3.Физические эффекты, использующиеся для получения информации

При взаимодействии объектов ма­териального мира протекают физиче­ские процессы, сопровождающиеся различными физическими эффектами. Под физическим эффек­том (ФЭ) понимается изменение какого-либо свойства или параметра вещества, физического тела, среды, поля или системы (физическое тело – среда – поле, физическое тело – физическое тело, физическое тело – среда и т. д.) под действием одной или двух величин [4].

Для однозначности толкова­ния понятия ФЭ принято следующее его определение: физический эффект — это закономерность проявления ре­зультатов взаимодействия объектов материального мира, осуществля­емого посредством физических полей. При этом закономерность проявления характеризуется последовательностью и повторяемостью при идентичности взаимодействия.

Разнообразие процессов и явлений, которые происходят в природе, обусловлено четырьмя типами взаимо­действий: всемирным тяготением, электромагнитными, ядерными и сла­быми взаимодействиями. Каждому типу взаимодействия соответствуют определенные физические поля, которые имеют ряд модифи­каций, обусловливающих особенно­сти взаимодействия материальных объектов. Например, электрическое поле может быть электростатическим, переменным, вихревым и т. д. [11].

Воздействие всегда направлено на некоторый материальный объект.

Результаты воздействия– это эф­фекты, проявляющиеся на объектах (или в окружающем их пространстве), на которые направлены определенные воздействия. К результатам воздействия относятся также изме­нения параметров объектов (размеров, формы, диэлектрической проница­емости и т. д.). При постоянстве усло­вий взаимодействия и свойств объекта проявляются одни и те же результаты воздействия.

Обобщенная схема физического эффектаможет быть представлена в виде, показанном на рис. 3.1. Модель физического эффекта характеризует зависи­мость ре­зультата эффекта от воздействия и должна отражать условия взаимосвязи физических эффектов друг с другом, давать коли­чест­венную характеристику проявления физического эффекта, о

Рис. 3.1

беспечивать определение резуль­татов воздействий при за­дан­ных воздействиях, значениях варьируемых параметров физического объекта, временных характеристик и др. [11].

В общем случае модель ФЭ имеет вид

, (3.1)

где C_i – пара­метрыi-го результата воздействия;А_ОСН, А _ДОП– параметры основного и дополнительного воздействий; {b₁, b₂, b_n} – кортеж параметров физического объекта; t– время, характеризующее про­явление физического эффекта.

Для многих физических объектов пока не известны строгие математические зависимости между воздействием и результатом воздействия. В этом случае исполь­зуются эмпирические зависимости либо экспериментальные данные.

В зависимости от природы результата воздействия физические эффекты могут быть разделены на ФЭ: 1) с электрическими; 2) магнитными; 3) тепловыми; 4) механическими; 5) оптическими; 6) химическими; 7) радиоактивными; 8) пространственными; 9) временными результатами воздействия.

Рассмотрим некоторые физические эффекты, которые нашли широкое применение в различных областях техники, в частности при измерении и контроле различных физических величин и объектов.