которого вероятность обнаружить систему в данном состоянии уменьшается в  е раз.

    Время жизни характеризует скорость перехода квантовомеханической системы из данного во все другие состояния.

    Обычно понятие времени жизни используют для описания квазистационарных состояний системы, которые относительно медленно распадаются под влиянием внеших воздействий.
    Например, квазистационарными являются состояния электронов в изолированном проводнике во внешнем электрическом поле.
    Распад этих состояний приводит к вылету электронов из вещества.

    Время релаксации
    Характеристика процесса установления равновесия термодинамического в макроскопической физической системе.

    За время релаксации отклонение параметра системы от равновесного значения уменьшается в  е  раз.

    Вторичная электронная эмиссия
    Испускание электронов твёрдыми и жидкими телами при их бомбардировке первичными электронами.