СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРИЗМЫ, дисперсионные призмы, один из классов призм оптических; служат для пространственного разделения (разложения в спектр) излучений оптич. диапазона, различающихся длинами волн. Принцип действия С. п., основанный на явлении дисперсии света, и материалы для С. п. описаны в ст. Дисперсионные призмы. Наиболее употребительны следующие С. п. (рис.):

Спектральные призмы: / - простая трёхгранная призма с преломляющим углом  = 60°; 2 - призма Корню; преломляющие углы  обеих прямоугольных призм, из к-рых она состоит, равны 30°; 3- призма Аббе, включающая две прямоугольные призмы с преломляющими углами a₁ = 30° приклеенные к граням равнобедренной (a₂ - 45° ) прямоугольной о ражателъной призмы', показатели преломления всех трёх призм одинаковы (ш = п₂). Если луч света падает на приму Аббе так, что в отражательную призму он входит под углом, близким к нормали, его отклонение от первоначального направления при выходе из последней призмы составляет ок. 90°; 4 - призма Розерфорда. Центральная призма с преломляющим углом a₂ = 100° изготовляется из стекла (флинт) с большим показателем преломления n₂, две боковые призмы - из стекла (крон) с малым щ; a₁ = 21°; 5 - трёхкомпонентная призма Амичи. Боковые призмы изготовляются из крона, средняя - из флинта (n₂>n₁); a₁ = a₁ = 90°. Стрелками в случаях 1, 3, 5 показан ход луча света.

1) Простая трёхгранная призма с преломляющим углом  = 60°.

2) Призма Корню, представляющая собой соединение на оптическом контакте двух прямоугольных призм, вырезанных из лево- и правовращающего кварца (см. Оптическая активность, Оптически-активные вещества) так, что кристаллографич. оси параллельны основаниям призм. В призме Корню компенсируются двойное лучепреломление и вращение плоскости поляризации, что улучшает качество спектра. В автоколлимационных приборах (см. Автоколлимация) того же эффекта достигают, применяя одну половину призмы Корню, задняя поверхность к-рой покрыта отражающим слоем.

3) Призма Аббе, в к-рой разложение в спектр сопровождается отклонением пучка лучей на 90°.

4) Призма Розерфорда из трёх склеенных призм, увеличивающая угловую дисперсию за счёт большого преломляющего угла (100°) при сравнительно малых потерях на отражение.

5) Призма прямого зрения (Амичи), состоящая из трёх или более склеенных призм. Один из средних лучей спектра проходит призму Амичи без отклонения; лучи с большей или меньшей длиной волны отклоняются в стороны от этого среднего луча. Оптич. ось в приборах с призмой Амичи не имеет излома, типичного для большинства спектральных приборов.

К С. п. относится и призма Фери, при использовании к-рой наряду с разложением в спектр пучка лучей происходит его фокусировка. Это достигается благодаря тому, что рабочие грани призмы искривлены и одна из них является зеркалом, т. к. на неё нанесено металлич. покрытие. При радиусе кривизны выходной поверхности К спектр располагается на окружности радиуса Л/2.

До 70-х гг. 20 в. С. п. чрезвычайно широко применялись в спектральных приборах. Затем наметилась тенденция к замене их во MH. случаях диспергирующими элементами др. типов.

Л. H. Капорский.
 

СПЕКТРАЛЬНЫЕ СЕРИИ, группы спектральных линий в спектрах атомов, подчиняющиеся определённым закономерностям. Линии данной С. с. в спектрах испускания возникают при всех разрешённых квантовых переходах с различных начальных верхних энергетических уровней энергии атома на один и тот же конечный нижний уровень (в спектрах поглощения - при обратных переходах). Волновые числа линий С. с. подчиняются определённым закономерностям и сходятся к границе серии (см. рис. 1 в ст. Атом). Наиболее чётко С. с. выделяются в спектрах водорода и водородоподобных атомов, гелия, щелочных металлов (серии Лаймана, Бальмера, Пашена, Брэкета, Пфаунда и Хамфри для H; главная, диффузная и резкая серии для щелочных металлов; см. Атомные спектры).
 

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, физич. метод качественного и количественного определения атомного и молекулярного состава вещества, основанный на исследовании его спектров. Физич. основа С. а.- спектроскопия атомов и молекул, его классифицируют по целям анализа и типам спектров (см. Спектры оптические). Атомный С. а. (АСА) определяет элементный состав образца по атомным (ионным) спектрам испускания и поглощения, молекулярный С. a. (MCA) - молекулярный состав веществ по молекулярным спектрам поглощения, люминесценции и комбинационного рассеяния света,

Эмиссионный С. а. производят по спектрам испускания атомов, ионов и молекул, возбуждённым различными источниками электромагнитного излучения в диапазоне от -излучения до микроволнового. Абсорбционный С. а. осуществляют по спектрам поглощения электромагнитного излучения анализируемыми объектами (атомами, молекулами, ионами вещества, находящегося в различных агрегатных состояниях).
 

Историческая справка. В основе АСА лежит индивидуальность спектров испускания и поглощения хим. элементов, установленная впервые Г. P. Кирхгофом и P. Бунзеном (1859-61). В 1861 Кирхгоф доказал на основе этого открытия присутствие в хромосфере Солнца ряда элементов, положив начало астрофизике. В 1861-1923 с помощью АСА было открыто 25 элементов. В 1932 спектральным методом был открыт дейтерий.

Высокая чувствительность и возможность определения MH. элементов в пробах малой массы сделали АСА эффективным методом качественного анализа элементного состава объектов. В 1926 нем. физик В. Герлах положил начало количественному С. а. Для развития С. а. и внедрения его на пром. предприятиях СССР большую роль сыграли Г. С. Ландсберг, С. Л. Мандельштам, А. К. Русанов

(Москва), A. H. Филиппов, В. К. Прокофьев (Ленинград) и др.
 

Атомный спектральный анализ (АСА)

Эмиссионный АСА состоит из следующих осн. процессов:

1) отбор представит, пробы, отражающей средний состав анализируемого материала или местное распределение определяемых элементов в материале;

2) введение пробы в источник излучения, в к-ром происходят испарение твёрдых и жидких проб, диссоциация соединений и возбуждение атомов и ионов;

3) преобразование их свечения в спектр и его регистрация (либо визуальное наблюдение) с помощью спектрального прибора',

4) расшифровка полученных спектров с помощью таблиц и атласов спектральных линий элементов.

На этой стадии заканчивается качественный АСА. Наиболее результативно использование чувствительных (т. н. "последних") линий, сохраняющихся в спектре при минимальной концентрации определяемого элемента. Спектрограммы просматривают на измерит, микроскопах, компараторах, спектропроекторах. Для качественного анализа достаточно установить наличие или отсутствие аналитич. линий определяемых элементов. По яркости линий при визуальном просмотре можно дать грубую оценку содержания тех или иных элементов в пробе.

Количественный АСА осуществляют сравнением интенсивностей двух спектральных линий в спектре пробы, одна из к-рых принадлежит определяемому элементу, а другая (линия сравнения) - осн. элементу пробы, концентрация к-рого известна, или специально вводимому в известной концентрации элементу ("внутреннему стандарту").

В основе количественного АСА лежит соотношение, связывающее концентрацию с определяемого элемента с отношением интенсивностей линии определяемой примеси (I₁) и линии сравнения (I₂):

I₁/I₂= ас^ь

(постоянные а и b определяются опытным путём), или

Ig (I₁/I₂) = b lg с+ lg а. С помощью стандартных образцов (не менее 3) можно построить график зависимости Ig(I₁/I₂) от Ig с (градуировочный график, рис. 1) и определить по нему а и Ь. Значения I₁и I₂ можно получать непосредственно путём фотоэлектрич. регистрации или путём фотометрирования (измерения плотности почернения) линии определяемой примеси и линии сравнения при фоторегистрации. Фотометрирование производят на микрофотометрах.

Рис. 1. Градуировочный график (метод трёх эталонов).

Для возбуждения спектра в АСА используют различные источники света и соответственно различные способы введения в них образцов. Выбор источника зависит от конкретных условий анализа определённых объектов. Тип источника и способ введения пробы составляют гл. содержание частных методик АСА.

Первым искусств, источником света в АСА было пламя газовой горелки - источник весьма удобный для быстрого и точного определения мн. элементов. Темп-pa пламён горючих газов не высока (от 2100 К для смеси водород - воздух до 4500 К для редко используемой смеси кислород - циан). С помощью фотометрии пламени определяют ок. 70 элементов по их аналитич. линиям, а также по молекулярным полосам соединений, образующихся в пламенах.

В эмиссионном АСА широко используют электрич. источники света. В электрич. дуге постоянного тока между специально очищенными угольными электродами различной формы, в каналы к-рых помещают исследуемое вещество в измельчённом состоянии, можно производить одновременное определение десятков элементов. Она обеспечивает относительно высокую темп-ру нагрева электродов и благоприятные условия возбуждения атомов пробы в дуговой плазме, однако точность этого метода невысока из-за нестабильности разряда. Повышая напряжение до 300-400  или переходя к высоковольтной дуге (3000- 4000 в), можно увеличить точность анализа.

Более стабильные условия возбуждения создаёт дуга переменного тока. В совр. генераторах дуги переменного тока (см., напр., рис. 2) можно получить различные режимы возбуждения: низковольтную искру, высокочастотную искру, дугу переменного тока, импульсный разряд и т. д.

Рис. 2. Принципиальная схема дуги переменного тока двойного питания: А - амперметр; Ri и R₁ - реостаты; Tp - повышающий трансформатор; К - катушка индуктивности; АП - аналнтический промежуток; П - вспомогательный промежуток; C₁ и C₂ - конденсаторы.
Такие источники света с различными режимами используют при определении металлов и трудновозбудимых элементов (углерод, галогены, газы, содержащиеся в металлах, и т. д.). Высоковольтная конденсированная иска (рис. 3) служит гл. обр. источником света при анализе металлов. Стабильность искрового разряда позволяет получать высокую воспроизводимость анализа, однако сложные процессы, происходящие на поверхностях анализируемых электродов, приводят к изменениям состава плазмы разряда.

Рис. 3. Схема генератора конденсированной искры с управляющим промежутком: АП - регулируемый аналитический промежуток, образованный ванадиевыми электродами; R1 - реостат; Tp - питающий трансформатор; С - конденсатор; L -катушка индуктивности; П- управляющий промежуток; R2 - блокирующее сопротивление.

Чтобы устранить это явление, приходится производить предварит, обжиг проб и нормировать форму и размеры проб и стандартных образцов.

В АСА перспективно применение стабилизированных форм электрич. разряда типа плазмотронов различных конструкций, высокочастотного индукционного разряда, СВЧ-разряда, создаваемого магнетронными генераторами, высокочастотного факельного разряда. С помощью различных приёмов введения анализируемых веществ в плазму этих типов разряда (продувка порошков, распыление растворов и т. д.) значительно повышена относит, точность анализа (до 0,5-3% ), в т. ч. и компонентов сложных проб, содержание к-рых составляет десятки %. В нек-рых важных случаях анализа чистых веществ применение этих типов разряда снижает пределы определения примесей на 1-2 порядка (до 10-⁵- 10-⁶ % ).

Для анализа чистых веществ, радиоактивных материалов, смесей газов, изотопного анализа, спектрально-изотопного определения газов в металлах и твёрдых веществах и т. д. весьма перспективным оказалось использование разряда в полом катоде и безэлектродных ВЧ-и СВЧ-разрядов. В АСА в качестве источников возбуждения применяются также лазеры (см. Спектроскопия лазерная).
 

Атомно-абсорбционяый С. a. (AAA) и атомно-флуоресцентный С. а. (АФА). В этих методах пробу превращают в пар в атомизаторе (пламени, графитовой трубке, плазме стабилизированного ВЧ-или СВЧ-разряда). В AAA свет от источника дискретного излучения, проходя через этот пар, ослабляется и по степени ослабления интенсивностей линий определяемого элемента судят о концентрации его в пробе. AAA проводят на спец. спектрофотометрах. Методика проведения AAA по сравнению с др. методами значит, проще, для него характерна высокая точность определения не только малых, но и больших концентраций элементов в пробах. AAA с успехом заменяет трудоёмкие и длительные химические методы анализа, не уступая им в точности .

В АФА атомные пары пробы облучают светом источника резонансного излучения и регистрируют флуоресценцию определяемого элемента. Для нек-рых элементов (Zn, Cd, Hg и др.) относит, пределы их обнаружения этим методом весьма малы (~10-⁵- 10⁶ % ).

АСА позволяет проводить измерения изотопного состава. Нек-рые элементы имеют спектральные линии с хорошо разрешённой структурой (напр., H, Не, U). Изотопный состав этих элементов можно измерять на обычных спектральных приборах с помощью источников света, дающих тонкие спектральные линии (полый катод, безэлектродные ВЧ-и СВЧ-лампы). Для проведения изотопного спектрального анализа большинства элементов требуются приборы высокой разрешающей способности (напр., эталон фабри - Перо). Изотопный спектральный анализ можно также проводить по электронно-колебательным спектрам молекул, измеряя изотопные сдвиги полос, достигающие в ряде случаев значит, величины.

Экспрессные методы АСА широко применяются в пром-стп, с. х-ве, геологии и мн. др. областях нар. х-ва и науки. Значит, роль АСА играет в атомной технике, производстве чистых полупроводниковых материалов, сверхпроводников и т. д. Методами АСА выполняется более ³/4 всех анализов в металлургии. С помощью квантометров проводят оперативный (в течение 2-3 мин) контроль в ходе плавки в мартеновском и конвертерном производствах. В геологии и геологич. разведке для оценки месторождений производят ок. 8 млн. анализов в год. АСА применяется для охраны окружающей среды и анализа почв, в криминалистике и медицине, геологии морского дна и исследовании состава верхних слоев атмосферы, при разделении изотопов и определении возраста и состава геологич. и археологич. объектов и т. д. Лит.: 3 а и д е л ь A. H., Основы спектрального анализа, M., 1965; Методы спектрального анализа, M., 1962; Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов, Л.- M., 1960; Русанов А. К., Основы количественного спектрального анализа руд и минералов, M., 1971; Спектральный анализ чистых веществ, под ред. X. И. Зильберштейна, [Л.], 1971; Львов Б. В., Атомно-абсорбционный спектральный анализ, M., 1966; Петров А. А., Спектрально-изотопный метод исследования материалов, Л., 1974; Тарасевич H. И., С е м е н е н-к о К. А., Хлыстова А. Д., Методы спектрального и химико-спектрального анализа, M., 1973; Прокофьев В. К., Фотографические методы количественного спектрального анализа металлов и сплавов, ч. 1 - 2, M.- Л., 1951; МенкеГ., M е нке Л., Введение в лазерный эмиссионный микроспектральный анализ, пер. с нем., M., 1968; Кор о л ев H. В., P ю х и н В. В., Горбунов С. А., Эмиссионный спектральный микроанализ, Л., 1971; Таблицы спектральных линий, 3 изд., M., 1969; Стриганов А. Р., Свентицкий H. С., Таблицы спектральных линий нейтральных и ионизованных атомов, M-, 1966.

Л. В. Липис.
 

Молекулярный спектральный анализ (MCA)

В основе MCA лежит качественное и количественное сравнение измеренного спектра исследуемого образца со спектрами индивидуальных веществ. Соответственно различают качественный и количественный MCA. В MCA используют различные виды молекулярных спектров: вращательные [спектры в микроволновой и длинноволновой инфракрасной (ИК) областях], колебательные и колебательно-вращательные [спектры поглощения и испускания в средней ИК-области, спектры комбинационного рассеяния света (KPC), спектры ИК-флуоресценции], электронные, электронно-колебательные и электронно-колебательно-вращательные [спектры поглощения и пропускания в видимой и ультрафиолетовой (УФ) областях, спектры флуоресценции]. MCA позволяет проводить анализ малых количеств (в нек-рых случаях доли мкг и менее) веществ, находящихся в различных агрегатных состояниях.

Осн. факторы, определяющие возможности методов MCA:

1) информативность метода. Условно выражается числом спектрально разрешаемых линий или полос в определённом интервале длин волн или частот исследуемого диапазона (для микроволнового диапазона оно ~ 10⁵, для средней ИК-области в спектрах твёрдых и жидких веществ ~10³);

2) количество измеренных спектров индивидуальных соединений;

3) существование общих закономерностей между спектром вещества и его молекулярным строением;

4) чувствительность и избирательность метода;

5) универсальность метода;

6) простота и доступность измерений спектров.

Качественный MCA устанавливает молекулярный состав исследуемого образца. Спектр молекулы является его однозначной характеристикой. Наиболее специфичны спектры веществ в газообразном состоянии с разрешённой вращательной структурой, к-рые исследуют с помощью спектральных приборов высокой разрешающей способности. Наиболее широко используют спектры ИК-поглощения и KPC веществ в жидком и твёрдом состояниях, а также спектры поглощения в видимой и УФ-областях. Широкому внедрению метода KPC способствовало применение для их возбуждения лазерного излучения.

Для повышения эффективности MCA в нек-рых случаях измерение спектров комбинируют с др. методами идентификации веществ. Так, всё большее распространение получает сочетание хроматографич. разделения смесей веществ с измерением ИК-спектров поглощения выделенных компонент.

К качественному MCA относится также т. н. структурный молекулярный анализ. Установлено, что молекулы, имеющие одинаковые структурные элементы, обнаруживают в спектрах поглощения и испускания общие черты. Наиболее ярко это проявляется в колебательных спектрах. Так, наличие сульфгидрильной группы (-SH) в структуре молекулы влечёт за собой появление в спектре полосы в интервале 2565-2575 см-¹, нитрильная группа (-CN) характеризуется полосой 2200-2300 см^-1и т. д. Присутствие таких характеристических полосв колебательных спектрах веществ с общими структурными элементами объясняется характеристичностью частоты и формы MH. молекулярных колебаний. Подобные особенности колебательных (и в меньшей степени электронных) спектров во MH. случаях позволяют определять структурный тип вещества.

Качественный анализ существенно упрощает и ускоряет применение ЭВМ. В принципе его можно полностью автоматизировать, вводя показания спектральных приборов непосредственно в ЭВМ. В её памяти должны быть заложены спектральные характеристич. признаки MH. веществ, на основании к-рых машина произведёт анализ исследуемого вещества.

Количественный MCA по спектрам поглощения основан на Бугера - Ламберта - Бера законе, устанавливающем связь между интенсивностями падающего Iо и прошедшего через вещество I света от толщины поглощающего слоя l и концентрации вещества с:

Коэфф. к является характеристикой поглощающей способности определяемого компонента для данной частоты излучения. Важное условие проведения количественного MCA - независимость к от концентрации вещества и постоянство к

в измеряемом интервале частот, определяемом шириной щели спектрофотометра. MCA по спектрам поглощения проводят преим. для жидкостей и растворов, для газов он значительно усложняется.

В практич. MCA обычно измеряют т. н. оптич. плотность:

D = In (Io/I) = n сl.

Если смесь состоит из n веществ, не реагирующих друг с другом, то оптич. плотность смеси на частоте  аддитивна:

Это позволяет проводить полный или частичный анализ многокомпонентных смесей. Задача в этом случае сводится к измерению значений оптич. плотности в m точках спектра смеси (т>=n ) и решению получаемой системы уравнений:

Для количественного MCA обычно пользуются спектрофотометрами, позволяющими производить измерение l() в сравнительно широком интервале  . Если полоса поглощения исследуемого вещества достаточно изолирована и свободна от наложения полос др. компонент смеси, исследуемый спектральный участок можно выделить, напр., при помощи интерференционного светофильтра. На его основе конструируют специализированные анализаторы, широко используемые в пром-сти.

При количественном MCA по спектрам KPC чаще всего интенсивность линии определяемого компонента смеси сравнивают с интенсивностью нек-рой линии стандартного вещества, измеренной в тех же условиях (метод "внешнего стандарта"). В др. случаях стандартное вещество добавляют к исследуемому в определённом количестве (метод "внутреннего стандарта").

Среди др. методов качественного и количественного MCA наибольшей чувствительностью обладает флуоресцентный анализ, однако в обычных условиях он уступает методам колебательной спектроскопии в универсальности и избирательности. Количественный MCA по спектрам флуоресценции основан на сравнении свечения раствора исследуемого образца со свечением ряда эталонных растворов близкой концентрации.

Особое значение имеет MCA с применением техники замороженных растворов в спец. растворителях, напр, парафинах (см. Шполъского эффект). Спектры веществ в таких растворах (спектры Шпольского) обладают ярко выраженной индивидуальностью, они резко различны для близких по строению и даже изомерных молекул. Это позволяет идентифицировать вещества, к-рые по спектрам их флуоресценции в обычных условиях установить не удаётся. Напр., метод Шпольского даёт возможность осуществлять качественный и количественный анализ сложных смесей, содержащих ароматические углеводороды. Качественный анализ в этом случае производят по спектрам люминесценции и поглощения, количественный - по спектрам люминесценции методами "внутреннего" и "внешнего" стандартов. Благодаря исключительно малой ширине спектральных линий в спектрах Шпольского в этом методе удается достигнуть пороговой чувствительности обнаружения нек рых многоатомных ароматич. соединений (~10-¹¹г/см³).

Лит Чулановский В M, Введение в молекулярный спектральный анализ, M - Л , 1951, Беллами Л, Инфракрасные спектры сложных молекул, пер с англ , M , 1963, Применение спектроскопии в химии, пер с англ , M , 1959, Определение индивидуального углеводородного состава бензинов прямой гонки комбинированным методом, M , 1959, ЮденфрендС, Флуоресцентный анализ в биологии и медицине, пер с англ , M , 1965. В T. Алексанян.
 

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ линейных операторов, обобщение выросшей из задач механики теории собственных значений и собственных векторов матриц (т е линейных преобразований в конечномерном пространстве) на бесконечномерный случай (см Линейный оператор, Операторов теория) В теории колебаний изучается движение системы с степенями свободы в окрестности положения устойчивого равновесия, к-рое описывается системой линейных дифференциальных уравнений вида x + Ax = = О, где x есть га мерный вектор отклонений обобщенных координат системы от их равновесных значений, а A - симметрическая положительно определенная матрица. Такое движение может быть представлено в виде наложения гармонических колебаний (т. н нормальных колебаний) с круговыми частотами, равными корням квадратным из всевозможных собственных значений _k матрицы А Нахождение нормальных колебаний системы здесь сводится к нахождению всех собственных значений _k и собственных векторов x_k матрицы Л. Совокупность всех собственных значений матрицы называют ее спектром Если матрица А - симметрическая, то ее спектр состоит из n действительных чисел , . , _n (нек рые из них могут совпадать друг с другом), а сама матрица с помощью перехода к новой системе координат может быть приведена к диагональному виду, т е. отвечающее ей линейное преобразование Л в п-мерном пространстве (т. н самосопряженное преобразование) допускает специальное представление - т. н спектральное разложение вида

где E₁, ..., E_n - операторы проектирования на взаимно перпендикулярные направления собственных векторов x₁, .. . , x_n Несимметрическая же матрица A (к рой отвечает несамосопряженное линейное преобразование) имеет, вообще говоря, спектр, состоящий из комплексных чисел ₁, ., _n, и может быть преобразована лишь к более сложной, чем диагональная, жордановой форме [см. Нормальная (жорданова) форма матриц], отвечающей представлению линейного преобразования А, более сложному, чем описанное выше обычное спектральное разложение.

При изучении колебаний около состояния равновесия систем с бесконечным числом степеней свободы (напр , однородной или неоднородной струны) задачу о нахождении собственных значений и собственных векторов линейного преобразования в конечномерном пространстве приходится распространить на нек рый класс линейных преобразований (т. е линейных операторов) в бесконечно-

мерном линейном пространстве Во многих случаях (включая, в частности, и случай колебания струны) соответствующий оператор может быть записан в виде действующего в пространстве функций f(x) интегрального оператора А, так что здесь

Af = инт. ^b_aK(x, y)f(y)dy,

где K(x, у) - заданная на квадрате а<=х, у <= b непрерывная функция двух переменных, удовлетворяющая условию симметрии K(x, у) = К(у, х) В этих случаях оператор А всегда имеет полную систему попарно ортогональных собственных функций _k, к рым отвечает счет ная последовательность действительных собственных значений _k, составляющих в своей совокупности спектр оператора А Если рассматривать функции, на к-рые действует оператор А, как векторы гильбертова пространства, то действие А будет, как и в случае конечномерного самосопряженного преобразования, сводиться к растяжению пространства вдоль системы взаимно ортогональных осей _k с коэффициентами растяжения _k (при _k < О такое растяжение имеет смысл растяжения с коэффициентом |_k|, объединенного с зеркальным отражением), а сам оператор А здесь снова будет иметь спектральное разложение вида

где E_k - операторы проектирования на направления _k

С а , развитый первоначально для интегральных операторов с симметричным ядром K(x, у), определенным и непрерывным в нек рой ограниченной области, был затем в рамках общей теории операторов распространен на многие другие типы линейных операторов (напр , на интегральные операторы с ядром, имеющим особенность или заданным в неогранич области, дифференциальные операторы в пространствах функций одного или неск переменных и т д ), а также на абстрактно заданные линейные операторы в бесконечномерных линейных пространствах Оказалось, однако, что такое распространение связано с существенным усложнением С. а , так как для многих линейных операторов собственные значения и собственные функции, понимаемые в обычном смысле, вообще не существуют Поэтому в общем случае спектр приходится определять не как со вокупность собственных значений оператора Л, а как совокупность тех значений , для к-рых оператор (A - E)^-1, где E - тождественный (единичный) оператор, не существует, или определен лишь на неплотном множестве, или является неограниченным оператором Все собственные значения оператора принадлежат его спектру и в совокупности образуют его дискретный спектр, остальную часть спектра часто называют непрерывным спектром оператора [иногда же непрерывным спектром называют лишь совокупность тех , при к рых оператор (A - E)-' определен на плотном множестве элементов пространства, но неограничен, а все точки спектра, не входящие ни в дискретный, ни в непрерывный спектр, называют остаточным спектром]

Наиболее разработан С. а самосопряженных линейных операторов в гильбертовом пространстве (обобщающих симметрические матрицы) и унитарных линейных операторов в том же пространстве (обобщающих унитарные матрицы) Caмосопряженный оператор А в гильбертовом пространстве всегда имеет чисто действительный спектр (дискретный, непрерывный или смешанный) и допускает спектральное разложение вида

А=инт от - беск до +беск. dE(), (*)

где E() - т н разложение единицы (отвечающее оператору А), т е. семейство проекционные операторов, удовлетворяющее специальным условиям Точками спектра в данном случае являются точки роста операторной функции E(); в случае чисто дискретного спектра все они являются скачками E(), так что здесь

и спектральное разложение (*) сводится к разложению

Унитарный оператор в гильбертовом пространстве имеет спектр, расположенный на окружности || = 1, и допускает спектральное разюжение родственного (*) вида, но с заменой интегрирования от -беск. до +беск. интегрированием по этой окружности Изучен также специальный класс нормальных операторов в гильбертовом пространстве, представимых в аналогичном представлению (*) виде, но где уже интегрирование в правой части распространено на более общее множество точек  комплексной плоскости, представляющее собой спектр А Что касается С а несамосопряженных и не являющихся нормальными линейных операторов, обобщающих произвольные несимметрические матрицы, то ему были посвящены многочисленные работы Дж Биркгофа (США), T Карлемана (Швеция), M В Келдыша, M Г Крейна (СССР), Б Секефальви Надя (Венгрия), H Данфорда (США) и многих др ученых, но тем не менее соответствующая теория еще далека от полной завершенности

С а линейных операторов имеет целый ряд важных применений в классической механике (особенно теории колебаний), электродинамике, квантовой механике, теории случайных процессов, дифференциальных и интегральных уравнений и др. областях математики и матем физики

Лит Курант P, Гильберт Д, Методы математической физики пер с нем , 3 изд ,т 1, M - Л , 1951, АхпезерН И, Глазман И M, Теория линейных операторов в гичьбертовом пространстве, 2 пзд , M , 1966. ПлеснерА И, Спектральная теория линейных операторов, M , 1965, Рисе Ф, Секефальви -Надь Б, Лекции по функциональному анализу, пер. с франц , M , 1954, Секефальви-Надь Б.ФояшЧ, Гармонический анализ операторов в гильбертовом пространстве, пер с франц , M , 1970, Данфорд H, Шварц Дж T, Линейные операторы, пер с анп , ч 2 - 3, M , 1966 - 74 Келдыш M В, Л П деки и В Б, Вопросы спектральной теории несамосопряженных операторов, в KH Tp 4 го Всесоюзного математического съезда, т 1, Л , 1963, с 101 - 20.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ функции, обобщение гармонич анализа, то же самое, что и спектральное разложение функции
 

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЗВУКОВ РЕЧИ, метод установления акустич структуры звуков речи, представляющих собой сложный, непрерывно изменяющийся во времени акустич сигнал, образующийся рядом частотных составляющих с различной интенсивностью (см. Спектр звука). При С. а. з. р. используются автоматически действующие электроакустич. приборы - спектрометры или спектрографы. Звук, введённый в прибор, напр, через микрофон, проходя через электроакустич. фильтры (каналы), каждый из к-рых имеет определённую полосу пропускания, разлагается на соответствующие частотные составляющие, к-рые можно наблюдать на экране или фотографировать. Динамич. спектрографы позволяют анализировать текущую речь; полученные спектрограммы отражают непрерывность перехода от одного звука к другому.
 

СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕНТГЕНОВСКИЙ, элементный анализ вещественного состава материалов по их рентгеновским спектрам. Качеств. С. а. р. выполняют по спектральному положению характеристических линий в спектре испускания исследуемого образца, его основой является Мозли закон; количеств. С. а. р. осуществляют по интенсивностям этих линий. Методами С. а. р. могут быть определены все элементы с атомным номером Z > 12 (в нек-рых случаях - и более лёгкие). Порог чувствительности С. а. р. в большинстве случаев ~ 10-²- 10-⁴ %, продолжительность его (вместе с подготовкой пробы) неск. мин. С. а. р. не разрушает пробу.

Наиболее распространённый вид

С. а. р.-анализ валового состава материалов по их флуоресцентному рентгеновскому излучению. Выполняется он по относит, интенсивности линий, к-рая измеряется с высокой точностью спектральной аппаратурой рентгеновской. Относит, точность количеств. С. а. р. колеблется от 0,3 до 10% в зависимости от состава пробы; на интенсивность аналитич. линии каждого элемента влияют все остальные элементы пробы. Поэтому одной и той же измеренной интенсивности I₁ аналитич. линии i могут соответствовать различные концентрации C₁, C₂, C₃, ... определяемого элемента (см. рис.) в зависимости от наполнителя - состава пробы за исключением определяемого элемента. Вследствие этого т. н. вырождения интенсивности по концентрации С. а. р. возможен лишь на основе общей теории зависимости I₁ от концентраций всех компонентов пробы - системы уравнений связи.

Графики зависимости интенсивности / аналитич. линии i от концентрации С определяемого элемента (аналитические графики) для случаев, когда поглощение наполнителя меньше (1), равно (2) или больше (3) поглощения определяемого элемента. I - интенсивность фона.
 

На основе общей теории анализа разработано неск. частных методов. При отсутствии в пробе мешающих элементов можно применять простейший из них - метод внешнего стандарта: измерив интенсивность аналитич. линии пробы, по аналитич. графику образца известного состава (стандарта) находят концентрацию исследуемого элемента. Для многокомпонентных проб иногда применяют метод внутреннего стандарта, в к-ром ординатой аналитич. графика служит отношение интенсивностей линий определяемого элемента и внутреннего стандарта - добавленного в пробу в известном количестве элемента, соседнего (в периодич. системе элементов) с определяемым. Во MH. случаях успешно применяют метод добавок в пробу в известном количестве определяемого элемента или наполнителя. По изменению интенсивности аналитич. линии можно найти первоначальную концентрацию определяемого элемента.

В пром-сти применяют метод стандарта-фона, в к-ром ординатой аналитич. графика является отношение интенсивности аналитич. линии флуоресцентного излучения образца и близкой к ней линии первичного рентгеновского излучения, рассеянного пробой. Это отношение во MH. случаях мало зависит от состава наполнителя. Для анализа сложных многокомпонентных проб полную систему уравнений связи расшифровывают на ЭВМ по методу последовательных (обычно трёх-четырёх) приближений.

С. а. р. валового состава нашёл применение на обогатит, фабриках цветной металлургии - для контрольных целей и для экспрессного анализа; на металлургич. заводах - для определения потерь металла в шлаках, маркировки сплавов сложного состава, контроля состава латуней в процессе плавки и т. д.; на цементных заводах - для контроля состава цементно-сырьевых смесей. Валовый С. а. р. применяется также для силикатного анализа.
 

Рентгеновский микроанализ (локальный анализ) участков пробы ~ 1 - 3 мкм¹ (т. е. меньше размеров зерна сплава) выполняют с помощью электронно-зондового микроанализатора по рентгеновскому спектру исследуемого участка. Он требует точного введения поправок на атомный номер определяемого элемента, поглощение его излучения в пробе и его флуоресценцию, возбуждаемую тормозной компонентой излучения и характеристич. излучением др. элементов пробы.

Микроанализ применяют при исследовании взаимной диффузии двух- и трёх-компонентных систем; процессов кристаллизации (по дендритной ликвации, сегрегации примесных атомов на дислокациях осн. компонента, концентрации нек-рых фаз на границе зёрен); локальных флуктуации состава плохо гомогенизированных сплавов и пр.

Лит.: Б л о х и н M. А., Методы рентгеноспектральных исследований, M., 1959; Б л oх и н M. А., Ильин H. П., Рентгеноспект-ральный анализ, "Журнал аналитической химии", 1967, т. 22, в. 11; Лосев H. Ф., Количественный рентгеноспектральный флуоресцентный анализ, M., 1969; Плотников P. И., Пшеничный Г. А., Флюо-ресцентный рентгенорадиометрический анализ, M., 1973; Бирке Л. С., Рентгеновский микроанализ с помощью электронного зонда, пер. с англ., M., 1966; Физические основы рентгеноспектрального локального анализа, пер. с англ., M., 1973; Электронно-зондовый микроанализ, пер. с англ., M., 1974.

M. А. Блохин.
 

СПЕКТРОГЕЛИОГРАФ (от спектр и гелиограф), спектральный астрономич. прибор для фотографирования солнечного диска в монохроматич. свете. Оптич. схема С. тождественна схеме спектрогелиоскопа, у к-рого позади второй, выходной щели, к-рая выделяет нужную спектральную линию в солнечном спектре (или узкий участок непрерывного спектра), помещается фотографич. пластинка. Обеим щелям С. придаётся согласованное перемещение, так что различным участкам солнечного диска, последовательно проектирующимся на первую щель, соответствуют различные участки фотографич. пластинки. Снимок, получаемый с помощью С. (спектрогелиограмма), позволяет видеть различные образования на солнечном диске или за краем его, излучающие или поглощающие свет в данной спектральной линии, к-рые не видны вследствие наложения излучений в других длинах волн на непосредственных (в полном свете) снимках Солнца. Преимуществом С. перед интерференционно-поляризационными фильтрами, также позволяющими получить монохроматич. изображения Солнца, является возможность выбирать в широких пределах спектральные линии для наблюдений, а также степень монохроматизации, определяемую шириной выходной щели. Для получения спектрогелиограмм большей частью используются спектральные линии H и К ионизованного кальция, а также линия H_x водорода. Спектрогелнограммы, полученные в любой длине волны непрерывного спектра, показывают все детали, видимые на непосредственных снимках Солнца (грануляция, пятна И пр.). Первые конструкции С. были разработаны, а затем и осуществлены в 90-х гг. 19 в. А. Деландроч (Франция), Дж. Э. Хейлом (США) и Дж. Эвершедом (Индия), хотя идея сооружения такого прибора высказывалась уже несколько ранее. Впервые спектрогелиограммы протуберанцев были получены в 1891, а всего солнечного диска - з 1892. В 1908 появились фотографич. пластинки, чувствительные к красным лучам, и были получены первые спектрогелиограммы в лучах На. В качестве диспергирующей системы в С., подобно спектрографам, употребляются как призмы, так и дифракционные решётки, а иногда комбинации тех и других. На нек-рых телескопах устанавливаются двойные С., позволяющие получать одновременно два изображения Солнца в разных спектральных линиях. С развитием космич. исследований на ракетах и искусственных спутниках Земли устанавливаются С. для получения спектрогелиограмм в ультрафиолетовых и рентгеновских лучах.

СПЕКТРОГЕЛИОСКОП (от спектр а гелиоскоп), спектральный астрономич. прибор, служащий для визуальных наблюдений Солнца в монохроматич. свете. С. представляет собой спектроскоп-моно-хроматор, на плоскость входной щели к-poro проектируется с помощью длиннофокусного объектива или зеркала изображение Солнца, а выходная щель выделяет из солнечного спектра нек-рую спектральную линию (обычно красную водородную линию На). В монохроматич. свете выделенной спектральной линии наблюдатель видит ту часть изображения Солнца, к-рая вырезается входной щелью С. Обычно обеим щелям придаётся синхронное колебательное движение, причём настолько быстрое, что в глазу наблюдателя не успевает исчезать зрительное впечатление от последовательных положений щели. В результате наблюдатель видит участок солнечного диска, на к-ром выделяются солнечные образования, излучающие или поглощающие в данной спектральной линии - волокна, тёмные и светлые флоккулы и т. п., или образования за краем диска - протуберанцы, хромосфера (см. Солнце). Первые опыты конструирования С. были предприняты в 1891 А. Деландром и Дж. Э. Хейлом.

СПЕКТРОГРАФ (от спектр и ...граф), спектральный прибор, в к-ром приемник излучения регистрирует практически одновременно весь спектр, развернутый в фокальной плоскости оптич. системы. В качестве приемников излучения в С. служат фотографич. материалы, многоэчементные фотоприемники или электроннооптические преобразователи. Если регистрирующее устройство приспособлено для исследования быстро меняющихся во времени спектров, то в зависимости от конструкции С паз. киноспектрографом, спектрохронографом, хроноспектрографом.
 

СПЕКТРОЗОНАЛЬНАЯ АЭРОФОТОСЪЁМКА, фотографирование местности с воздуха одновременно в нескольких зонах спектра электромагнитных волн. С. а. эффективнее аэрофотосъемки в одной отдельно взятой спектральной зоне, поскольку отражательная способность наземных природных и искусственных образований изменяется в зависимости от длины волны, причем эта закономерность проявляется в качественном и количественном отношении по-разному для различных объектов. В силу этого часть последних может быть зафиксирована на аэроснимке с требующимся утрированным контрастом при фотографировании в одном диапазоне световых лучей, часть - в другом и т. д. (см Спектрозональиая фотография) Соответственно для выбора при съемке наиболее подходящих для данного случая зон спектра необходимо знать коэффициенты спектральной яркости интересующих объектов снимаемой территории (при тех или иных ее сезонных аспектах и атмосферно-оптич. условиях)

Основной вид С. а.- цветная спектро-зональная съемка (см. Цветная аэрофотосъемка) - разработан во время 2-й мировой войны 1939-45 для распознавания по аэроснимкам замаскированных предметов, а затем получил широкое применение для хоз. и науч. целей. В настоящее время цветную С. а. производят обычным аэрофотоаппаратом (с желтым или красным светофильтром) на аэропленке, имеющей на единой подложке два или больше эмульсионных слоя, различающихся по спектральной чувствительности и содержащих такие компоненты, к-рые при цветном проявлении образуют красители, дополнительные друг другу по цвету. Таким путем обеспечивается получение на одном аэроснимке общего цветного изображения без потери деталей каждого из совмещенных однозональных изображений. Наибольшее распространение из двухслойных спектрозональных аэропленок имеют негативные типа "панхром плюс инфрахром" со слоями, чувствительными к излучению в красной (570- 690 ммк) и ближней инфракрасной (670-820 ммк) зонах спектра; из трехслойных спектрозональных аэропленок - негативные (в СССР) и обратимые (за рубежом, называемые там "ложно-цветными" или "цветными-инфракрасными"), причем те и другие типа "ортохром плюс панхром плюс инфрахром", т. е. с добавлением слоя, чувствительного к излучению в зеленой (500-600 ммк) зоне спектра. При печати со спектрозональных аэропленок используют обычные цветные (многослойные) или специальные спектрозональные (двухслойные) фотобумаги и позитивные плёнки. На отпечатках аэроснимков и на оригинальных аэрофильмах (на обратимой плёнке) наземные объекты воспроизводятся в преобразованных условных цветах, характеризующихся большим разнообразием, постоянством и соответствием объектам, чем ахроматические тона на черно-белых аэроснимках (ср. аэроснимки верхнего ряда на вклейке к стр. 304 с рис. 7 табл. XVIII, т. 10, вклейка к стр. 352-353). Цветные спектрозональные аэроснимки наряду с преимуществами для дешифрирования характеризуются и достаточно высокими измерительными качествами, что предопределяет возможность их широкого использования в фотограмметрии. В Сов. Союзе цветная С. а. применяется гл. обр. в лесном и с. х-ве, при геологич. и топогра-фич. работах.

Разработан и успешно внедряется вариант С. а., при к-ром воздушное фотографирование осуществляется синхронно тремя или более сблокированными аэрофотоаппаратами (или одним многообъективным) на нескольких черно-белых аэропленках, чувствительных к излучению в разных зонах спектра. Экспонируют эти аэропленки с использованием целой серии различных светофильтров, специально подбираемых по спектральной характеристике в целях выделения или исключения при данной аэросъемке тех или иных узких диапазонов световых лучей. Таким путем обеспечивается изготовление комплекта сопоставимых аэроснимков, содержащих в совокупности наибольшую информацию с заснятой территории. Этот вариант С. а. получил название многоканальной аэрофотосъемки (в переводной литературе её также именуют многозональной, мультиспектральной и т. п.).

Илл. см. на вклейке

Лит : Михайлов В. Я , Аэрофотография и общие основы фотографии, 2 изд , M., 1959, Г о л ь д_м а н Л. M , Применение цветной аэросъёмки для изучения местности, M., 1960 (Tp. ЦНИИГАиК, в 137); СамойловичГ. Г., Применение аэрофотосъёмки и авиации в лесном хозяйстве, 2 изд., M., 1964, Зайцев Ю. А., М ух и н а Л. А , Применение цветной и спектрозональной аэрофотосъёмки в геологических целях, M , 1966, ГольдманЛ. M., Топографическое дешифрирование цветных аэроснимков за рубежом, M., 1971; Ky ч ко А. С., Аэрофотография, M., 1974, T о лчельников Ю. С , Оптические свойства ландшафта. Л., 1974; Manual of color aerial photography, Wash., 1968.

JI. M Гольдман
 

СПЕКТРОЗОНАЛЬНАЯ ФОТОГРАФИЯ, специальный вид фотографической съемки. Состоит в фотографировании объекта одновременно в нескольких (минимум в двух) зонах спектра с целью выявления или усиления тех различий между деталями объекта, к-рые не фиксируются при обычной фотосъемке в видимых лучах. Указанные зоны при С. ф. выбирают с учетом оптич. характеристик объекта и целей съемки, причем в одних случаях может потребоваться фотографирование в видимой и невидимой частях спектра, в других - в избранных узких зонах видимой его части. Для С. ф. применяются как чёрно-белые, так и цветные фотоматериалы. В черно-белом варианте могут быть получены цветоделенные изображения (см. Цветоделение) в нескольких зонах спектра, в т. ч. в той, где различие изучаемых деталей и их фона максимально; полученные раздельные негативы совмещают и рассматривают непосредственно или, при избирательном изучении, через соответствующие фильтры в хромоскопе. В цветном варианте цветоделенные изображения совмещены с момента их получения, т. к. для этого используют специальные двухслойные или трехслойные (с включением слоя, чувствительного к инфракрасным лучам) цветофотографич. материалы, наз. с п е к тр о з о н а л ь н ы м и. При съемке на этих материалах регистрируется не вся спектральная область отражения света объектом, а только отдельные ее зоны, и поэтому цвета объекта передаются с заведомым искажением; однако именно эти искажения обус човливают возможность выявления изучаемых детатей.

С. ф. применяется при аэрофотосъемке природных объектов (посевов, лесов, почв и т. п., см. Спектрозоналъная аэрофотосъемка) Важную роль С. ф. играет при съемке поверхности Земли и планет с космических летательных аппаратов и искусственные спутников Земли (см. также Космическая съемка). Кроме того, С. ф. начинают использовать при микрофотосъемке биологич. объектов и шлифов минералов, содержащих вкрапления. Исследуются возможности С. ф. в рентгеновских лучах на обычных трехслойных цветофотографич. материалах; при этом различиям цвета изображения соответствуют разные глубины проникновения излучения (через один, два или три эмульсионных слоя соответственно), а следовательно, и разное ослабление излучения рентгенографируемым объектом. Лит см при ст. Спектрозоналъная аэро-фотосъемка А Л Картужанский.
 

СПЕКТРОКОМПАРАТОР, см. Компаратор.
 

СПЕКТРОМЕТР (от спектр и ...метр), в широком смысле - устройство для измерений функции распределения нек-рой физ. величины f по параметру х. Функция f(x) может определять распределение электронов по скоростям (бета-спектрометр), атомов по массам (масс-спектрометр), гамма-квантов по энергиям (гамма-спектрометр), энергии световых потоков по длинам волн  (оптич. спектрометр) и т. п. В узком смысле С. наз. спектральные приборы для измерений оптич. спектров f() с помощью фотоэлектрич. приемников излучения.

СПЕКТРОМЕТРИЯ (от спектр и...метрия), научная дисциплина, разрабатывающая теорию и методы измерений спектров. В оптическом диапазоне длин волн С. объединяет разделы прикладной спектроскопии, метрологии и теории линейных систем. С. служит для обоснования выбора принципиальных схем спектральных приборов и оптимизации методов расчета.

Лит ХаркевичА А, Спектры и анализ, М.- Л , 1952, Хургин Я. И, Яковлев В. П, Финитные функции в физике и технике, M , 1971
 

СПЕКТРОСЕНСИТОМЕТР, прибор, сообщающий фотоматериалу строго дозированные и меняющиеся по определенному закону экспозиции в монохроматическом свете. Получаемые т. о. с п е к тросенситограммы измеряют на денситометре и используют для построения семейств монохроматических характеристических кривых и т. н. кривых спектральной чувствительности (см. Сен-Оптическая схема спектросенситометра ИСП-73: / - источник света (ленточная лампа накаливания); 2 - двухлинзовый конденсор; 3 - дисковый затвор с выдержками 0,05, 0,2 и 1,0 сек; 4 - револьверный диск с набором дырчатых диафрагм; 5 - входная щель спектрографа; 6 - объектив коллиматора; 7 - призмы; 8 - объектив камеры спектрографа.

ситометрия). В отличие от сенситометра, С. включает спектрограф, разлагающий излучение источника света в спектр. Спектральную чувствительность фотоматериалов в видимом и близком инфракрасном диапазонах длин волн определяют С. со спектральными призмами из стекла, а для ультрафиолетового (УФ) диапазона призмы изготовляют из кварца. В СССР для спектросенситометрич. испытаний чёрно-белых фотоматериалов (ГОСТ 2818-45) используют С. типа ИСП-73 (рис.) в видимом диапазоне и типа ФСР-9 в УФ диапазоне.

СПЕКТРОСКОПИИ ИНСТИТУТ Академии наук СССР (ИСАИ), н.-и. учреждение, в котором ведутся работы по оптической спектроскопии. Создан в 1968 в Академгородке Подольского р-на Моск. обл. на базе лаборатории Комиссии по спектроскопии АН СССР. Осн. направления - атомная спектроскопия, молекулярная спектроскопия, спектроскопия твёрдого тела, лазерная спектроскопия, спектральное приборостроение. Выполнены исследования (1975) по спектроскопии высокоионизованных атомов и электронных переходов сложных молекул, нелинейной спектроскопии высокого разрешения, разработаны физ. основы лазерных методов разделения изотопов и получения сверхчистых веществ, созданы новые методики спектрального анализа хим. состава и строения вещества.
 

СПЕКТРОСКОПИЯ (от спектр и ... скопил"), раздел физики, посвящённый изучению спектров электромагнитного излучения. Методами С. исследуют уровни энергии атомов, молекул и образованных из них макроскопич. систем и квантовые переходы между уровнями энергии, что даёт важную информацию о строении и свойствах вещества. Важнейшие области применения С.- спектральный анализ и астрофизика.

Возникновение С. можно отнести к 1666, когда И. Ньютон впервые разложил солнечный свет в спектр. Важнейшие этапы дальнейшего развития С.- открытие и исследование в нач. 19 в. линий поглощения в солнечном спектре (фраунгоферовых линии), установление связи спектров испускания и поглощения (Г. P. Кирхгоф и P. Бунзен, 1859) и возникновение на её основе спектрального анализа. С его помощью впервые удалось определить состав астрономич. объектов - Солнца, звёзд, туманностей. Во 2-й пол. 19 - нач. 20 вв. С. продолжала развиваться как эмпирич. наука, был накоплен огромный материал об оптич. спектрах атомов и молекул, установлены закономерности в расположении спектральных линий и полос. В 1913 H. Бор объяснил эти закономерности на основе квантовой теории, согласно к-рой спектры электромагнитного излучения возникают при квантовых переходах между уровнями энергии атомных систем в соответствии с постулатами Бора (см. Атомная физика). В дальнейшем С. сыграла большую роль в создании квантовой механики и квантовой электродинамики, к-рые, в свою очередь, стали теоретич. базой совр. С.

Деление С. может быть произведено по различным признакам. По диапазонам длин волн (или частот) электромагнитных волн в С. выделяют радиоспектроскопию, охватывающую всю область радиоволн; оптич. С., изучающую спектры оптические и содержащую инфракрасную спектроскопию, С. видимого излучения и ультрафиолетовую спектроскопию, рентгеновскую спектроскопию и гамма-спектроскопию. Специфика каждого из этих разделов С. основана на особенностях электромагнитных волн соответствующего диапазона и методах их получения и исследования: в радиоспектроскопии применяются радиотехнические методы, в рентгеновской - методы получения и исследования рентгеновских лучей, в гамма-спектроскопии - экспериментальные методы ядерной физики, в оптич. С.- оптич. методы в сочетании с методами совр. радиоэлектроники. Часто под С. понимают лишь оптич. С.

В соответствии с различием конкретных экспериментальных методов выделяют отдельные разделы С. В оптич. С.- интерференционную С., основанную на использовании интерференции и применении интерферометров, вакуумную спектроскопию, Фурье-спектроскопию, спектроскопию лазерную, основанную на применении лазеров. Одним из разделов ультрафиолетовой и рентгеновской С. является фотоэлектронная спектроскопия, основанная на анализе энергий электронов, вырываемых из вещества при поглощении ультрафиолетовых и рентгеновских фотонов.

По типам исследуемых систем С. разделяют на атомную, изучающую атомные спектры, молекулярную, изучающую молекулярные спектры, С. веществ в конденсированном состоянии (в частности, спектроскопию кристаллов). В соответствии с видами движения в молекуле (электронное, колебательное, вращательное) молекулярную С. делят на электронную, колебательную и вращательную С. Аналогично различают электронную и колебательную С. кристаллов. В С. атомов, молекул и кристаллов применяют методы оптич. С., рентгеновской С. и радиоспектроскопии .

Особую область исследований представляет ядерная спектроскопия, в к-рую включают гамма-, альфа- и бетаспектроскопии; из них только гамма-спектроскопия относится к С. электромагнитного излучения.

Лит.: Ельяшевич M. А., Атомная и молекулярная спектроскопия, M., 1962; Герцберг Г., Спектры и строение простых свободных радикалов, пер. с англ., M., 1974. См. также лит. при статьях Инфракрасная спектроскопия, Комбинационное рассеяние света, Ультрафиолетовое излучение, Спектроскопия кристаллов, Рентгеновская спектроскопия, Гамма-спектроскопия, Атомные спектры, Молекулярные спектры. M. А. Ельяшевич.

СПЕКТРОСКОПИЯ КРИСТАЛЛОВ, раздел спектроскопии, посвящённый изучению квантовых переходов в системе уровней энергии кристаллич. тел и сопутствующих им физ. явлений. С. к.- важный источник информации о свойствах и строении кристаллов. Её теоретической основой является квантовая теория твёрдого тела. В С. к. широко используется теория групп, к-рая позволяет учесть свойства симметрии кристаллов, т. е. установить симметрию волновых функций для энергетических уровней и найти отбора правила для разрешённых переходов между ними. Для С. к. характерно разнообразие экспериментальных методов, включающих использование низких темп-р, лазеров (как источников возбуждения), фотоэлектрич. счёта фотонов,, модуляционных методов регистрации спектров (см. Спектральные приборы) синхротронного излучения и т. д.

Многообразие в кристалле частиц и квазичастиц с сильно различающимися характерными энергиями обусловливает поглощение и испускание квантов электромагнитной энергии в широком диапазоне частот от радиоволн до -излучения. Малые кванты энергии связаны в, основном с магнитными взаимодействиями частиц и изучаются радиоспектроскопическими методами (см. Радиоспектроскопия). Рентгеновская спектроскопия изучает переходы электронов на внутр. оболочки атомов и ионов, образующих кристалл. Гамма-излучение связано с переходами между ядерными уровнями. Однако обычно под С. к. понимают оптич. спектроскопию, охватывающую диапазон электромагнитных волн от далёкой-инфракрасной до дальней ультрафиолетовой областей.

В С. к. исследуются спектры поглощения, отражения, люминесценции и рассеяния (см. Спектры кристаллов) а также влияние на них различных внеш. воздействий: электрич. поля (Штарка эффект), магнитного поля (Зеемана эффект), всестороннего сжатия кристалла и направленных деформаций (п ь е з оспектроскопический эффект). Исследуется также зависимость спектра кристалла от темп-ры (изменение структуры, сдвиги и уширения полос, изменения интенсивности) и поляризации света. После поглощения света в кристалле развиваются процессы релаксации и передачи энергии возбуждения. Для их исследования важны временные измерения спектральных характеристик, позволяющие найти времена жизни определённых состояний, времена релаксации и т. д. Если во взаимодействии с излучением принимает участие неск. частиц,, взаимодействующих также между собой, то возникают кооперативные явления.

С. к. изучает влияние дефектов в кристаллах (как существующих в реальном кристалле, так и намеренно создаваемых для придания кристаллу определённых свойств, напр, введением примесей) на их спектры. Спектры тонких кристаллич. плёнок и кристаллов малых размеров могут обладать особенностями (влияние поверхности). Наряду с о д н о фотонными процессами при возбуждении кристалла лазерным излучением можно наблюдать также многофотонные процессы, при к-рых в одном акте рождается или исчезает неск. фотонов. Изучаются также различные нелинейные эффекты в кристаллах.

С. к. позволяет получить информацию о системе энергетич. уровней кристалла, о механизмах взаимодействия света с веществом, о переносе и преобразовании энергии, поглощенной в кристалле, и ее изменениях (фазовые переходы), о фото химических реакциях и фотопроводимости С к. позволяет также получить данные о структуре кристаллич решетки, о строении и ориентации различных дефектов и примесных центров в кристаллах и т. д На данных С к. основаны применения кристаллов в квантовой электронике, в качестве люминофоров, сцинтилляторов, преобразователей свето вой энергии, оптич материалов, ячеек для записи информации Методы С к используются в спектральном анализе

Лит Феофилов П П, Поляризо ванная люминесценция атомов, молекул и кристаллов, M , 1959, Филипс Д ж , On тические спектры твердых тел в области соб ственного поглощения, пер с англ , [M ], 1968, Ребане К К, Элементарная теория колебательной структуры спектров примесных центров кристалла, M , 1968, Кап лянский А А.БроудеВ Л, Спектроскопия кристаллов, в KH Физический энциклопедический словарь, т 5, M , 1966, Кардона M, Модуляционная спектроскопия, пер с англ , M , 1972, Б а л ь х а у-з е н К , Введение в теорию поля лигандов, пер с англ M , 1964, Пуле А , Maт ь е Ж - П , Колебательные спектры и симметрия кристаллов, пер с франц , M , 1973 H H Кристофелъ

СПЕКТРОСКОПИЯ ЛАЗЕРНАЯ, раздел оптич спектроскопии, методы к-рой основаны на использовании лазерного излучения. Применение монохроматич излучения лазеров позвотяет стимулировать квантовые переводы между вполне определенными уровнями энергии атомов и молек>л (в спектроскопии, исполь зующей нелазсрные источники света, изучают спектры, возникающие в результате переходов между громадным числом квантовых состоянии атомов и молекул)

Первые серьезные лазерные эксперименты в спектроскопии были осущест влены после создания достаточно мощ ных лазеров видимого диапазона, излуче ние к рых имеет фиксированную частоту Они были использованы для возбуждения спектров ко чбинационного рассеяния света Принципиально новые возможности С л открылись с появлением лазеров с перестраиваемой частотой С л. позволила решить или приступить к решению важных задач, перед к рыми спектроскопия обычных источников света практически бессильна

Высокая монохроматичность излучения лазеров с перестраиваемой частотой дает возможность измерять истинную форму спектральные линий вещества, не искаженную аппаратной функцией спектрального прибора. Это особенно существенно для спектроскопии газов в инфракрасной области, где разрешение лучших пром приборов обычного типа составляет

0,1 см ¹, что в 100 раз превышает ширину узких спектральных линий (см. Ширина спектральных линий)

Временная и пространственная когерентность лазерного излучения, лежащая в основе методов нелинейной С. л , позволяет изучать структуру спектральных линий, скрытую обычно доплеровским уширением, вызываемым тепловым движением частиц в газе

Благодаря высокой монохроматичности и когерентности излучение лазера переводит значит, число частиц из основного состояния в возбужденное Это повышает чувствительность регистрации атомов и молекул - в 1 см³ вещества удается регистрировать включения, состоящие из 10² атомов или 10'° молекул Разрабатываются методы регистрации отдельных атомов и молекул

Короткие и ультракороткие лазерные импульсы дают возможность исследовать быстропротекающие (~ 10-⁶ - 10-¹²сек) процессы возбуждения, девозбуждения и передачи возбуждения в веществе С помощью импульсов направленного лазерного излучения можно исследовать спектры рассеяния и флуоресценции ато мов и молекул в атмосфере на значительном расстоянии (~ 100 км) и получать информацию о ее составе, а также осуществлять контроль загрязнения окружающей среды.

Фокусируя лазерное излучение, можно исследовать состав малых количеств вещества (имеющих размеры порядка длины волны). Это успешно применяется в локальном эмиссионном спектральном анализе

Приборы, применяемые в С. л , принципиально отличаются от обычных спектральных приборов. В приборах, использующих лазеры с перестраиваемой частотой, отпадает необходимость в разложении излучения в спектр с помощью диспергирующих элементов (призм, дифракционных решеток), являющихся основной частью обычных спектральных приборов. Иногда в С. л. применяют приборы, в которых излучение разлагается в спектр с помощью нелинейных кристаллов (см. рис. 4 в CT Нелинейная оптика)

Лит Летохов В С, Чеботае в В П , Принципы нелинейной лазерной спектроскопии, M , 1975, M е н к е Г , M е н к е Л , Введение в лазерный эмиссн онный микроспектральный анализ, пер с нем , M , 1968 Летохов В С, Проблемы лазерной спектроскопии, "Успехи физических наук", 1976, т 118 в 2

В С Летохов
 

СПЕКТРОФОТОМЕТР (от спектр и фотометр), спектральный прибор, к рый осуществляет фотометрирование - сравнение измеряемого потока с эталонным (референтным) для непрерывного или дискретного ряда длин волн излучения. С обеспечивает отсчет или автоматическую регистрацию результатов сравнения в соответствующей двумерной шкале абсцисса - длина волны, ордината - результат фотометрирования на этой длине волны. С. также наз. аналитич. приборы, к-рые не измеряют спектров, а определяют концентрации элементов в пробе по линиям абсорбции (или эмиссии) атомов в пламени (атомно абсорбционные или пламенные С ) или определяют концентрации компонент в смесях веществ по характеристич полосам поглощения (напр , двуволновые инфракрасные С или С -анализаторы) Оси типы С. описаны в ст. Спектральные приборы.
 

СПЕКТРОФОТОМЕТРИЯ, область измерит техники, объединяющая спектрометрию, фотометрию и метрологию и занимающаяся разработкой системы методов и приборов для количеств измерений спектральных коэффициентов поглощения, отражения, излучения, спектральной яркости как характеристик сред, покрытий, поверхностей, излучателей (см. также Спектральные приборы)

"СПЕКТР - СВЕТИМОСТЬ" ДИАГРАММА, то же, что Герцшпрунга- Ресселла диаграмма.
 

СПЕКТРЫ ИСПУСКАНИЯ, спектры оптические, испускаемые источниками светя..
 

СПЕКТРЫ КРИСТАЛЛОВ (оптические) по структуре разнообразны Наряду с узкими линиями они содержат широкие полосы (отношение частоты  к скорости света с от долей до неск тыс см-¹) и сплошные области спектра, простирающиеся на десятки тыс см-¹ (см. Спектры оптические) В инфракрасной области спектров поглощения наблюдаются полосы, связанные с квантовыми переходами между энергетическими уровнями, обусловленными колебательными движениями частиц кристалла, к рым сопутствуют изменения электрич дипольного момента: поглощается фотон и рождается квант колебаний кристаллической решётки - фонон Процессы, сопровождающиеся рождением нескольких фононов, "размывают" и усложняют наблюдаемый спектр. В реальном кристалле обычно есть дефекты структуры (см Дефекты в кристал лах), вблизи них могут возникать локальные колебания, напр, внутр. колебания примесной молекулы. При этом в спектре появляются дополнительные линии с возможными "спутниками", обусловленными связью локального колебания с решеточ ными. В полупроводниках нек рые примеси образуют центры, в к рых электроны движутся на водородоподобных орбитах. Они дают спектр поглощения в инфракрасной области, состоящий из серии линий, заканчивающихся непрерывной полосой поглощения (ионизация примеси). Поглощение света электронами проводимости и дырками в полупроводниках и металлах начинается также в инфракрас ной области (см. Металлооптика) В спектрах магнитоупорядоченных кристаллов аналогично фононам проявтяют себя магноны (см Спиновые волны). В спектре рассеянного света из за взаимодействия света с колебаниями решетки, при к рых изменяется поляризуемость кристалла, наряду с линией исходной частоты V₀ появляются линии, сдвинутые по обе стороны от нее на частоту решеточных колебаний, что соответствует рождению или поглощению фононов (см Комбинационное рассеяние света, рис 1). Акустические решеточные колебания приводят к тому, что при рассеянии света на тепловых флуктуациях у центральной (не смещенной) релеевской линии также появляются боковые спутники, обусловленные рассеянием на распространяющихся флуктуациях плотности (см. Рассеяние света)

Рис 1 Спектр комбинационного рассеяния кристалла дигидрофосфата калия (KDP) при разных температурах По оси абс цисс отложено отношение сдвига частоты (v-Vo) к скорости света

Большинство неметаллич. кристал нов за инфракрасной областью в определенном интервале частот прозрачно Поглощение возникает снова, когда энергия фотона становится достаточно велика, чтобы вызвать переходы электронов из верхней заполненной валентной зоны в нижнюю часть зоны проводимости кристалла.

Спектр этого интенсивного собственного поглощения света отображает структуру электронных энергетических зон кристалла и простирается дальше в видимый диапазон, по мере того как "включаются" переходы между др. энергетическими зонами. Положение края собственного поглощения определяет окраску идеального кристалла (без дефектов). Для полупроводников длинноволновая граница области собств. поглощения лежит в ближней инфракрасной области, для ионных кристаллов - R ближней ультрафиолетовой области. Вклад в собственное поглощение кристалла наряду с прямы ми переходами электронов дают и непрямые переходы, при к-рых дополнительно рождаются или поглощаются фононы. Переходы электронов из зоны проводимости в валентные зоны могут Сопровождаться рекомбинационным излучением.

Электрон проводимости и дырка благодаря электростатич. притяжению могут образовать связанное состояние - э к с и т о н. Спектр экситонов может варьироваться от водородоподобных серий до широких полос. Линии экситонного поглощения лежат у длинноволновой границы собственного поглощения кристалла (рис. 2). Экситоны ответственны за электронные спектры поглощения молекулярных кристаллов. Известна также экситонная люминесценция.

Рис. 2. Длинноволновый участок собственного поглощения кристалла KBr при температуре жидкого азота. Первые два интенсивных пика со стороны низких энергий соответствуют экситонам. Область собственного поглощения начинается за вторым пиком.

Энергии электронных переходов между локальными уровнями дефектных центров попадают обычно в область прозрачности идеального кристалла, благодаря чему они часто обусловливают окраску кристалла. Напр., в щёлочно-галоидных кристаллах возбуждение электрона, локализованного в анионной вакансии (F-центр окраски), приводит к характеристич. окраске кристалла. Различные примесные ионы (напр., Tl в KCl) образуют центры люминесценции в кристаллофосфорах. Они дают электронно-колебательные (в и б р о н н ы е) спектры. Если электрон-фононное (вибронное) взаимодействие в дефектном центре слабое, то в спектре появляется интенсивная узкая бесфононная линия (оптич. аналог линии Мессбауэра эффекта), к к-рой примыкает "фононное крыло" со структурой, отражающей особенности динамики кристалла с примесью

(рис. 3). С ростом вибронного взаимодействия интенсивность бесфононной линии падает. Сильная вибронная связь приводит к широким бесструктурным полосам. Поскольку часть энергии возбуждения в процессе колебательной релаксации до излучения рассеивается в остальном кристалле, максимум полосы люминесценции лежит по длинноволновую сторону от полосы поглощения (правило С т о к с а). Иногда к моменту испускания светового кванта в центре не успевает установиться равновесное распределение по колебательным подуровням, при этом возможна "горячая" люминесценция.

Рис. 3. Бесфононная линия и фононное крыло в спектре поглощения примесной молекулы NO_2-в KI при температуре жидкого гелия.

Если кристалл содержит в качестве примесей атомы или ионы переходных или редкоземельных элементов, с недостроенными f- или d-оболочками, то можно наблюдать дискретные спектральные линии, соответствующие переходам между подуровнями, возникающими в результате расщепления атомных уровней внутрикристаллическим электрич. полем (см. Кристаллическое поле, Квантовый усилитель).

Лит. см. при ст. Спектроскопия кристаллов. H. H. Кристофелъ.

СПЕКТРЫ ОПТИЧЕСКИЕ, спектры электромагнитного излучения в инфракрасном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах шкалы электромагнитных волн. С. о. разделяют на спектры испускания (наз. также спектрами излучения, или эмиссионными спектрами), спектры поглощения, рассеяния и отражения. С. о. испускания получаются от источников света разложением их излучения по длинам волн спектральными приборами и характеризуются функцией f(), дающей распределение энергии испускаемого света в зависимости от . С. о. поглощения (абсорбции), рассеяния и отражения обычно получаются при прохождении света через вещество с последующим его разложением по . Эти типы С. о. характеризуются долей энергии света каждой длины волны соответственно поглощённой [к()], рассеянной [()] и отражённой [R()]. При рассеянии монохроматического света длины волны o спектр комбинационного рассеяния света характеризуется распределением энергии рассеянного света по изменённым длинам волн  <> o [f'()]. Т. o., любой спектр характеризуется нек-рой функцией f(), дающей распределение энергии (абсолютной или относительной) по длинам волн; при этом энергию рассчитывают на нек-рый интервал . От функции f() можно перейти к функции (), дающей распределение энергии по частотам  = c/ (с - скорость света); тогда энергия рассчитывается на единицу интервала .

С. о. регистрируют с помощью фотографич. и фотоэлектрич. методов, применяют также счётчики фотонов для ультрафиолетовой области, термоэлементы и болометры в инфракрасной области и т. д. В видимой области С. о. можно наблюдать визуально.

По виду С. о. разделяют на линейчатые, состоящие из отдельных спектральных линий, соответствующих дискретным значениям , полосатые, состоящие из отдельных полос, каждая из к-рых охватывает нек-рый интервал , и сплошные (непрерывные), охватывающие большой диапазон . Строго говоря, отдельная спектральная линия также не соответствует вполне определённому значению , а всегда имеет конечную ширину, характеризуемую узким интервалом  (см. Ширина спектральных линий).

С. о. возникают при квантовых переходах между уровнями энергии атомов, молекул, а также твёрдых и жидких тел. С. о. испускания соответствуют возможным квантовым переходам с верхних уровней энергии на нижние, спектры поглощения - с нижних уровней энергии на верхние.

Вид С. о. зависит от состояния вещества. Если при заданной темп-ре вещество находится в состоянии термодинам ич. равновесия с излучением (см. Тепловое излучение), оно испускает сплошной спектр, распределение энергии в к-ром по  (или ) даётся Планка законом излучения. Обычно термодинамич. равновесие вещества с излучением отсутствует и С. о. могут иметь самый различный вид. В частности, для спектров атомов характерны линейчатые спектры, возникающие при квантовых переходах между электронными уровнями энергии (см. Атомные спектры), для простейших молекул типичны полосатые спектры, возникающие при переходах между электронными, колебательными и вращательными уровнями энергии (см. Молекулярные спектры).

Для С. о. различным диапазонам  и, следовательно,  соответствуют различные энергии фотонов hv = ₁ - ₂ (где h - Планка постоянная, ₁и ₂ - энергии уровней, между к-рыми происходит переход). В табл. приведены для 3 диапазонов электромагнитных волн примерные интервалы длин волн , частот 
 

Диапазон	, мкм	, сек -1	/с,см-1	hv, эв	Т, К
Инфракрасное излучение...	103-0,74	3,01011--4,0· 1014	10-1, 35*104	1,25-10-3- - 1,7	14-2,0*104
Видимое излучение ...	0,74-0,40	4*1014--7,5*1014	1,35*104--2,5* 104	1,7-3,1	2.0*104--3,6*104
Ультрафиолетовое излучение ...	0,40-0,001	7,5*1014--3,0*1015	2,5*104--106	3,1-125	3,6*104--1,4*106

волновых чисел /c, энергий фотонов hv, а также темп-р T, характеризующих энергию фотонов согласно соотношению kT = hv (k - Больцмана постоянная). С. о. широко применяются для исследования строения и состава вещества (см. Спектроскопия, Спектральный анализ). Илл. см. на вклейке к стр. 305. Лит.: Ландсберг Г. С., Оптика, 4 изд., M., 1957. (Общий курс физики, ч. 3); Фриш С. Э., Оптические спектры атомов, М.- Л., 1963. M. А. Ельяшевич.

СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ, спектры оптические и рентгеновские спектры, получаемые при пропускании через вещество и поглощении в нём соответствующего излучения.
 

СПЕКУЛЯТИВНОЕ (позднелат. speculativus, от лат. speculor - наблюдаю, созерцаю), тип теоретич. знания, к-рое выводится без обращения к опыту, при помощи рефлексии, и направлено на осмысление предельных оснований науки и культуры. С. знание представляет собой исторически определ. способ обоснования и построения философии. Идея о С. характере философии служила формой утверждения суверенности филос. знания и его несводимости к специально-научному знанию. Представление о философии как С. знании сложилось уже в античности; наиболее последоват. система С. знания была развита Г. Гегелем, к-рый усматривал в диалектике высшую форму теоретич. умозрения истины; завершением многовековой традиции С. философии явилась феноменология Э. Гуссерля.

В истории философии существовали различные варианты критики С. знания: понимание С. философии как схоластики, оторванной от человеческого опыта и науки(эмпиризм Ф. Бэкона и Дж. Локка, рационализм T. Гоббса и Б. Спинозы); истолкование С. знания как философствования в сфере чистого разума, не имеющего своего предмета в опыте (И. Кант); отождествление С. философии с теологией (Л. Фейербах). В совр. бурж. философии С. знание радикально отвергается как полностью лишённое смысла (позитивизм), либо в противовес ему выдвигается идеал экзистенциально-личностного знания (экзистенциализм, персонализм).

Критика С. философии в марксизме основывается на материалистич. концепции отчуждения, выявляющей подлинные истоки С. мышления: отрыв филос. познания от реальных обществ, отношений и развития науки, понимание человека как абстрактного субъекта и др. Выделяя рациональный момент в С. философии - её стремление к осознанию особенностей филос. мышления, марксизм отвергает С. абстрагирование. Диалектич. материализм утверждает важнейшее познават. значение науч. абстракции, отражающей объективную реальность, раскрывает связь философии с общественно-историч. практикой. См. лит. при ст. Философия.
 

СПЕКУЛЯЦИЯ (от позднелат. speculatio, букв.- высматривание), по советскому уголовному праву одно из опасных преступлений хозяйственных, посягающее на нормальную деятельность сов. торговли, на интересы покупателей. Состоит в скупке и перепродаже товаров и иных предметов с целью наживы. Для признания деяния С. не имеет значения, где и у кого куплен товар (в магазине или на рынке, у законного владельца или недобросовестного приобретателя), а также кому он продан: гос. или обществ, орг-ции, колхозу или отдельному лицу. Уголовная ответственность за С. наступает с 16 лет.

С. наказывается лишением свободы на срок до 2 лет с конфискацией имущества или без таковой, либо исправит, работами на срок до 1 года, либо штрафом до 300 руб. Более строгое наказание (до 7 лет лишения свободы с конфискацией имущества) предусмотрено за С. в виде промысла или в крупных размерах (см., напр., УК РСФСР, ст. 154). Мелкая С., совершённая впервые, наказывается в адм. порядке. Об ответственности за С. валютными ценностями см. ст. Валютные преступления.

СПЕЛЕОЛОГИЯ (от греч. spelaion - пещера и ...логия), наука, занимающаяся изучением пещер - их происхождением, морфологией, микроклиматом, водами, растениями, совр. и древней пещерной фауной, остатками материальной культуры людей каменного века, наскальными рисунками и скульптурными изображениями, современным использованием. С. начала оформляться во 2-й пол. 19 в. Её возникновение связано с именами франц. исследователя Э. А. Мартеля, австр. учёных А. Шмидля, Ф. Крауса, А. Грунда и В. Кнебеля. Поскольку крупные пещеры в большинстве случаев возникают в результате растворения водой горных пород и относятся к явлениям карста, С. тесно связана с карстоведением. Помимо карстовых пещер, С. изучает и др. пещеры, образовавшиеся путём выветривания, дефляции, абразии, суффозии, под действием тектонических сил (пещеры-трещины), в результате течения и застывания лавы, таяния льда (ледниковые гроты), осаждения травертина, а также искусственные пещеры, вырубленные в скалах человеком. Изучая все компоненты подземного ландшафта, С. тесно связана с геологией, минералогией, геоморфологией, гидрогеологией, гидрологией, метеорологией и климатологией, ботаникой, ландшафтоведением, зоологией и палеонтологией, археологией и историей. Большая роль в исследовании пещер принадлежит спелеологам-спортсменам (спелеотуристам), поскольку для проникновения в глубокие полости приходится осуществлять трудные спуски и преодолевать водные преграды (сифоны), применяя спец. снаряжение. Во MH. странах имеются науч. и спортивные спелеологич. об-ва, группы, клубы, образующие нац. объединения. В СССР вопросы С. разрабатывают ин-ты карстоведения и спелеологии в Перми (всесоюзный) и в Уфе, Спелеологич. стационар в Кунгуре (Урал), Карстово-спелеологическая комиссия Географического об-ва СССР (Ленинград), Спелеологич. совет при Президиуме АН Груз. CCP (Тбилиси), многочисл. секции спелеотуризма, действия к-рых координируются центр, секцией спелеотуризма Центрального совета по туризму и экскурсиям ВЦСПС (Москва). В 1953 состоялся 1-й конгресс Международного спелеологич. союза (MCC), устав к-рого принят на 4-м Междунар. спелеологич. конгрессе в 1965 в Любляне (Югославия).

Лит.: Гвоздецкий H. А., Проблемы изучения карста и практика, M., 1972; Максимович Г. А., Основы карстоведения, т. 1, Пермь, 1963; Илюхин В., Дуб-лянский В., Путешествия под землёй, M., 1968; Пещеры, Сб., в. 1(2)-15, Пермь, 1961 - 74; Пещеры Грузии, в. 1 -5,Тб., 1963- 1973. H. А. Гвоздецкий.
 

СПЕЛЕОФАУНА (от греч. spelaion - пещера и фауна), то же, что пещерная фауна.
 

СПЕЛЛАНЦОН (Spellanzon) Чезаре (14.2.1884, Венеция,- 1957, Милан), итальянский историк, представитель прогрессивного крыла итал. историографии Рисорджименто, журналист. Гл. работы: "Подлинный секрет Карла Альберта" (1953) и 5-томная "История Рисорджименто и объединения Италии" (1933- 1950), заканчивающаяся событиями Революции 1848. Первые три тома этой работы, охватывающие период от истоков Рисорджименто (18 в.) до 1848, вышли в 1933-38. Уже в этих томах, весьма богатых фактич. материалом, достаточно чётко сказались демократич. позиции С. 4-й и 5-й тома, вышедшие в 1948-50, дают одно из наиболее полных, тщательных и критически осмысленных изложений событий 1848 в Италии; вся работа в целом является одним из наиболее фундаментальных обобщающих трудов по истории Рисорджименто. После свержения фаш. диктатуры в Италии С. возобновил свою журналистскую деятельность, к-рую он вынужден был оставить в годы фашизма, и сотрудничал в "Коррьере делла сера" ("Corriere delIa Sera") и в др. газетах.

Соч.: Storia del Risorgimento e dell Unita d'ltalia, . 1-5, Mil., 1933-50; Il vero segreto di re Carlo Alberto, Firenze, 1953.

СПЕЛОСТЬ ЛЕСА, состояние насаждений или деревьев, при к-ром они наиболее пригодны для использования. Виды С. л.: естественная, количественная, качественная, хозяйственная, техническая и возобновительная. Естественная спелость определяется возрастом, в к-ром насаждение или дерево отмирают. Напр., у деревьев сосны или ели она наступает к 300-350 годам, а у их насаждений - к 200-250 годам. Количественная спелость характеризуется возрастом, в к-ром насаждение или дерево имеют наивысший годичный прирост (запас древесины в м³/га, делённый на возраст насаждения). В этом возрасте при рубке леса получают наибольшее кол-во древесины. Качественная спелость наступает в возрасте, в к-ром объёмная единица лесной продукции наиболее ценна. Хозяйственная спелость дерева или насаждения наступает в возрасте, в к-ром они дают в среднем за год наибольший денежный доход. Tехн ич е е к а я спелость определяется возрастом дерева или насаждения, в к-ром они в среднем за год дают наибольший выход желательного сортимента. Возобновительная спелость наступает в возрасте, в к-ром обеспечивается наилучшее естеств. возобновление леса (семенное или вегетативное). Возобновительная семенная спелость мягколиств. пород (берёзы, ольхи) наступает в 30- 40 лет, сосны - в 40-50, ели - в 60- 70, твёрдолиств. пород (дуба)- в 80- 90 лет. Мягколиств. породы достигают порослевой возобновит, спелости в 25 лет, твёрдолиственные - в 40 лет.

Лит.: Лесоустройство, 3 изд., M., 1974. H. П. Анучин.
 

СПЕЛОСТЬ ПОЧВЫ, состояние почвы, показывающее готовность её к обработке (физич. спелость) или к посеву и посадке культурных растений (биологич. спелость). Физическая С. п. создаётся при некотором её оптимальном увлажнении (влажность спелого состояния), когда почва во время механич. обработки распадается на агрегаты (комочки) размером от 1 до 10 мм. При более высокой влажности почва налипает на почвообрабатывающие орудия, при более низкой - разламывается на крупные комки, глыбы. При спелом состоянии почва лучше крошится, оказывает наименьшее сопротивление при обработке, а во вспаханной почве создаётся оптимальное соотношение между твёрдой частью, водой и воздухом. С, п. определяют визуально, по характеру крошения, сбрасывая пробу почвы с лопаты (или бросая комок почвы, взятой в горсть). Биологи ч. спелость наступает в хорошо обработанной, оптимально увлажнённой и прогретой почве.

СПЕНДИАРОВ (наст. фам.- Спендиарян) Александр Афанасьевич [20.10(1.11).1871, Каховка,- 7.5.1928, Ереван], советский композитор, дирижёр, педагог, обществ, деятель, нар. арт. Арм. CCP (1926). Классик арм. музыки. Окончил юридич. ф-т Моск. ун-та (1895). Теорию композиции изучал у H. С. Кленовского в Москве (1892-94) и H. А. Римского - Корсакова в Петербурге (1896-1900). Долгое время жил в

Крыму. Творчество А. А. Спендиаров. С. развивалось под влиянием передовой русской и армянской культуры (общался с А. К. Глазуновым, M. Горьким, поэтом О. Туманяном и др.). Как композитор С. утверждал реалистическое искусство, тяготел к программной музыке, создал в своих произведениях опоэтизированные образы природы, жанровые картины нар. жизни. За симф. картину "Три пальмы" (1905), легенду "Бэдапроповедник" (1907) и мелодекламацию "Мы отдохнём" (на текст А. П. Чехова, 1910) получил Глинкинские премии (1908, 1910, 1912). В ряде его сочинений звучит протест против социальной несправедливости и призыв к свободе: элегия "Несжатая полоса" для хора с оркестром (слова H. А. Некрасова, 1902), героич. песня "Туда, туда, на поле чести" (по роману "Раны Армении" Абовяна, слова И. Иоаннисяна, 1914), ария с оркестром "К Армении" (1915).

После Окт. революции 1917 С. активно включился в строительство сов. культуры. Руководил самодеят. хорами, оркестрами, обрабатывал нар., вт. ч. революц., песни. С 1924 жил в Ереване, участвовал в работе Ин-та науки и иск-ва, консерватории, в организации муз. изд-ва и симф. оркестра. В расцвете творческих сил С. написал "Эриванские этюды" для оркестра (1925), до конца жизни работал над героико-патриотич. оперой "Алмаст" по поэме "Взятие Тмкаберта" Туманяна (1930, Москва). Среди соч. С.- "Концертная увертюра" (1900), 2 сюиты "Крымские этюды" (1903, 1912), кантата "Памяти В. В. Стасова" (1907), романсы, мелодекламации, вокальные ансамбли, хоры, камерно-инструментальные произв. Имя С. присвоено Армянскому театру оперы и балета.

Соч.: Поли. собр. соч., сост. и ред. Г. E. Будагян, т. 1 - 10, Ep., 1943-71; Автобиография, "Советская музыка", 1938, № 4.

Лит.: Шавердян А., А. А. Спендиа-ров, М.-Л., 1939; Спендиарова M., Спендиаров, M., 1964; Тигранов Г.,

А. А. Спендиаров.

А. А. Спендиаров, 2 изд., M., 1971; Александр Спендиаров. Статьи и исследования, сост. Г. Геодакян, Ep., 1973. 7". Г. Тигранов.

СПEHC (Spence) Томас (21.6.1750, Ныокасл-эпон-Тайн, - 8.9.1814, Лондон), английский социалист-утопист. Испытал влияние теоретиков естественного права. В памфлете "Действительные права человека" (1775) выступил за отмену частной собственности на землю и передачу её церковным приходам для свободной сдачи в аренду прихожанам. С. считал возможным на этой основе создать новый социальный строй - свободную ассоциацию самоуправляющихся общин. Неоднократно подвергался репрессиям. Учение С. оказало влияние на P. Оуэна.

Лит.: Волгин В. П, История социалистических идей, ч. 1, М.- Л., 1928; Черняк E. Б., Массовое движение в Англии и Ирландии в конце XVIII - начале XIX в., M., 1962; R u d k i NО. D., Thomas Spence..., N. Y.. 1927.
 

СПEHC (Spence) Уильям Гатри (1846, Оркнейские о-ва,- 13.12.1926, Теранг, Виктория), австралийский политич. деятель. С 1870-х гг. активно участвовал в профсоюзном движении. В 1901-17 чл. парламента по спискам Лейбористской партии. Эволюционировал вправо. В 1916 выступил в поддержку введения обязат. воинской повинности, за что был исключён из партии. В 1917 вступил в Нац. партию, созданную У. Хьюзом.

СПЕНСЕР (Spencer) Герберт (27.4.1820, Дерби,- 8.12.1903, Брайтон), английский философ и социолог, один из родоначальников позитивизма. Работал инженером на жел. дороге (1837-41), затем сотрудничал в журн. "Экономист" ("Economist") (1848-53), б. ч. жизни провёл как кабинетный учёный. Философия С. явилась дальнейшим развитием позитивизма О. Конта, хотя С. и отрицал свою зависимость от его взглядов. Влияние на С. оказали также агностицизм Д. Юма и Дж. С. Милля, кантианство, натурфилософские идеи Ф. Шеллинга и шотландская школа.

Философию С. понимал как максимально обобщённое знание законов явлений; т. о., философия, по С., отличается от частных наук чисто количественно, степенью обобщённости знания. С. исходит из деления мира на Познаваемое и Непознаваемое (в этом смысле его философия может быть понята как упрощённая модификация учения И. Канта: Познаваемое-"мир явлений", Непознаваемое - "вещь в себе"). Наука, по мысли С., способна познавать лишь сходства, различия и др. отношения между чувств, восприятиями, но не может проникнуть в сущность явлений. С этой точки зрения "...материя, движение и сила лишь символы неведомого реального" ("Основные начала", СПБ, 1897, с. 466). Непознаваемое выступает у С. как "первоначальная причина", в признании наличия к-рой сходятся наука и религия (см. там же, с. 82-103).

В теории познания С. развивал концепцию т. н. трансформированного реализма, утверждая, что ощущения не похожи на предметы; однако каждому изменению предмета соответствует определённое изменение структуры ощущений и восприятий ("иероглифизм"). С. пытался соединить эмпиризм с априоризмом (см. Априори), признавая априорное (самоочевидное) физиологически закреплённым опытом бесчисленных поколений предков. Согласно С., то, что априорно для личности, апостериорно для рода.

Специфич. особенность позитивизма С.- его учение о всеобщей эволюции, основанное на механистич. интерпретации эмбриологии К. Бэра, геол. учения Ч. Лайеля, физ. закона сохранения и превращения энергии и дарвинизма. С. сводил понятие эволюции к 'непрерывному перераспределению телесных частиц и их движению, соединению (интеграции) и рассеянию (дезинтеграции). Под это механистич. понимание эволюции С. пытался подвести все явления - от неорганических до нравственных и социальных, утверждая, что общее направление эволюции - к равновесию. Отказываясь искать причины эволюции, С. понимал эволюционизм как простое описание наблюдаемых фактов. Отсюда возникает внутр. противоречие концепции С.: учение об эволюции не относится им к сфере сущности, в области же явлений оно не вправе претендовать на объяснение закономерной связи между последоват. состояниями тел. Теория эволюции С. не могла объяснить качеств, изменения в развитии; это отчётливо выразилось также в понимании С. биологич. эволюции - как приспособления внутр. отношений к внешним с целью сохранения существования (см. "Основания биологии", т. 1-3, СПБ, 1899).

С. является основоположником органической школы в социологии. Классовое строение общества и выделение в его рамках различных адм. органов С. понимал по аналогии с разделением функций между органами живого тела. Осн. законом социального развития С. считал закон выживания наиболее приспособленных обществ, а из своей концепции эволюции выводил преимущества, наибольшую приспособленность "дифференцированного" (т. е. разделённого на классы)общества. С. - противник социализма, считавший революцию "болезнью" обществ, организма.

В этике С. стоял на позициях утилитаризма и гедонизма', нравственность, по С., связана с пользой, к-рая и есть источник наслаждения. Эстетич. воззрения С. сочетают различные мотивы: принцип бесцельной целесообразности Канта, понимание иск-ва как игры, идущее от Ф. Шиллера, и утилитаризм, согласно к-рому прекрасно то, что было в прошлом полезно. Психология С. явилась одним из источников психофизич. параллелизма (см. Психофизическая проблема) и генетической психологии. Педагогич. идеи С. были связаны с пропагандой утилитарного, естественнонауч. образования. С. внёс значит, вклад в изучение первобытной культуры, был одним из представителей эволюционной школы в этнографии, разработал теорию происхождения и развития религиозных верований.

Философия С. была квинтэссенцией бурж.-либеральных иллюзий викторианской (доимпериалистической) эпохи в истории Англии и резюмировала принципы и достижения естествознания сер. 19 в. Она пользовалась большой популярностью, оказала значит, влияние на эмпириокритицизм и неопозитивизм.

Соч.: Works, V. 1 - 18, L.- N. Y., 1910 в рус. пер.- Собр. соч., т. 1 - 7, СПБ, 1866-69; Соч., т. 1 - 7, СПБ, 1898-1900; Автобиография, ч. 1 - 2, СПБ, 1914.

Лит.: Нарский И. С., Очерки по истории позитивизма. M., 1960, гл. 4; Богомолов А. С., Идея развития в буржуазной философии 19 и 20 вв., [M.], 1962, гл. 2; К о н И. С., Позитивизм в социологии, [Л.],

1964, гл. 2; Hudson W., An introduction to the philosophy of H. Spencer, N. Y., 1894; Royce J., H. Spencer, N. Y., 1904; Haberlin P., H. Spencer's Grundlagen der Philosophie, Lpz., 1908; Duncan D., The life and letters of H. Spencer, N. Y., 1908; Schwarze K., H. Spencer, Lpz., 1909; Та у lor A. E., Herbert Spencer, N. Y., 1928; R u n m e у J., H. Spencer's sociology, L., 1934; Peel J., H. Spencer. The evolution of a sociologist, N. Y., 1971. И. С. Нарский.

СПЕНСЕР (Spenser) Эдмунд (ок. 1552, Лондон,- 1,3 или 16.1.1599, там же), английский поэт. Учился в Кембриджском ун-те; магистр. "Календарь пастуха" С. (1579) - пастораль из 12 эклог, каждая из к-рых связана с одним из месяцев года. Традиц. аллегория служит у С. и целям сатиры - "Возвращение Колина Клаута" (1591, опубл. 1595), басня "Сказка матушки Xaбард" (1591). Лирика С. представлена гимнами (1596), циклом сонетов "Аморетти" (1591-95). Самое крупное произв. С.- незаконченная аллегорич. поэма "Королева фей" (1590-96), проникнутая гуманистич. устремлениями. С. обращается к Артуровским легендам, развивает традиции антич. эпоса и поэм итал. Возрождения. Аллегории С. охватывают придворную жизнь, политику. Создавая волшебный мир, он наделяет своих персонажей чертами живых людей, его поэзия по-своему реалистична. Англ, стихосложение С. обогатил т. н. спенсеровой строфой.

Э. Спенсер.

Э. Спенсер. "Королева фен". Илл. T. Робинсона.

Соч.: Works, V. 1 - 8, Bait., 1932 - 47; в рус. пер., в кн.: Хрестоматия по западноевропейской литературе. Эпоха Возрождения, сост. Б. И. Пуришев, 3 изд., M., 1947.

Лит.: История английской литературы, т. 1, в. 1, М.- Л., 1943; R e n w i с k W. L., E. Spenser..., L., Г1964]; Spenser. The critical heritage. Ed. by R. M. Cummings, L.,[197I]; A t k i n s
N D. F., E. Spenser. A bibliography supplement, N. Y., 1967. M. A. Hepcecoea.
 

СПЕНСЕР (Spencer), залив Индийского ок. у юж. 6eрега Австралии, между п-овами Эйр и Йорк. Берега преим. низкие, слабо изрезанные. Вдаётся в сушу на 330 км, шир. у входа ок. 80 км. Глуб. до 64 м. Приливы неправильные суточные, их величина до 3,6 м. Осн. порт - Порт-Пири. Назван по имени англ. мор. министра Дж. Дж. Спенсера (G. J. Spencer).
 

СПЕНСЕРОВА СТРОФА, в стихосложении 9-стишная строфа с рифмовкой ababbcbcc, первые 8 строк - 5-стопные ямбы, последняя - 6-стопный ямб. Появилась (как переработка для эпоса франц. лирич. строфы ababbcbc) в поэме Э. Спенсера ("Королева фей", 1590- 1596); была возрождена Дж. Байроном ("Чайльд-Гарольд"), П. Б. Шелли, Дж. Китсом; из англ, лит-ры перешла в нем. и рус. поэзию, но преим. лишь в переводах и стилизациях (напр., M. Кузмин, "Всадник"). Повлияла на строение 11-стишных строф M. Ю. Лермонтова ("Сашка", "Памяти А. Одоевского" и др.).
 

СПЕР (Spoehr) Герман (18.6.1885, Чикаго,- 21.6.1954, Станфорд), американский ботаник. Окончил Чикагский ун-т (1906). Сотрудник Ин-та Карнеги (1910- 1929), проф. Станфордского ун-та (1929- 1950). Осн. труды по фотосинтезу и дыханию растений. Опроверг представление о формальдегиде как промежуточном продукте фотосинтеза. Одним из первых применил метод меченых атомов при исследовании метаболизма у растений. Инициатор работ по культуре одноклеточных водорослей (хлореллы) с целью получения кормов и продуктов питания.

СПЕРАНСКИЙ Алексей Дмитриевич [30.12.1887 (11.1.1888), Уржум, ныне Кировской обл.,- 23.7.1961, Москва], советский патолог, акад. АН СССР (1939) и АМН СССР (1944). Чл. КПСС с 1943. В 1911 окончил мед. ф-т Казанского ун-та; с 1920 проф. кафедры оперативной хирургии и топография, анатомии Иркутского ун-та. В 1923-28 ассистент И. П. Павлова и одновременно организатор (1926) и руководитель экспериментального отдела в Ин-те хирургич. невропатологии (Ленинград). Зав. отделами патофизиологии ленингр. Ин-та экспериментальной медицины (1928-34) и общей патологии Всесоюзного ин-та экспериментальной медицины в Москве (с 1934). С 1945 директор Ин-та общей и эксперимент, патологии АМН СССР; с 1954 (после преобразования в Ин-т норм, и патологич. физиологии) зав. отделом общей патологии.

С.- представитель нервизма. Осн. труды посвящены роли нервной системы в происхождении, механизмах развития, течения и исхода патологич. процессов различной природы; методологии патологии и экспериментальной терапии. Работами С. и его школы вскрыты общие закономерности и особенности течения т. н. нервных дистрофий, установлена роль нервной системы в компенсации нарушенных функций, процессах выздоровления. Гос. пр. СССР (1943), пр. им. И. П. Павлова АН СССР (1937). Награждён 2 орденами Ленина, 2 др. орденами, а также медалями.

Соч.: Нервная система в патологии, M.- Л., 1930; Элементы построения теории медицины, М.- Л., 1935; Избр. труды, M., 1955.

Лит.: Острый О. Я., Развитие идей нервизма в системе исследований академика А. Д. Сперанского, Тб., 1958; П л е ц и-тый Д. Ф., А. Д. Сперанский, M., 1967; Чернух A. M., Плецитый Д. Ф., Нервизм и современная патология (К 80-летию со дня рождения А. Д. Сперанского), в кн.: Нервная трофика в физиологии и патологии, M., 1970. Ю. А. Шилинис.
 

СПЕРАНСКИЙ Георгий Несторович [7(19).2.1873, Москва,- 14.1.1969, там же], советский педиатр, активный участник создания системы охраны материнства и детства, чл.-корр. АН СССР (1943), акад. АМН СССР (1944), Герой Социалистич. Труда (1957). В 1898 окончил мед. ф-т Моск. ун-та. Ученик H. Ф. Филатова. В 1912 основал в Москве первый Дом грудного ребёнка с лечебницей, лабораторией, консультацией, молочной кухней, яслями. С 1922 директор созданного по инициативе В. П. Лебедевой и С. Ин-та охраны материнства и младенчества (ныне Педиатрии институт АМН СССР). С 1931 по 1962 заведующий кафедрой педиатрии Центрального ин-та усовершенствования врачей. Осн. труды по проблемам до- и послеродовой профилактики, физиологии и патологии раннего детского возраста, по вскармливанию, вопросам ухода, закаливания и воспитания ребёнка. Пред. Всесоюзного об-ва детских врачей (1938-62), основатель (1922, под назв. "Журнал по изучению раннего детского возраста") и ред. журнала "Педиатрия" (в 1972 журналу присвоено имя С.). Создал школу педиатров. Почётный член Чехосл. мед. об-ва им. Я. Пуркине (1959) и об-в детских врачей НРБ и ПНР. Ленинская пр. (1970). Награждён 4 орденами Ленина, 2 др. орденами, а также медалями.

Соч.: Классификация расстройств питания детей раннего возраста, M., 1926; Учебник болезней раннего детского возраста, 2 изд., M.- Л., 1938 (соавтор); Сепсис раннего детского возраста, в кн.: Проблемы теоретической и практической медицины, сб. 3, М.- Л., 1937; Питание здорового и больного ребенка, M., 1958 (соавтор); Азбука матери, 15 изд., К., 1948; Мать и дитя, M., 1960 (совм. с Б. А. Архангельским).

Лит.: Таболин В. А., Вклад акад. Г. H. Сперанского в создание учения о новорожденном, "Педиатрия", 1972, № 5; Ч умаевская О. А., Г. H. Сперанский, M., 1973. M. Я. Студеникин.
 

СПЕРАНСКИЙ Евгений Вениаминович [р. 9(22).7.1903, Москва], русский советский актёр, режиссёр и драматург театра кукол, нар. арт. РСФСР (1966). В 1925-31 работал в Театре кукол при Центр, доме художеств, воспитания детей. С 1931 актёр Центр, театра кукол (один из его основателей). Среди ролей: Аладин и Мудрейший ("Волшебная лампа Аладина" Гернет), Конферансье ("Необыкновенный концерт"), Дьявол ("Ноев ковчег" Штока) и др. Поставил: "Любитне любит" Полякова, "Буратино" Борисовой и др. Автор пьес: "Дело о разводе", "Под шорох твоих ресниц", "И-го-го!", "Солдат и ведьма" (по Андерсену) и др. Награждён орденом Трудового Красного Знамени и медалями.

Соч.: Актер театра кукол, M., 1965; Повесть о странном жанре, M., 1971.
 

СПЕРАНСКИЙ Михаил Михайлович [ 1(12).1.1772, с. Черкутино, ныне Владимирской обл.,- 11(23).2.1839, Петербург], русский гос. деятель, граф (1839). Сын священника. В 1791 окончил в Петербурге Александро-Невскую семинарию. С 1797 на гос. службе. В 1803-07 директор департамента Мин-ва внутр. дел. Составил неск. проектов гос. реформ (важнейший -"Записка об устройстве судебных и правительственных учреждений в России", 1803). С 1807 статс-сек- . ретарь имп. Александра I₁ с 1808 чл. Комиссии составления законов, тов. министра юстиции. В 1809 по поручению Александра I подготовил план гос. преобразований-"Введение к уложению государственных законов", в к-ром рекомендовал для предотвращения возможных революц. потрясений в России придать самодержавию внешние формы конституц. монархии (выборность части чиновников, новые начала организации суда, гос. контроля, разделение властей и пр.). По проекту С. политич. права получали только дворянство и "среднее состояние" (купцы, мещане, гос. крестьяне, к-рые выбирали законодат. Гос. думу и распорядительные окружные и губ. думы, а также суд. органы). "Народу рабочему" (крепостные крестьяне, рабочие, домашние слуги) давались лишь нек-рые гражд. права при сохранении крепостного права. С. считал, что оно отменится постепенно, под воздействием развития пром-сти, торговли и просвещения. По инициативе С. в 1809 был издан указ, требовавший от чиновников определенного уровня образования. Практически С. удалось провести нек-рые адм. мероприятия, крупнейшим из к-рых было учреждение Государственного совета (1810). Деятельность С. вызвала недовольство консервативного дворянства, к-рое третировало С. как выскочку, обвиняло в гос. измене и добилось его падения. В 1812 г. С. был сослан в Ниж. Новгород, затем в Пермь. В 1816 С был назначен пензенским губернатором, в 1819 - ген.-губернатором Сибири. Был инициатором реформ управления Сибирью. В 1821 возвращён в Петербург, назначен чл. Гос. совета и Сиб. к-та, управляющим Комиссией составления законов. К этому времени С. стал защитником неограниченной монархии. Он был составителем манифеста 13 дек. 1825 о вступлении на престол имп. Николая I, чл. Верх, уголовного суда над декабристами. С 1826 фактически возглавлял 2-е отделение Собственной его имп. величества канцелярии, осуществлявшее кодификацию законов. Под руководством С. были составлены Полное собрание законов Российской империи в 45 тт. (1830), Свод законов Российской империи в 15 тт. (1832) и др. С. был чл. ряда высших гос. к-тов 20-30-х гг., в 1835-37 преподавал юридич. науки наследнику престола (будущему имп. Александру II), с 1838 - пред, департамента законов Гос. совета.

С oq. Обозрение исторических сведений о своде законов, Од., 1889; План государственного преобразования. (Введение к Уложению государственных законов), M., 1905; Проекты и записки. M.- Л., 1961.

Лит.: К о рф М. М , Жизнь графа Сперанского, т. 1 - 2, СПБ, 1861; Чернышевский H. Г., Русский реформатор (рецензия на князя M Корфа), Поли собр. соч., т. 7, M., 1950, Довнар-Запольский M. В., Политические идеалы M. M. Сперанского, M., 1905, П р е д т еченскийА.В., Очерки общественно-политической истории России в первой четверти XIX в., M., 1957. H. П Ерошкин.

СПЕРАНСКИЙ Сергей Борисович [р. 10(23).5.1914, Казань], советский архитектор, нар. архитектор СССР (1971). Чл. КПСС с 1957. Окончил AX в Ленинграде (1941), где учился у H. А. Троцкого, И. И. Фомина, преподаёт там же с 1947.

А. Д Сперанский

Г H Сперанский

Работы (с соавторами): Электротехнич. ин-т (1958), жилые дома на Московском (1956-61) и Новоизмайловском проспектах (1964-65), телецентр (1962), н.-и. институт дизельной пром-сти (1963) - все в Ленинграде; гостиница "Ленинград" (1970) в Ленинграде и комплекс сооружений таможни на советско-финской границе (1967) - Гос. пр. СССР (1973). Награждён 2 орденами, а также медалями.

С. Б. Сперанский, В. С. Волон-севич, H. В. Каменский, В. Э. Струзман, E. M. Израилев Таможня на советско-финской границе. 1967.
 

СПЕРАНТОВА Валентина Александровна [р. 11(24).2.1904, Зарайск], русская советская актриса, нар. арт. СССР (1970). Чл. КПСС с 1953. В 1925 по окончании Театр, техникума им. А. В. Луначарского вступила в труппу 1-го Гос. педагогич. театра (впоследствии Госцентюз). С 1944 актриса Центр, детского театра. Играла роли подростков. Героям С. свойственны мужественность, чувство собственного достоинства, воинствующее неприятие несправедливости: Егорка ("Черный яр" Афиногенова), Ахмет ("Винтовка № 492116" Крона), Герда и Кей ("Снежная королева" Шварца). С сер. 50-х гг. перешла на характерные роли: Кукушкина ("Доходное место" Островского), Клавдия Васильевна ("В поисках радости" Розова), Бабушка ("Обратный адрес" Алексина) и др. Выступает на радио и телевидении, снимается в кино. Гос. пр. РСФСР им. H. К. Крупской (1974). Награждена орденом Трудового Красного Знамени и медалями.

Лит.. Миндлин Э,В А. Сперантова, M , 1950, Филиппова T, Сперантова, в сб.: Труд актера, в. 13, M., 1965, с. 45-64.
 

СПЕРМА (от греч. spernia - семя), семя, эйякулят, жидкость (мутная, вязкая, опалесцирующая, светлосерого цвета), выделяемая при половом акте мужчинами, а также самцами животных. Состоит из сперматозоидов и семенной жидкости.

С. содержит белки (в т. ч. ферменты, нуклеопротеиды), липиды, углеводы, витамины, простагландины, соли натрия, калия, кальция и др. органич. и неорганич. вещества. Образование С. начинается в период половой зрелости, достигает максимума в зрелом возрасте и уменьшается к старости.

M M. Сперанский.

C. Б. Сперанский.

В. А. Сперантова.

Объем С., выделяемой при каждом половом акте, различен у разных видов: у человека 2- 6 мл, у быка в среднем 4-5 мл, жеребца 60-100 мл, хряка до 250 мл, у барана 1 -1,5 мл. Оплодотворяющее действие С. зависит от количества и качества сперматозоидов. Кол-во сперматозоидов в С. животных неодинаково (у барана ок. 30% , у быка ок. 14%, хряка, жеребца 7-8%) и может варьировать у одного и того же животного в зависимости от условий жизни. У большинства беспозвоночных и нек-рых позвоночных животных (рыб, земноводных, пресмыкающихся, MH. птиц и млекопитающих) наблюдается сезонность выделения С. При нек-рых патологич. состояниях организма С. может быть лишена сперматозоидов (азооспермия), иметь их в небольшом кол-ве (олигоспер-мия), содержать неподвижные (некро-спермия) или аномальные сперматозоиды (тератоспермия).

С. исследуют для установления причин бесплодия, в суд.-мед. практике. Оценка качества С., способы ее разбавления, хранения, транспортировки, методы взятия важны при искусственном осеменении с.-х. животных. О С. рыб см. Молоки. Л. В. Данилова.
 

СПЕРМАТИДЫ (от греч. sperma, род. падеж spermatos - семя), развивающиеся мужские половые клетки в период спермиогенеза. С. образуются (в кол-ве 4) из сперматоцита 2-го порядка в результате 2-го деления созревания. Они содержат гаплоидный набор хромосом, не делятся, проходят цикл структурных изменений и превращаются в сперматозоиды. См. также Сперматогенез.

СПЕРМАТОГЕНЕЗ (от греч. sperrna, род. падеж spermatos - семя и ...генез), процесс превращения диплоидных мужских половых клеток животных и многих растений в гаплоидные, свободные и очень дифференцированные клетки - сперматозоиды. Различают 4 периода С.: размножение, рост, деления созревания и формирование, или спермиогенез (спермиотелиозис). В 1-м периоде диплоидные исходные мужские половые клетки (сперматогонии) неск. раз делятся путём митоза (число делений у каждого вида постоянно). Во 2-м периоде половые клетки (сперматоциты 1-го порядка) увеличиваются в размерах, а ядро их проходит длительную профазу, во время к-рой совершается конъюгация гомологичных хромосом и кроссинговер, сопровождающийся обменом участками между гомологичными хромосомами, и образуются тетрады. В 3-м периоде происходят два деления созревания (мейоз), осуществляется редукция или уменьшение числа хромосом вдвое (при этом в одних тетрадах при первом делении к полюсам веретена расходятся гомологичные хромосомы, при втором - хроматиды, а в других, наоборот,- сначала хроматиды, затем гомологичные хромосомы). Таким образом, каждый сперматоцит 1-го порядка дает 2 сперматоцита 2-го порядка, к-рые после второго деления образуют 4 одинаковые по размерам гаплоидные клетки - сперматиды. Последние не делятся, вступают в 4-й период С., или спермиогенез, и превращаются в сперматозоиды: сперматида из округлой становится вытянутой, происходит новообразование одних структур (акросома, побочное ядро, жгутик и т. д.), исчезновение других (рибосомы, эндоплазматический ретикулум и т. д.) и перемещение многих органелл внутри клетки, наз. телокине-тическими движениями. Большая часть цитоплазмы исчезает из клетки. Вытянутое ядро с конденсированным хроматином и акросомой (производное аппарата Гольджи) размещаются на апикальном полюсе клетки и образуют головку сперматозоида; центриоль ложится обычно у базального полюса ядра, от неё берёт начало жгутик; митохондрии окружают центриоль или формируют т. н. побочное ядро, расположенное в промежуточном отделе сперматозоида.

Лит.: Руководство по цитологии, т. 2, M., 1966; Робертис Э., Новинский В., Саэс Ф., Биология клетки, пер. с англ., M., 1967; The cell, V. 3, N. Y.-L., 1961. Л. В. Данилова.
 

СПЕРМАТОГЕННЫЕ КЛЕТКИ, сперматогенный эпителий, совокупность клеток, развивающихся в стенке семенных канальцев. С. к. представляют различные переходные формы (спермапюгонии, сперматоциты, сперматиды) от первичных половых клеток до сперматозоидов.
 

СПЕРМАТОГОНИИ (от греч. sperma, род. падеж spermatos - семя и gonos - рождение, плод, потомок), развивающиеся мужские половые клетки в период размножения до начала периода роста (см. Сперматогенез). Находятся в состоянии интенсивного митотич. деления (см. Митоз). У насекомых и нек-рых др. беспозвоночных различают первичные и вторичные С.; последние имеют меньшие размеры и окружены клетками, образующими семенной фолликул, или сперматоцисту. У млекопитающих выделяют С. типов А и Б, различающиеся степенью дифференцировки и структурой хроматина. У разных видов животных продолжительность периода размножения различна и зависит от числа генераций С. и темпа их деления - параметров, постоянных для каждого вида. С. образуются в пристеночном слое семенных канальцев; у MH. животных имеется особая зона размножения в слепом конце семенников.
 

СПЕРМАТОЗОИД (от греч. sperma, род. падеж spermatos - семя, Zpon - живое существо и eidos - вид), мужская половая клетка животных организмов и MH. растений. С. животных (живчик, семенная нить, спермий) у всех позвоночных и большинства беспозвоночных имеет жгутик (хвост, рис., а), обеспечивающий его поступательное движение; у некоторых червей, многоножек, ракообразных и клещей С. не имеют хвоста и характеризуются большим разнообразием строения и амебоидным движением. Длина С. у различных видов измеряется десятками и сотнями микрометров, у насекомых достигает неск. миллиметров. Хвостатые С. имеют сравнительно короткую (округлую, конусовидную, крючковидную и т. д.) головку, в к-рой расположено ядро, содержащее конденсированный хроматин. На переднем конце головки находится акросома, содержащая лизины. За головкой следует более тонкий промежуточный отдел, переходящий в нитевидный хвост. Промежуточный отдел у С. большинства видов животных короткий и заключает в себе базальное тело (центриоль), состоящее из девяти расположенных кольцом триплетов коротких микротрубочек и окружённое венчиком из 4-10 крупных митохондрий. От базального тела берёт начало осевая нить (осевой комплекс, аксонема), сокращение к-рой обеспечивает биение жгутика и перемещение С. Ультраструктура осевой нити у разных С. практически одинакова и сходна с таковой у ресничек (рис., б, в); она состоит из фибрилл (микротрубочек, диаметром 200-250 A),2 из к-рых лежат в центре, а 9 перифе-рич. двойных (дублеты) расположены кольцом вокруг центральных (9 + 2).

Сперматозоид млекопитающих: а - схема строения (/ - акросома, 2 - головка, 3 - шейка, 4 - промежуточный отдел, 5 - главный отдел хвоста, 6 - концевой отдел), б и  - поперечные срезы (сильно увеличены): б - промежуточного отдела;  - главного отдела хвоста (/ - митохондрии, 2 - центральные фибриллы, 3 - дублеты, 4 - дополнительные фибриллы).

Иногда снаружи от дублетов лежат ещё 9 дополнительных фибрилл (9 + 9 + 2). Периферич. фибриллы жгутика непосредственно переходят в микротрубочки базального тела, центральные фибриллы остаются свободными. В осевых нитях жгутиков (в фибриллах и структурах, связанных непосредственно с ними) имеются белки, подобные актину и миозину скелетных мышц и обладающие способностью расщеплять АТФ. У насекомых головка С. сильно вытянута в длину, иногда спирально закручена и без заметных границ переходит в длинный хвост. Большая часть хвоста содержит особую структуру митохондриального происхождения, наз. побочным ядром. У мн. животных в семенниках образуется неск. типов С., большинство к-рых атипичны и возникают в результате нарушения хода сперматогенеза, гл. обр. в период делений созревания; такие С., по-видимому, не обладают оплодотворяющей способностью.

С. растений (антерозоиды) образуются в органах, наз. антеридиями. У большинства семенных растений С., обычно наз. спермиями, лишены жгутиков и активно не двигаются (оплодотворение происходит не в жидкой среде). С. с двумя или многими жгутиками имеются у зелёных и бурых водорослей, у нек-рых низших грибов, мхов, папоротников, хвощей, плаунов, изоэтесов, селагинелл, саговников и гинкго. С. лишены целлюлозной оболочки, в большинстве случаев очень мелкие (за исключением С. нек-рых саговников, у к-рых они достигают 300 мкм в диаметре и видны невооружённым глазом), но с крупным ядром и небольшим кол-вом цитоплазмы. Жгутик находится на переднем (по направлению движения) конце С. Движение С. к яйцеклетке определяется различными хим. веществами, входящими в состав женских половых клеток и органов.

Лит.: Вильсон Э., Клетка и ее роль в развитии и наследственности, пер. с англ., т. 1, М.- Л., 1936; Руководство по цитологии, т. 2, М.- Л., 1966; Hancock J. L., The ultra-structure of mammalian spermatozoa, в кн. Advances in reproductive physiology, L., 1966. Л.В.Данилова.

СПЕРМАТОФОРЫ (от греч. phoros - несущий), капсулы у нек-рых животных, наполненные муж. половыми клетками - сперматозоидами; выполняют функцию их переноса. С. характерны для пиявок, головоногих и нек-рых брюхоногих моллюсков, ряда ракообразных, паукообразных, многоножек, насекомых, для погонофор и нек-рых земноводных. Форма С. и способы попадания их в половую систему самки различны. Так, у ракообразных, паукообразных и насекомых в перенесении С. участвуют те или иные конечности. С. головоногих моллюсков переносятся обычно одной из "рук", т. н. гектокотилем. Самец захватывает этой "рукой" С. и переносит их в мантийную полость самки; наполненный С. гектокотиль нек-рых осьминогов отрывается от тела самца, плавает и, найдя самку, заползает в её мантийную полость. Самцы тритонов и саламандр приклеивают С. к какому-нибудь предмету, а самка вбирает их клоачным отверстием.

СПЕРМАТОЦИТЫ (от греч. kytos - вместилище, здесь - клетка), мужские половые клетки, развивающиеся из сперматогониев. Различают С. 1-го порядка (в период роста) и С. 2-го порядка (в период делений созревания). С. 2-го порядка после второго деления созревания дают начало сперматидам (см. Сперматогенез).
 

СПЕРМАЦЕТ (от сперма и греч. ketos - крупное морское животное), воскоподобное вещество, получаемое при охлаждении жидкого животного воска, заключённого в большом фиброзном мешке в голове кашалота. Гл. компонент С.- сложный эфир пальмитиновой к-ты и цетилового спирта. С.- белые пластинчатые кристаллы, хорошо растворимые в эфире, ацетоне, горячем спирте, но нерастворимые в воде; t_пл 53-54 ⁰C. Прежде С. принимали за сперму кашалота (отсюда назв.). С. служит кашалоту звукопроводом при эхолокации. В 18 в, из С. изготовляли свечи, ныне используют как смазочный материал и основу для изготовления кремов и мазей.