2Н4
о. о. ш
ас
:тоичивым круговым орбитам в экваториальной плоскости, может достигать 42% от энергии покоя тела (при я-vAf и радиусе орбиты г-+г + ). При нестационарном движении физ. объектов внутри эргосферы их полная энергия, измеренная относительно удал╦нного наблюдателя, может быть отрицательной; это да╦т возможность отнимать от 11Д е╦ вращат. энергию посредством разл. физ. процессов [процесса Пснроуяа (К. Penrose, 19C9), эффекта суперрадиации≈усиления эл.-магн. и грави-тад. воли при рассеянии на вращающейся ЧД, аккреции замагнпч. плазмы и т. д.]. В ходе этих процессов вращение1 ЧД замедляется, е╦ эргосфера сжимается, но площадь поверхности горизонта событий 5/./-=4л (г\-\-а2} всегда возрастает. Вращающаяся сверхмассивная (М^ ~tOu MQ) ЧД, окруж╦нная замагнич. плазмой, может
быть сверхмощным источником энергии, и поэтому е╦ используют для построения теоретич. моделей активных ядер галактик и квазаров.
К. п.-в. под горизонтом событий (при г<г+; в области, невидимой для удал╦нного наблюдателя) нестационарно и имеет истинную сингулярность на кольце г≈0, 0=я/2, где тензор кривизны Римана расходится. Вблизи этого кольца в К. п.-в. существуют замкнутые времепиподобные линии. Однако часть К. п.-
в. внутри поверхности г≈г_ =М≈У Mz≈а1 (т _ ≈ мопьший корень ур-ния Д≈0) является нефизпчскжой, т. к. эта поверхность образует Кошм горизонт в К. п.-н., к-рый неустойчив как по отношению к малым нестационарным гранитац. возмущениям, так и вследствие квантового эффекта рождения пар элементарных частиц гравитац. полем ЧД (см. Ч╦рные дыры, Квантовая теория гравитации]. Поэтому можно полагать, что внутри реальных вращающихся ЧД, возникающих в результате, коллапса первоначально регулярного распределения вещества, пространство-время перестраивается т. о., что горизонт К от и и замкнутые времениподобные линии не образуются, а структура пространства-времени оказывается подобной структуре пространства-времени Шварцшильда под горизонтом событий.
Лит.: Новикои И. Д., Фролов В. П., Физика ч╦рных дыр, М., 1986; Д ы м я и к о в а И. Г., Движение частиц и фотоном в гравитационном поле вращающегося тела, *УФНл, 1986, т, 148, С. ДЭЗ. А. А. Старобипский.
К╗РРА ЭФФЕКТ ≈ название тр╦х явлений, два из к-ръгх (I и III) были открыты Дж. Керром (J. Кегг) в 1875 (йл.-оптич. К. э.) и в 1876 (магп.-оптич. К. э.); после появлении лазеров в сильных оптич. полях был замечен эффект, аналогичный эл.-оптич. К. э., к-рый. назвали оптич. К, э.
Электрооптический К. э.≈ квадратичный электро-оптич. эффект» возникновение двойного лучепреломления в оптически изотропных веществах (газах, жидкостях, кристаллах с центром симметрии, стеклах) под действием внетп, однородного электрич. поля. Оптически изотропная среда, помещ╦нная в электрич. поле, становится анизотропной, приобретает свойства одноосного Кристалла (см. Кристаллооптика], оптич. ось к-рого направлена вдоль поля.
Регистрируется К. э. обычно по возникновению эллиптичности в проходящем через среду линейно ноля-
поля свет не проходит через анализатор. Индуцируемая электрич. иолем оптич. анизотропия среды приводит к различию показателей преломления пе и п0 необыкновенной и обыкновенной компонент пучка» поляризованных соответственно вдоль и попер╦к поля. Имея разные скорости, эти компоненты по мере распространения через среду приобретают разность фаз и, складываясь на выходе из среды (см. Интерференция поляризованных лучей], образуют эллиптически поляризованный свет, к-рый частично проходит через анализатор. О величине эффекта можно судить по интенсивности прошедшего через анализатор света, регистрируемой фотопри╦мником ФП'. Вводя компенсатор оптический перед анализатором, можно измерить разность фаз между обоими лучами и т. о. найти разность пе≈п0, Величина фазового сдвига б, индуцируемого электрич. полем при К. э,, определяется выраженном: б≈ (2njK]l(n┬≈«0) = 2ji5Z£3. Здесь / ≈ длина образца, Е ≈ напряж╦нность электрич. поля, \ ≈ длина волны света в вакууме, В ≈ постоянная Керра. Постоянной Керра иногда также наз. величину К~ВК/п (и ≈ показатель преломления вещества в отсутствие поля), к-рая числепно равна относит, разности показателей преломления (nf≈n0]jn во внеш. электрич. поле единичной напряж╦нности. Постоянная Керра обладает дисперсией (обычно увеличивается при уменьшении X), может быть положительной и отрицательной, зависит от агрегатного состояния вещества, температуры и структуры молекул. Значения постоянных Керра для неи-рых газов и жидкостей приведены в табл.
Значения постоянных Керра некоторых газов и жидкостей нм)
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«
|
|
|
cd*
|
|
|
|
|
|
ZL
|
|
|
р.
|
|
|
|
|
Вещество
|
С
|
В <СГСЭ)
|
Вещество
|
И
|
В (СГСЭ)
|
|
|
|
|
Ь"
|
|
|
Н о
|
|
|
|
|
нитробензол .
|
20
|
2,2-Ю-5
|
этиловый
|
|
|
|
|
|
нитротолуол .
|
»
|
1 ,2-10-s
|
спирт ....
|
18
|
9, 2- Ю-10
|
|
|
|
хлорбензол
|
»
|
1,0-10-"
|
ацетон ....
|
83
|
5 , 4-40 ~ '"
|
|
|
|
вода .....
|
,)
|
4,7-10-J
|
сероуглерод .
|
к 7
|
3,6-10-"
|
|
|
|
сероуглерод .
|
.,
|
3.2-lft-'
|
этиловый
|
|
|
|
|
|
бензол ....
|
>>
|
и ,0-10-»
|
эфир ....
|
63
|
≈ о.вв-ю-»
|
|
|
|
хлороформ . .
|
*
|
-3,5-10-*
|
этиленовый
|
|
|
|
|
|
|
|
|
спирт ....
|
20
|
≈ 1Д-10-1»
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Свег
П
7_
Ячейка Керра
Л 7-е≈
Образец _
ФП
Г"|≈*~ к схеме "LJ≈^- регистра' ции
348
Рис. 1. Схема наблюдения электрооптического эффекта Керра.
ризованном световом пучке. Между скрещенными поляризатором (П] (рис. 1) и анализатором (А) располагается Керра ячейка ≈ плоский конденсатор, заполненный прозрачным изотропным веществом. Плоскость поляризации падающего на ячейку излучения составляет угол 45° с направлением поля, В отсутствие
Количеств, теория К. э. была дана П. Ланжевеном в 1910 для недипольных (неполярных) молекул и обобщена М. Борном в 1918 на случай дипольных (полярных} молекул. К. э. объясняется анизотропией поляризуемости молекул. Хаотич. расположение анизотропных молекул обусловливает макроскопич. изотропность среды в отсутствие поля. Внеш. элоктрич. поле индуцирует ь молекуле диполышй момент, пропорциональный полю, но не совпадающий с ним по направлению из-за анизотропии поляризуемости молекулы. При взаимодействии пост, поля с индуцированным диполем возникает момент сил, стремящийся развернуть молекулу так, чтобы направление е╦ макс, поляризуемости совпало с направлением поля. Ориентирующее действие поля и дезориентирующее действие теплового движения ыоло-кул приводят к установлению при заданной темп-ре определенной степени ориентации молекул, определяющей анизотропию оптич. свойств среды, т. е. величину К. э. Теория Ланжевена предсказывала положит, знак постоянной Керра для произвольного вида тензора поляризуемости молекулы. Борн теоретически описал К. э. для дипольных молекул, когда ориентирующее действие электрич. поля обусловлено его взаимодействием с пост, моментами молекул, направление к-рых не совпадает с направлением макс, оптич. поляризуемости. Вследствие этого постоянная Керра может быть как положительной, так и отрицательной (если на-
