Ugrás a tartalomhoz

Fizikai kislexikon

Patkós András (2007)

Typotex Elektronikus Kiadó Kft.

Sz

Sz

szabaddá válási hőmérséklet (kvark és gluon kiszabadulási hőmérséklet)

Lásd kvarkbezárás.

szabadelektron-elmélet

Ez az elmélet arra a feltevésre támaszkodik, hogy az elektronok szabadon mozoghatnak egy fémkristály vagy folyadék belsejében.

szabadenergia

A rendszer munkavégzőképességét jellemző termodinamikai potenciál. A Gibbs-szabadenergia (Gibbs-függvény), definíciója , ahol adja meg az állandó hőmérsékleten és állandó nyomáson végbemenő reverzibilis reakcióban felszabaduló vagy felhasznált energiát, az entalpia, pedig a rendszer entrópiája. A Gibbs-szabadenergia megváltozása hasznos annak megítélésére, hogy egy reakció végbemegy-e. Ha pozitív, akkor csak akkor megy végbe a reakció, ha energiabefektetéssel a rendszert a egyensúlyból kiszabadítjuk. Ha negatív, akkor a reakció spontán végbemegy. A fogalmat Josiah Willard Gibbs-ről nevezték el.

A Helmholtz-féle szabadenergiát (Helmholtz-függényt) az relációval definiálják, ahol a belső energia. Reverzibilis izoterm folyamatra a hasznosítható munka. A fogalom névadója H. L. F. Helmholtz.

szabadsági fok

A rendszer konfigurációjának meghatározásához szükséges független paraméterek száma. A kinetikus gázelméletben a szabadsági fok adja meg, hogy egy atom vagy egy molekula hányféle módon tehet szert energiára. Azonban többféle paraméter-együttest is ki lehet választani, s a felépített elmélet részleteit ez a választás szabja meg. Például egyatomos gázokban minden atomra három szabadsági fokot oszthatunk ki az atom térbeli helyzetének meghatározására a három térkoordinátának megfelelően. Az atom átlagos energiája az energia ekvipartíciója szerint minden szabadsági fokra ugyanakkora: (ahol a Boltzmann-állandó, a termodinamikai hőmérséklet. Tehát az egyatomos gáz teljes moláris energiája , ahol az Avogadro-állandó (mólnyi mennyiségű anyagban lévő atomok száma). Mivel , ahol a moláris gázállandó, ezért a teljes moláris energia .

Kétatomos gázok esetében a két atom helyzetének megadásához már hat koordinátára, azaz hat szabadsági fokra van szükség. Ezeket általában az energia elraktározásának ha független módjaként szokták felfogni: a molekulának három szabadsági foka van a különféle transzlációs mozgásokra, két szabadsági foka a molekulatengely körüli forgásra és egy rezgési szabadsági foka a két atom közti kötés irányában történő rezgőmozgásra. A forgási szabadsági fokok járulékot adnak az összenergiához; hasonlóképpen az rezgési szabadsági fok is egyenlő mértékben osztozik az energiában, s potenciális energiájának átlagban egyenlőnek kell lennie az egy szabadsági fokra jutó kinetikus energiával. A kétatomos gáz egyetlen molekulájára jutó energia ezért (a molekula egészének transzlációs mozgására) plusz (az egyes atomok forgási energiájára) plusz (a rezgési energiára), azaz összesen . 2. Azoknak a minimálisan szükséges független állapothatározóknak a száma, amelyek segítségével a rendszer állapotát a a fázisszabály értelmében definiálni lehet. Ilyen értelemben a gáznak két szabadsági foka van (a nyomás és a hőmérséklet).

szabad úthossz

Az az átlagos távolság, amelyet a gázban egy molekula, a fémkristályban az elektron, a moderátorban a neutron két ütközés között megtesz. A kinetikus gázelmélet szerint (a merev gömbnek tekintett) átmérőjű molekulák két rugalmas ütközés között átlagosan távolságot tesznek meg, ahol a gáz egységnyi térfogatában lévő molekulák száma. Mivel arányos a gáz nyomásával, a közepes szabad úthossz forditottan arányos a gáz nyomásával.

szabályzó rúd

Egyike azoknak a bór vagy kadmium rudaknak, amelyek neutronokat nyeletnek el az atomreaktorban. A szabályzó rudakat be lehet engedni vagy ki lehet húzni egy nukleáris reaktor reaktorterébe az abban lejátszódó reakció mértékét szabályozva vele.

szakadásos függvény

Lásd folytonos függvény.

száloptika

Lásd optikai szál.

számítógép

Olyan elektronikus eszköz, amely utasítások sorozata, ún. program szerint dolgoz fel információt. A számítógépek legsokoldalúbb fajtája a digitális számítógép, amelynél a bemenet megadása karakterek formájában történik, a gép belsejében pedig kettes számrendszerben tárolódik. A számítógép működésében központi szerepet játszik az információt kezelő áramköröket (lásd logikai áramkörök) tartalmazó központi feldolgozó egység vagy processzor (central processing unit, CPU). A processzor egy a műveleteket végrehajtó aritmetikai/logikai egységet (arithmetic/logic unit, ALU), és egy vezérlő egységet tartalmaz. Ezt egy rövid távú memória egészíti ki, amelyben az adatok elektronikus áramkörökben tárolódnak (lásd RAM). A hozzá társuló tárolóeszözökhöz tartozik a mágneslemez és a CD-ROM. Ezen felül vannak perifériás beviteli és kimeneti eszközök, például billentyűzet, képmegjelenítő egység (visual-display unit, VDU), mágnesszalag és nyomtató. A számítógépek mérete a néhány ezer logikai elemből álló mikroprocesszortól a több millió logikai áramkört tartalmazó nagyszámítógépekig terjed.

Az analóg számítógép tudományos kísérletekben, ipari vezérlőrendszerekben, stb. használatos. Ez a fajta eszköz bemenetei és kimenetei a kereskedelmi használatban jobban elterjedt digitális eszközök diszkrét számjegyei helyett folytonosan változó menyiségek, például a feszültség. A hibrid számítógépek mind a digitális mind az analóg eszközök tulajdonságaival rendelkeznek. A bemenet általában analóg formájú, de a feldolgozás egy processzorral, digitálisan történik.

A számítógép hardver a rendszer által ténylegesen használt elektronikus vagy mechanikus eszközökből áll, míg a szoftver a programokból és az adatokból. Lásd még ROM.

számjegy

Egyjegyű számot ábrázoló jel. Például a 479 szám három számjegyből áll.

számláló

Objektumok vagy események, gyakran töltött részecskék vagy fotonok becsapódásának észlelésére és számlálására szolgáló eszköz. Utóbbiak úgy működnek, hogy a becsapodó részecskék által keltett ionizációs áramot vagy feszültséget mérik. Az impulzuslökéseket elektronikus módszerrel számlálják. Lásd Cserenkov-számláló; Geiger-számláló; proporcionális számláló; szcintillációs számláló; szikrakamra. A nevek pusztán az aktuális detektor szerkezetére utalnak; a segédszámlálót ilyenkor frekvenciaosztónak nevezik.

számtani közép (számtani átlag)

Lásd átlag.

számtani sorozat (számtani haladvány)

Számok olyan sorozata, melyek elemei közötti különbség állandó, például a egy olyan számtani sorozatot alkot, melynek differenciája 6. Az -edik elem kiszámítására vonatkozó általános összefüggés

az első elem összege pedig

Hasonlítsd össze a mértani sorozattal.

szárazelem

Egy primer vagy szekunder elem, amelyben az elektrolit krém formájában van jelen. Sok zseblámpa-, rádió- és számológépelem olyan Leclanché-elem, amelyben az elektrolit ammónium-klorid krém, és a (kívülről műanyaggal beborított) tartály a negatív cink elektróda.

szárazjég

Szilárd szén-dioxid; főként hűtésre használatos. Azért célszerű vele hűteni, mert normál nyomáson -on nem megolvad, hanem szublimál.

száraztelep

Több elektromos elem összekapcsolva. Egy átlagos autótelepben, vagy akkumulátorban általában hat szekunder elem van sorba kapcsolva, így az előállított teljes elektromotoros erő 12 volt. A zseblámpában levő elem többnyire a Leclanché-elem száraz változata, amiből gyakran kettőt kapcsolnak sorosan. A telepek tartalmazhatnak egymással párhuzamosan kapcsolt elemeket is. Ebben az esetben az elektromotoros erő ugyanaz, mint egy elem esetében, azonban a kapacitása nagyobb, azaz több össztöltést képes szolgáltatni. A telepek töltésszolgáltató képességét amperórában adják meg. Egy amperóra az 1 h időtartamig 1 A áramot szolgáltatni képes, vagy azzal ekvivalens töltésszolgáltató képesség.

századfokos skála

Lásd Celsius-skála.

százalékpont

A statisztikában egy valószínűségi változó azon 99 értékének valamelyike, amelyek alapján az eloszlást úgy osztják fel, hogy az adatoknak az adott érték alatt elhelyezkedő hányada az ennek megfelelő százaléka legyen az összes adatnak. Például a 85. százalékpont az az értéke a valószínűségi változónak, amely alatt az adatok 85%-a van. A 25. százalékpontot alsó kvartilnek nevezik, az 50. százalékpont a medián, a 75. százalékpont a felső kvartil.

szcintillációs kamera

Lásd gamma-kamera.

szcintillációs számláló

A részecske, illetve sugárzás számlálók egy típusa, melynek működése azokon a fényfelvillanásokon (szcintilláció) alapul, melyek akkor keletkeznek, mikor egy áthaladó foton vagy részecske által gerjesztett atom visszatér az alapállapotába. A szcintilláló anyag szokásosan vagy szilárd anyag, vagy folyadék. Fotosokszorozóval együtt használják, amely minden egyes szcintilláció hatására egy impulzust kelt. Az impulzusokat egy számlálóval számolják. Bizonyos esetekben egy impuzusmagasság analizátor segítségével a beeső sugárzás energiaspektruma is meghatározható.

Szegedi Tudományegyetem

A Magyar Királyi Ferencz József Tudományegyetemet 1872-ben kolozsvári székhellyel alapították meg, 1921-ben kezdte működését Szegeden. 1904-től figyelemreméltó tanár és tankönyvszerző volt a még Kolozsváron működő egyetemen Tangl Károly (1869–1940).

Fizikus Tanszékcsoport

A tanszékcsoport tagjai: Kísérleti Fizikai Tanszék, Optikai és Kvantumlektronikai Tanszék, Elméleti Fizikai Tanszék, Orvosi Fizikai és Biofizikai Intézet, MTA Lézerfizikai Kutatócsoport, Szegedi Csillagvizsgáló. Néhány kiemelkedő név a fizikus elődök közül: Budó Ágoston (1914–1969), Ortvay Rudolf (1885–1945).

A Kísérleti Fizikai Tanszék fő kutatási profilja a lézer-anyag kölcsönhatás vizsgálata. A tanszéken működik a fizika tanítása kérdésével foglalkozó Szakmódszertan, s a tanszék látja el a csillagászati ismeretek oktatását. 1991-ben az Egyetemi Füvészkert szomszédságában épült egy csillagvizsgáló obszervatórium.

A lézerek kutatása lett a Kísérleti Fizikai Tanszék 1989-es kettéválásával létrejött Optikai és Kvantumelektronikai Tanszék fő kutatási profilja. A lézerkutatások mellett, a klasszikus lumineszcencia- vizsgálatok keretei között foglalkoznak az ún. lumineszcens napkollektorok tanulmányozásával is. A tanszék mellett működik az MTA Lézerfizikai Kutatócsoport.

Az Elméleti Fizikai Tanszéken a kvantumkémiai kutatásokon belül a 70-es évek közepétől nagyobb hangsúlyt kaptak a szilárdtestfizikában is alkalmazható módszerek, ill. a fémklaszterek elektronszerkezetét és az elektron-molekula rugalmas ütközéseket kezdték tanulmányozni. 1983-tól ismét fellendült olyan kvantumkémiai módszerek kidolgozása és konkrét alkalmazása, amelyek az elektronkorrelációt is figyelembe veszik.

Az Orvosi Fizikai és Biofizikai Intézet elődje, a Biofizikai Tanszék elsősorban orvostanhallgatók fizika oktatásának ellátására alakult, amely később bővült biológus, biológia-kémia szakos tanárjelöltek, majd fizikus hallgatók biofizika képzésével. A biofizikus hallgatók 2001-től indult képzése során fontos szerepe lett a tanszéknek. A tudományos kutatómunka középpontjában kezdetben a fotoszintetikus festékek spektroszkópiája állt, amely fokozatosan fordult előbb a zöld növények, később a baktériumok fotoszintézise felé. A jelenlegi fehérje-fotóbiofizikai kutatások kiinduló pontja a (natív és mutáns) fotószintetizáló baktériumokból nyerhető reakciócentrum.

Fizika Doktori Iskola

Oktatási programok főbb területei: elméleti és matematikai fizika; biofizika; szilárdtestfizika, lézerfény-anyag kölcsönhatás; optika, lézerfizika; fizikai képalkotó módszerek az orvostudományban – radiológia; asztrofizika

Honlap: http://titan.physx.u-szeged.hu/physics/indexh.html

szekunder elem (másodlagos elem)

Egy olyan galvánelem, amelyben az elektromotoros erőt létrehozó kémiai reakció megfordítható, így az elemen áramot átfolyatva az újra feltölthető. Lásd akkumulátor; közbeékelődésű elem. Vesd össze primer elem.

szekunder tekercs

Transzformátor vagy indukciós tekercs kimeneti oldalán elhelyezkedő tekercs. Vesd össze primer tekercselés.

szeléncella

Két fajta fotocella egyike. Az egyik a fotovezetési effektuson, a másik a sugárzás hatására feszültséget gerjesztő hatáson alapul (lásd fényelektromos jelenség). A fotovezetési szeléncellára külső elektromotoros erőt kell kapcsolni. Mivel a szelén fény hatására megváltoztatja az ellenállását, a keletkező áram a szeléniumra eső fényenergia mérője lehet. A másik típusú szeléncellában az elektromotoros erő a cellán belül keletkezik. Egy fémfelületet nagyon vékony, üvegszerű vagy fémes szeléniumhártyával vonnak be, és arra még egy átlátszó fém, többnyire arany vagy platina bevonatot tesznek. Mindkét fajta szeléncellát a fényképészetben fénymérésre használják.

szélenergia

A föld légköri széljárásainak gépek, főként elektromos áramfejlesztők meghajtására történő felhasználása. A földre telepített szélerőművek világszerte évente körülbelül J ( kW h) energiát termelhetnek, és az érdeklődés ezen megújuló energiaforrás iránt egyre nagyobb. Egy szélerőmű meghajtásához rendelkezésre álló teljesítményt a összefüggés adja meg, ahol a levegő sűrűsége, a lapátok átmérője, és az átlagos szélsebesség. Manapság a világ sok részén találhatók szélfarmok. Kalifornia például több, mint 1200 MW szélenergiát képes termelni.

szelenológia

A csillagászat egy ága, amely a Hold tudományos vizsgálatával foglalkozik.

szélerőmű

Lásd szélenergia.

szélessávú

Olyan rendszeren történő kommunikáció, amely frekvenciák egy széles tartományát képes használni, így sok ugyanolyan üzenetet képes egyszerre továbbítani. Lásd még ADSL.

szelet

Egy nagyobb test két párhuzamos síkkal történő elvágásával, vagy az alapjával párhuzamos egyetlen síkkal történő elvágásával keletkező test.

szem

A látás szerve (lásd az ábrát). Általában párosával elhelyezkedő, közel gömb alakú, folyadékkal telt szerv. A fény megtörik a szaruhártyán, majd az íriszen található nyíláson, a pupillán keresztül a lencsére vetül, ami a képet a retinára fókuszálja. Ezen képeket a retinában található fényérzékeny sejtek (lásd csap; pálcika) fogják fel, és az impulzusokat a látóidegen keresztül az agy felé továbbítják.

személyi számítógép

Általános célú mikroszámítógép, amelyet egyszerre csak egy személy használhat. Az IBM eredeti személyi számítógépe (PC) óriási sikert aratott a piacon. Az IBM-kompatibilis számítógép funkcionálisan megegyezik az IBM PC-vel, minden IBM-hardvert és szoftvert elfogad. PC-n manapság egyre inkább IBM-kompatibilis gépeket értenek, ezzel a rövidítéssel különböztetik meg őket a többi számítógéptípustól. A személyi számítógépek árban és teljesítményben széles tartományban változnak. Lehetnek asztali és szállítható típusok (laptopok, notebookok vagy ez alatti osztályba sorolhatók).

szemiklasszikus közelítés

A kvantummechanikában alkalmazott közelítő számítási módszer. Azért nevezik szemiklasszikus approximációnak, mert itt a hullámfüggvényt a Planck-állandó növekvő hatványainak olyan aszimptotikus sorával adják meg, amelynek első tagja teljes egészében klasszikus. A szemiklasszikus approximációt Wentzel–Kramers–Brillouin (WKB) approximáció néven is ismerik. A második nevét Gergor Wentzelről (1898–1978), Hendrik Anton Kramersről (1894–1952) és Léon Brillouinról (1889–1969) kapta, ők voltak azok, akik 1926-ban ezt a számítási eljárást egymástól függetlenül megalkották. A szemiklasszikus approximáció főképp ott ad jó eredményt, ahol „alagúteffektussal” kell számolni, azaz a téremissziós jelenségeknél és az alfa-részecskék keletkezésével járó radioaktív bomlási folyamatokban.

szén ciklus

Magreakciók sorozata melynek során négy hidrogén atommag (proton) két pozitron és két neutrínó kibocsátása mellett hélium atommaggá alakul át, miközben energia szabadul fel. Ez az a folyamat, amelyet sok csillag energiaforrásának tartanak. A folyamat hat lépésben megy végbe. A szén-12 izotóp a folyamatban a katalizátor szerepét tölti be, a folyamat végén újra visszakapjuk a szén ugyanezen izotópját:

Lásd csillagfejlődés.

szenítés

Kohászati folyamat: egy fémfelület valamilyen más anyaggal való telítésére szolgál. Szenítésen leginkább egy már idejét múlt eljárást értenek: kovácsolt vasból készült rudakat faszénágyban több napon át tartottak vörösizzásban, hogy a kovácsolt vasból acél legyen.

szén kormeghatározás (radiokarbon kormeghatározás)

Biológia eredetű régészeti leletek kormeghatározására szolgáló módszer. A légkörben található nitrogén atommagok kis része folyamatosan a szén radioaktív 14-es izotópjává alakul át a kozmikus sugárzás neutronjaival történő ütközések következtében:

Az ilyen radioaktív atomok egy része a fotoszintézis során széndioxid formájában beépül az élő fákba illetve az egyéb növényzetbe. Mikor a fát kivágják, a fotoszintézis leáll, és a radioaktív és stabil szénizotópok aránya a radioaktív szénatomok bomlása miatt csökkenni kezd. A mintában lévő arány mérhető, így a fa kivágása óta eltelt idő kiszámítható. A módszer alkalmazásával konzisztens eredményeket kaptak 40 000 évre visszamenőleg, bár a pontosság függ a korabeli aktuális kozmikus sugárzás intenzitásának becsült értékétől. A módszert Willard F. Libby (1908–1980) és munkatársai fejlesztették ki 1946–1947-ben.

szénszálak

Irányított kristályszerkezetű szén alkotta szálak. Ilyen szálakat textilszálak hevítésével állítanak elő, és nagy hőmérsékletet is álló erős kompozitot készítenek belőlük.

szétrepedezés

A magreakciók egy típusa, melyben a kölcsönható magok nagyszámú protonra, neutronra és más könnyebb részecskékre esnek szét, ahelyett hogy neutronokat cserélnének ki egymás közt. A tudósok úgy gondolják, hogy a könnyű elemek atommagjainak legtöbbje, mint például a bór, így jött létre.

szférikus aberráció (gömbi eltérés)

Lásd aberráció.

szferométer

Olyan berendezés, mely egy felület görbületének megmérésére szolgál. Az erre a célra szolgáló szerkezet egy tűvel ellátott lábakkal rendelkező háromláb, melynek lábai, a gömbfelületen állva, egy egyenlőoldalú háromszög csúcsait határozzák meg. A háromszög középpontjában elhelyezkedő negyedik pontban egy mikrométer csavarral megmérhető (lásd az ábrát) a gömb felületének az egyenlőoldalú háromszög síkja feletti magassága. Ha az egyes lábak és a mikrométer csavar közötti távolság. , a mikrométer csavar lábak által meghatározott sík feletti (vagy alatti) magassága pedig , akkor a gömb sugarát az

kifejezés adja meg.

sziderikus keringésidő

Az időtartam, amely alatt egy bolygó vagy műhold a pályáján egy teljes fordulatot megtesz a csillagok hátteréhez képest. Lásd még nap.

sziderikus nap

Lásd nap.

szigma részecske

Az spínű barionok egy típusa. Három fajta szigma részecske létezik, jelölésük és , melyek rendre negatívan töltöttek, elektromosan semlegesek és pozitívan töltöttek. A szigma részecskék kvarktartalma (dds), (dus) és (uus), ahol d,u és s rendre a down, up és strange kvarkokat jelöli. A szigma részecskék tömegei 1189.36 MeV ( ), 1192.46 MeV ( ), és 1197.34 MeV ( ); átlagos élettartamuk s ( ), s ( ) és s ( ).

szikra

Lásd elektromos szikra.

szikrakamra

Töltött részecskék detektálására szolgáló berendezés. Ez egy légköri nyomású héliummal és neonnal töltött kamra, amelyben 20-tól 100-ig terjedő számú lemez van. A lemezeket felváltva összekötik egy nagyfeszültséget (10000 V-t vagy többet) adó feszültségforrás pozitív és negatív kivezetéseivel. Egy bejövő részecske ionpárokat hoz létre a pályája mentén, amitől a gáz vezetővé válik és a lemezek között szikrák csapnak át. A szikrákból jövő fényt fókuszálják, hogy a részecske pályájáról térhatású képeket kapjanak. Számlálóként is működhet (és szikraszámlálónak nevezik), ha megfelelő számláló áramkörhöz csatlakoztatják. Néhány változatában egymást keresztező párhuzamos drótseregeket használnak lemezek helyett. Egyszerűbb elrendezések csak a szabad levegőn egy lemez közelében elhelyezett egyszál drótot tartalmaznak .

szikraszámláló

Lásd szikrakamra

Szilárd Leó

(1898–1964) Budapesten született. Egyetemi tanulmányait a budapesti Műszaki Egyetemen kezdte, de 1919 végén Berlinbe emigrált, és ott fejezte be, ahol Einstein, Planck és Max von Laue hatására a fizika felé fordult és Laue-nél doktorált. A 20-as évek végén az értelem és entrópia kapcsolatáról írt tanulmányát a modern informatika kiindulópontjaként emlegetik. A berlini egyetemen tanított. Több szabadalom fűződik berlini tartózkodásához, többek között Einsteinnel közösen az ún. mágneses hűtőszekrényre vonatkozó (1925), vagy a ciklotron-gyorsítás szabadalma (1929). 1933-ban Londonba költözött, ahol biológiával kezdett foglalkozni, amely iráni érdeklődése egész életén át folyamatos volt. Egyidejűleg érdeklődése a radioaktivitás felé fordult. Rutherford szkeptikus megjegyzése kapcsán ötlött fel benne a neutronsokszorozó láncreakció lehetősége, nevéhez fűződik az atomenergia felszabadításának első szabadalma (1934). 1938-tól az Egyesült Államokban élt. A maghasadás németországi felfedezésének hírére a neutronsokszorozást bizonyító mérések után megírta az atomenergetika alapvető tanulmányát. Egyidejűleg rávette Einsteint, hogy levéllel forduljon Roosevelt elnökhöz, amelynek nyomán indult meg az amerikai atombomba-program. Fermivel együtt nevéhez fűződik az atomreaktor szabadalma. A II. világháború végén, Németország összeomlása után sikertelenül igyekezett megakadályozni, hogy ledobják az atombombát. A háború után sokat tett a nukleáris fegyverkezési verseny és a,nukleáris konfliktusok elkerüléséért. 1945 után a fizika módszereit igyekezett alkalmazni a biológiában. őt tekintik a biofizika atyjának. Chicagóban a biofizika professzora lett, később a biológia és a társadalomtudomány együttes fejlesztésére kezdeményezte a dél-kaliforniai Salk intézet létrehozását. San Diegoban halt meg, hamvai részben Budapesten nyugszanak.

szilárd oldat

Olyan kristályos anyag, amely két vagy több összetevőből áll, és az egyik összetevő ionjai, atomjai vagy molekulái helyettesítik a másik összetevő ionjait, atomjait vagy molekuláit – azok eredeti helyén. Bizonyos ötvözetekben találtak ilyen szilárd oldatot; például az arany és a réz szilárd oldatot alkot: a réz kristályrácsában némelyik rézatom helyébe aranyatom lép. Az aranyatomok általában véletlenszerűen helyezkednek el a rézrácsban, és sokféle összetételű réz–arany oldatot képezhetnek. Bizonyos összetételekben az arany- és a rézatomok külön-külön is szabályos rácsot alkotnak (ezeket szuperrácsnak nevezik). Kettős sók keverékkristályai is szilárd oldatok. Vegyületek akkor lehetnek szilárd oldatok, ha izomorfok (lásd izomorfizmus).

szilárdtest-fizika

A szilárd anyagok fizikai tulajdonságait tanulmányozó tudományág. Különös figyelemmel vizsgálja azt, hogy hogyan függnek össze a félvezető anyagok elektromos tulajdonságai ezeknek az anyagoknak az elektronszerkezetével. A szilárdtesteszközök teljes egészében szilárd testből felépülő elektronikus alkatrészek – például félvezető, tranzisztor stb. –, éspedig olyanok, amelyeket nem kell hevíteni (mint kellett például az elektroncsöveket).

Az utóbbi időben került használatba a kondenzált anyagok fizikája elnevezés; ez a bővebb tudományterület a kristályos és amorf szilárd testeket, valamint a folyadékokat tanulmányozza.

szilíciumlapka

Félvezető szilíciumból való egykristály, rendszerint néhány milliméteres nagyságú. Úgy van elkészítve, hogy sokféle egymástól független elektronikus feladatot láthasson el (lásd integrált áramkör).

szimmetria

Egy rendszer invarianciáinak együttese. A rendszeren szimmetriatranszformációt alkalmazva a rendszer változatlan marad. A szimmetriákat matematikailag a csoportelmélet segítségével tanulmányozhatjuk. Bizonyos szimmetriák közvetlenül fizikaiak. A szimmetriatranszformációkra példa a molekulák tükrözése és forgatása, továbbá az eltolás a kistályrácsban. A szimmetriák lehetnek diszkrétek (vagyis véges vagy megszámlálhatóan végtelen számösságúak), ilyen például egy oktaéder szerkezetű molekula elforgatása, vagy folytonosak (vagyis melyek nem véges és nem megszámlálhatóan végtelen számosságúak), mint például az atomok vagy atommagok forgatásai. Sokkal általánosabb és absztraktabb szimmetriák is felléphetnek, mint például a CPT invariancia, valamint a mértékelméletekhez kapcsolódó szimmetriák. Lásd még sértett szimmetria, szuperszimmetria.

szín

Fényérzetünk akkor van, ha szemünkre különböző hullámhosszú fénysugarak esnek. Bár a látható spektrum a vörös és az ibolya között folytonosan változik, általában hét színre szokás felbontani, melyek hullámhossztartománya a következő: vörös: 740–620 nm narancs: 620–585 nm sárga: 585–575 nm zöld: 575–500 nm kék: 500–445 nm indigókék: 445–425 nm ibolya: 425–390 nm Ha ezek a színek olyan arányban keverednek, mint ahogy a nappali fényben, akkor fehér színt kapunk; az összes szín előálltható ezeknek a színeknek megfelelő arányú keverékével (esetleg egyik-másik összetevő elhagyásával).

A színes fénynek három ismérve van: a hullámhossztól függő színárnyalat; a telítettség, ami a fehér fénytől való eltérés mértékét jelenti; és a luminozitás. A színes tárgyak pigmenteknek vagy festékeknek köszönhetik a színűket. Ezek a fehér fény bizonyos koponenseit elnyelik, a többit visszaverik. Például a fehér fényben pirosnak látszó könyv a fény vörös összetevőjét elnyeli, a többit visszaveri. Szubtrakcióról beszélünk, ha egyetlen kivétellel a fény összes komponensét abszorbeáljuk. Ez a színes fényképezés alapja. A színek összekombinálásával létrejövő szín másfelől egy additív eljárás, és ez a színes televíziózás metódusa. Lásd alapszínek.

színárnyalat

Lásd szín.

színes fényképezés

Színes képek létrehozása filmen vagy papíron fotográfiai módszerekkel. A szokásos eljárások egyike a szubtraktív fordítós eljárás, mely három rétegű fényérzékeny emulziós filmet használ, melyek mindegyike a három alapszín valamelyikének felel meg. Előhíváskor sötét kép keletkezik, ahol a kép kék volt. A fehér részeket sárgára színezik, amely a kék kiegészítő szine. A sötét részeket ezután leoldják. Egy sárga szűrő alkalmazásával a második rétegtől távoltartják a kék színt. Ez a réteg zöldre érzékeny. A zöldmentes részeket lilára színezik. A harmadik emulzió vörösérzékeny és a negatívon színeszés után cián (kékeszöld) képet ad. Amikor fehér fénnyel átvilágítják a negatív három szinezett rétegét, a cián kivonja a vöröset ott, ahol az nem fordul elő, a lila a zöldet és a sárga a kéket. Tehát az eredeti jelenetet reprodukálja a fény, akár fóliára, akár nyomtatópapírra.

színes televíziózás

Olyan televíziós rendszer, amelyben a kamera a felvenni kívánt jelenetről visszaverődő fényt szűrőkkel a három alapszínre, vörösre, zöldre és kékre bontja, amelyeket a kamera egyes tubusai külön-külön érzékelnek. A kép színeire vonatkozó, különálló információkat aztán vegyíti a hanggal és a szinkronjelekkel, majd a 3 lehetséges rendszer – amerikai, brit vagy francia szabvány – valamelyikében továbbitja. A vevő a jelet újra vörös, kék és zöld összetevőkre bontja, majd katódsugárcsövének három elektronágyújába táplálja. Az elektronágyúkból jövő jelek additív eljárással (lásd szín) rekonstruálják a képet oly módon, hogy az adott színhez rendelt színpontot a képernyőn felvillantják.

színházi látcsövek

Lásd binokulár.

színhőmérséklet

Egy nem-fekete test színhőmérséklete, annak a fekete testnek a hőmérséklete, amelynek spektrális eloszlása a kérdéses testével közelítőleg azonos.

színjátszó

Olyan kristályok megjelölésére használjuk, amelyek más-más színűnek látszanak aszerint, hogy milyen irányból nézük őket. A jelenséget az anizotróp közegen áthaladó fény polarizációja okozza.

színkép

1. Entitások vagy tulajdonságok (növekvő vagy csökkenő) nagyság szerinti értékek szerint rendezett eloszlása. Ha például egy ionnyalábot bocsátunk át egy tömegspektrográfon, amelyben az ionok tömeg–töltés viszonyuknak megfelelően fognak elhajlani, akkor egy tömegspektrumnak nevezett sorozatot kapunk. A hangspektrum egy konkrét forrás frekvencia szerinti energiaeloszlása. 2. Elektromágneses energiák sorozata csökkenő vagy növekvő frekvenciaértékek szerint rendezve (lásd elektromágneses spektrum). Egy test vagy egy anyag emissziós spektruma azoknak a jellegzetes sugárzásoknak a sorozata, amit a test melegítés, elektronokkal vagy ionokkal történő bombázás vagy fotonok elnyelésének hatására kibocsát. Az abszorpciós spektrum úgy áll elő, hogy a vizsgálandó anyagon és a spektroszkópon egy folytonos spektrumú sugárzást bocsátunk keresztül. A folytonos spektrumban fekete vonalak és sávok jönnek létre ott, amelynek megfelelő energiákat az abszorbeáló anyag elnyeli. Az emisszióra is képes anyagok abszorpciós spektruma esetében a fekete vonalak és sávok helye pontosan megegyezik az emissziós spektrum vonalaival és sávjaival.

Az emissziós és az abszorpciós spektrum egyaránt lehet folytonos, vonalas vagy sávos szerkezetű. A folytonos spektrum egy széles frekvenciatartományban szakadásmentes: izzó fémek, folyadékok és összenyomott gázok adnak ilyen színképet. Vonalas színképet adnak a gerjesztett állapotukból alacsonyabb energiájú szintre visszatérő atomok és ionok. A sávos színkép (egymáshoz nagyon közeli vonalcsoportok) a molekuláris szerkezetű gázokra és a kémiai vegyületekre jellemző. Lásd még spektroszkópia.

színképosztály

A csillagok egyfajta osztályozása színkép spektrumuk alapján. A Harward osztályozás, amelyet 1890-ben vezettek be és 1920-ban módosítottak, a csillagok hét típusára épül, melyek jelei O, B, A, F, G, K, M: O legforróbb kék csillagok, az ionizált hélium vonalak dominálnak, B forró kék csillagok, a semleges hélium vonalak dominálnak, nincs ionizált hélium, A kék, kék-fehér csillagok, a hidrogén vonalak dominálnak, F fehér csillagok, a fémek vonalai erősebbek, a hidrogén vonalak gyengébbek, G sárga csillagok, ionizált kalcium vonalak dominálnak, K narancs-vörös csillagok, semleges fém vonalak dominálnak, van néhány molekuláris sáv, M leghidegebb vörös csillagok, molekuláris sávok dominálnak.

szinkrociklotron

A ciklotron egy típusa, melyben a gyorsító potenciál frekvenciáját szinkronizálják a felgyorsított részecskék növekvő körülfordulási idejével. A relativisztikus, a fénysebességet megközelítő nagy sebesség miatt ugyanis már nem hanyagolható el a relativisztikus tömegnövekedés. A gyorsítót protonok, deuteronok és alfa-részecskék gyorsítására használják.

szinkron motor

Lásd villanymotor.

szinkrotron

Részecskegyorsító, melyben energiát adnak át elektronoknak illetve protonoknak, hogy részecskefizikai kísérleteket végezzenek velük, illetve bizonyos esetekben szinkrotron sugárzást állítsanak elő vele. A részecskéket zárt (gyakran köralakú) pályán gyorsítják, nagyfrekvenciás elektromágneses térrel. A pálya mentén mágnesek vannak elhelyezve, hogy begörbítsék a részecskék pályáját. Ezeken a mágneseken kívül különálló fókuszáló mágnesek tartják a részecskéket keskeny nyalábban. A nagyfrekvenciás tér gyorsító üregei a mágnesek között helyezkednel el. A növekvő mágneses térrel a részecskék mozgását automatikusan szinkronizálják. A részecskék energiájának növekedésével ugyanis, ahhoz hogy a részecskéket továbbra is körpályán tartsák, a mágneses térnek is nőnie kell, és hasonlóan a gyorsító tér frekvenciájának is ezzel szinkronban kell növekednie.

szinkrotron sugárzás (mágneses fékezési sugárzás)

Mágneses mezőben relativisztikus sebességel körpályán mozgó töltött részecskék által kibocsátott elektromágneses sugárzás. A kibocsátott intenzitás fordítottan arányos a pálya görbületi sugarának és a részecske tömege negyedik hatványának a szorzatával. Ezért a szinkrotron sugárzás nem okoz gondot proton szinkrotronok tervezésekor, de jelentős probléma elektron szinkrotronokban. Minél nagyobb a szinkrotron kerülete, annál kevésbé fontos szinkrotron sugárzás révén az energiaveszteség. Tárológyűrűkben az energiaveszteség fő oka a szinkrotron sugárzás.

Ugyanakkor, az 1950-es évek óta tudják a fizikusok, hogy a szinkrotron sugárzás nagyon hasznos eszköz anyagszerkezeti vizsgálatokhoz. Sok gyorsító laboratóriumban az elsődleges fontosságú nagyenergiás kísérletek mellett a sugárzást kihasználó kiegészítők kutatási programok zajlanak. Elsősorban az ultraibolya és a röntgen frekvenciájú sugárzást használják erre a célra.

A Tejútrendszeren kívül elhelyezkedő csillagászati rádióforrásokból érkező mikrohullámú sugárzás nagy részéről is azt gondolják, hogy csillagászati mágneses terekben göbült pályán mozgó elektronokból származik. Ezt is szinkrotron sugárzásnak nevezik, mivel hasonlatos a szinkrotronokban bekövetkező sugárzáshoz.

színmérő készülék

Színek összehasonlítására alkalmas műszer. A monokróm színmérők a színt egyszínű fények és a fehér fény keverékéhez hasonlítják. A trikromatikus színmérőkben a három alapszín keverékét alkalmazzák.

színösszeadás

Lásd szín.

színtöltés

Lásd elemi részecskék.

szinuszhullám (szinuszos hullám)

Tetszőleges olyan hullámforma, amelynek egyenletében az egyik változó arányos a másik változó szinuszával. Ilyen hullámalakot egyszerű harmonikus rezgőmozgást végző oszcillátor segítségével lehet előállítani.

Sziszüphosz-effektus

Lásd lézeres hűtés.

szivattyú

Berendezés, amely egy folyadékkal energiát közöl, hogy egy helyről vagy magasságból átvigye egy másikba, illetve a nyomását növelje (vesd össze vákuumszivattyú). A centrifugál-szivattyúkban és turbinákban forgó terelőlapátok vannak, amelyek növelik a folyadék sebességét, majd az íly módon nyert energiát nyomási energiává alakítják. A kényszerlöketű szivattyúk közvetlenül a folyadékra fejtik ki hatásukat, azt a nyomás ellenében hajtják. Ezek közé tartozik a dugattyús, fogaskerekes, propeller- és az excentrikus szivattyú. Lásd még elektromágneses szivattyú.

szkotopikus látás (szürkületi látás)

A látás azon formája, amikor a pálcikák a fő működő receptorok, vagyis amikor gyenge a megvilágítás. Szürkületi látással színeket nem tudunk felismerni. Vesd össze fotopikus látás.

szmektikus

Lásd folyadékkristály.

szó

Bizonyos számú – általában 32, 48 vagy 64 – bit együttese, amelyet a számítógép önálló egységként kezel.

szoftver

Lásd számítógép.

szoláris nap

Lásd nap.

szolenoid

Egy hosszú, henger alakban feltekercselt vezető drótból álló tekercs, amelyre a henger hossza nagyobb, mint az átmérője. Amikor áram folyik a tekercsben, akkor a tekercs belsejében a tengelyével párhuzamos mágneses tér jön létre. Ezt a teret fel lehet használni arra, hogy egy behúzó vasmagot mozgasson a tekercs belsejében abból a célból, hogy a szolenoidot árammegszakítóként vagy más elektromechanikai eszközként használják.

szoliton

Stabilis, részecskeszerű lokalizált, egyedülálló hullámállapot, melyet bizonyos hullámterjedésre vonatkozó egyenletek megoldásaként kapnak. A tudósok úgy gondolják, hogy a szolitonok a fizika és az alkalmazott matematika nagyon sok területén fellépnek, mint például a plazmákban, a folyadékok dinamikájában, a lézereknél, az optikában, a szilárdestfizikában és az elemi részecskék fizikájában.

szórásnégyzet

Az valószínűségsűrűségű folytonos eloszlás szórásnégyzete

ahol

az valószínűségi változó várható értéke. Ha az eloszlás diszkrét, akkor a szórásnégyzet , ahol az eloszlás valószínűségi függvénye és a várható értéke

szóróképesség

Lásd diszperzió.

szórólencse vagy tükör

Olyan lencse vagy tükör, amely a párhuzamos fénysugarakat széttartóvá teszi. A szórólencsék túlnyomó részben konkáv lencsék. A szórótükör domború felületű. V.ö. GYűJTőLENCSE VAGY TÜKÖR.

szoros térkitöltés

A tér gömbökkel való olyasfajta kitöltése, amelyben a lehető legkisebb az üres térfogat. Egy- egy rétegben minden gömböt hat másik érint, hatszöges elrendezésben. A második réteg gömbjei az első réteg mélyedéseiben ülnekbe és így tovább. A szoros térkitöltésnek két fajtája van. A hexagonális fajtában a harmadik réteg gömbjei éppen az első réteg gömbjei fölé esnek és így tovább, és ezzel a síkok rendje ABAB.... A köbös térkitöltésben a harmadik réteg gömbjei más mélyedéseket töltenek ki, mint az első rétegéi; a síkok ABCABC... rendben követik egymást. Lásd még köbös kristály.

szórt kapacitás

Egy áramkörben nem szándékoltan megjelenő kapacitás, amely az áramköri elemek kölcsönhatásából származik. A szórt kapacitást úgy minimalizálják, hogy ezeket az áramköri elemeket egymástól a lehető legtávolabb helyezik el az áramkörben.

szögnagyítás

Lásd nagyítás.

sztátor (állórész)

Egy vilanymotor vagy elektromos generátor álló elektromágneses szerkezete. Vesd össze rotor.

sztochasztikus folyamat

Olyan folyamat, melynek kimenetelében a véletlennek is szerepe van. A sztochasztikus folyamatok rendkívül fontosak a nemegyensúlyi statisztikus mechanikában és a rendezetlen szilárd testekben. Az időfüggő sztochasztikus folyamatokban az időfüggő változók úgy változnak, hogy nincs korreláció a különbözó időintervallumok között. Sztochasztikus folyamatra példa a Brown mozgás. Az olyan egyenleteket, amelyek sztochasztikus folyamatokat írnak le, mint a Langevin egyenlet és a Fokker–Planck egyenlet, sztochasztikus egyenleteknek nevezik. A sztochasztikus folyamatok és az azokat leíró egyenletek vizsgálatához statisztikai módszerekre és a valószínűségszámítás alkalmazására van szükség.

szubatomi részecske

Lásd elemi részecskék.

szublimáció

Közvetlen átmenet szilárd állapotból gázállapotba.

szublimátum

A szublimációban keletkezett szilárd test.

szubmilliméteres hullámok

Egy milliméter alatti hullámhossztól (300 gigahertz frekvencia felett) a távoli infravörös sugarakig terjedő hullámhosszúságú elektromágneses hullámok. Szubmilliméteres hullámokat bocsát ki például egy közepes nyomású, kvarcüvegbelű higanygőzlámpa. Detektálásukra a Golay-cellát használják.

szubtraktív eljárás

Lásd szín.

szuperdeformált atommag

Erősen nyújtott ellipszoid alakú atommag – melynek nagytengelye körülbelül a kistengely kétszerese. Az ilyen atommagokat nagy energiájú ionok más magokkal való fúziójával lehet előállítani. Energiájukat normálisabb alakú atommaggá való átalakulás során karakterisztikus röntgensugárzás kibocsátásával vesztik el.

szuperfolyékonyság

A folyékony héliumnak az a sajátossága, hogy igen kis hőmérsékleten belső súrlódás nélkül folyik. Mindkét héliumizotópnak megvan ez a jellegzetessége, de a 2,172 kelvinen válik szuperfolyékonnyá, a viszont csak 0,00093 kelvinen. Sarkalatos kapcsolat van a szuperfolyékonyság és a szupravezetés között, s emiatt néha a szupravezetőket is töltött szuperfolyadéknak nevezik.

szupergravitáció

Az összes fundamentális kölcsönhatásnak a szuperszimmetriát is tartalmazó egyik egyesített elmélete. A szupergravitáció legtermészetesebb megfogalmazása a Kaluza–Klein elmélet tizenegy dimenzióban. Az elmélet 2 spinű, 3/2 spinű, 1 spinű, 1/2 spinű és 0 spinű részecskéket tartalmaz. Bár a szuperszimmetria következtében a számítások során fellépő végtelenek kevésbé súlyos problémát okoznak, mint a gravitáció kvantumelmélete konstrukciójának más próbálkozásaiban, mégis lehetséges, hogy a szupergravitáció még mindig tartalmaz olyan végteleneket, amelyek nem távolíthatók el a renormálással. Sok fizikus úgy gondolja, hogy ahhoz, hogy megkapjuk a gravitáció konzisztens kvantumelméletét, túl kell lépni a kvantumtérelméleten, mivel azok pontszerű objektumokkal foglalkoznak, és tovább kell lépni az olyan elméletek irányába, melyek kiterjedt objektumokon alapulnak, mint a szuperhúr és a szupermembrán elmélete. Ezek a tudósok úgy gondolják, hogy a szupergravitáció nem teljes elmélete a fundamentális kölcsönhatásoknak, és csak a változók egy korlátozott tartományában lehet érvényes.

szuperhalmaz

Lásd galaxishalmaz.

szuperheterodin vevő

Széleskörűen használt rádióvevő, amely a bejövő jelet egy helyi oszcillátor jelével keveri. A keverés eredménye egy olyan vivőfrekvencia, amely a kibocsátott jel frekvenciájának és a lokálisan generált jel frekvenciájának a különbsége, még őrzi a kisugárzási modulációt. Ezt köztes (intermedier) frekvenciának (IF) nevezzük. Az IF-jelet felerősítik és demodulálják, még mielőtt a hangfrekvenciás erősítőre küldenék. Ily módon az IF-jelet kevesebb torzítással, nagyobb erősítési tényezővel, jobb szelektivitással és kevesebb zajjal lehet erősíteni az eredeti rádiófrekvenciás jelhez képest.

szuperhúr elmélet

A fundamentális kölcsönhatásoknak a szuperszimmetriát is tartalmazó egyik egyesített elmélete, melyben az alapegységek egydimenziós kiterjedt objektumok (szuperhúrok). Úgy gondolják, hogy a szuperhúrok hosszúságskálája körülbelül m, és így, mivel a nagyon kicsi távolságokhoz nagyon nagy energiák tartoznak, energiaskálájuk körülbelül GeV, ami jóval túl van bármelyik elképzelhető gyorsító által elérhető energiánál.

A bozonokhoz kapcsolódó húrok kvantumelmélete csak 26 dimenziós téridőben, míg a fermionokhoz kapcsolódó kvantumelmélet 10 dimenziós téridőben konzisztens. Úgy gondolják, hogy négy makroszkopikus dimenzió megmarad a Kaluza–Klein elméletnek megfelelően, a többi pedig ’felcsavarodik’, és nagyon kicsi lesz.

A szuperhúr elmélet egyik legvonzóbb jellegzetessége, hogy 2 spinű részecskékre vezet, melyeket gravitonként azonosíthatunk. így a szuperhúr elmélet automatikusan tartalmazni fogja a gravitációs kölcsönhatás kvantumelméletét. Úgy gondolják, hogy a szuperhúr elméletek mentesek az olyan végtelenektől, melyeket nem lehet az elméletből renormálással eltávolítani. Ez mindezidáig gyötrő gondja volt azoknak a próbálkozásoknak, hogy olyan kvantumtérelméletet konstruáljanak, amely tartalmazza a gravitációt. Van bizonyos fokú evidencia arra, hogy a szuperhúr elmélet mentes a végtelenektől, de teljes bizonyítás még nem született rá.

Bár nincs közvetlen bizonyíték a szuperhúrok létezésére, a szuperhúrok néhány jellegzetessége összefér az elemi részecskék kísérletekben észlelt bizonyos tulajdosságaival, nevezetesen azzal, hogy lehetőséget ad olyan részecskék létezésére, melyek nem őrzik meg a paritást, amint azt a gyenge kölcsönhatásban találták. Az összes életképes szuperhúr elmélet ugyanúgy, mint a szupergravitáció elmélete dualitással kapcsolódik egy ezt megalapozó egyesített elmélethez, a 11 dimenziós úgynevezett M-elmélethez. A fekete lyukak entrópiáját és a Hawking sugárzást a szuperhúr elmélet segítségével is sikerült értelmezni.

szuperkritikus

Lásd kritikus tömeg, kritikus reakció, reaktivitás.

szupermembrán elmélet

A fundamentális kölcsönhatásoknak a szuperszimmetriát is tartalmazó egyik egyesített elmélete, melyben az alapobjektumok kétdimenziós kiterjedt objektumok (szupermembránok). Úgy gondolják, hogy hosszúságskálájuk hasonló, mint a szuperhúroké, vagyis m. Jelenleg nincs semmilyen kísérleti bizonyíték létezésükre. Szupermembránokat és más magasabbdimenziós objektumokat a szuperhúr elmélet megoldásaiként találtak.

szupernagy frekvencia (SHF)

A 3 és 30 gigahertz közötti rádiófrekvencia-tartomány.

szupernehéz elemek

Lásd szupertranszurán elemek.

szupernóva

Egy csillag robbanásszerű kifényesedése, amelyben a csillag által kisugárzott teljesítmény -szeresére nő. Évekig tart, amíg elhalványul, de addig a galaxisa legfényesebb, domináns csillaga. A becslések szerint a Tejútrendszerben 30 évenként előfordulhat egy szupernóva robbanás, jóllehet ténylegesen csak hatot figyeltek meg az elmúlt 1000 évben. Szupernóvarobbanás akkor következik be, amikor egy csillag már elfogyasztotta az összes rendelkezésre álló nukleáris üzemanyagát, ezután a magja katasztrofikus hirtelenségel összeroskad, és neutroncsillag lesz belőle (lásd csillagfejlődés). Vesd össze nóva.

szuperóriás

Legnagyobb és legfényesebb típusú csillagok. A legnehezebb csillagokból alakulnak ki, ezért nagyon ritkák. A Hertzsprung–Russell diagramon az óriáscsillagok fölött helyezkednek el. Lásd még csillagfejlődés.

szuperpozíció elve

Lineáris rendszerekre érvényes általános elv, amely a hullámjelenségek vonatkozásában azt jelenti, hogy tetszőleges számú, egymással kölcsönható hullám hatásának eredményét bármely pontban megkaphatjuk a hullámok adott pontbeli amplitúdójának algebrai összegzésével. Például egyaránt frekvenciájú és rezgések szuperpozíciója ugyancsak frekvenciájú zavart eredményez. Az előálló zavar amplitúdója és fázisszöge a komponensek amplitúdójának és fázisszögének függvénye. Azaz, ha és , akkor a két rezgés szuperpozíciójaként előálló zavart az összefüggés adja meg, ahol az amplitúdó és a fázisszög és függvénye.

szuperrács

Lásd szilárd oldat.

szuperszimmetria

Az elemi részecskék egy lehetséges szimmetriája, amely a bozonokat és a fermionokat kapcsolja össze. A legegyszerűbb szuperszimmetrikus elméletben minden bozonhoz tartozik egy fermion szuperpartner, és minden fermionhoz tartozik egy bozon szuperpartner. A természetben megfigyelt fermionok bozonpartnerét a fermionok neve elé tett ’s’ betűvel képezzük, például selektron, squark és slepton. A természetben megfigyelt bozonok fermion partnereinek elnevezésénél pedig a nevük végén lévő ’-on’ tolalék helyére az ’-ino’ toldalékot tesszük, vagy egyszerűen csak kiegészítjük az ’-ino’ toldalékkal, például gluino, photino, wino és zino.

A végtelenek, melyek a relativisztikus kvantumtérelméletben (lásd renormálás) gondot okoznak, kevésbé súlyosak a szuperszimmetrikus elméletekben, mivel a bozonokhoz és a fermionokhoz tartozó végtelenek kiejtik egymást.

Ha a megfigyelt elemi részecskékre a szuperszimmetria valamiképp alkalmazható, akkor ennek a szimmetriának sérülnie kell, bár még nincs meggyőző érv arra, hogy mekkora energián kell ennek bekövetkeznie. Lényegében nincs kísérleti bizonyíték erre az elméletre, azonban úgy gondolják, hogy a kölcsönhatások egyesített elméletének részét alkothatja. Nem szükségszerű, hogy ez egyesített térelmélet legyen; esetleg a szuperszimmetrikus húrok elképzelése lehet a legjobb megközelítése a négy fundamentális kölcsönhatás egyesítésének (lásd szuperhúr elmélet).

szupertranszurán elemek (szupernehéz elemek)

Viszonylagosan stabil elemek megjósolt csoportja a transzurán elemeken túl, a 114 atomszám, és a 298 tömegszám környékén. Ezeket az elemeket még nem fedezték fel, de úgy gondolják, hogy ennek inkább szintetizálásuk bonyolultsága, mintsem instabilitásuk az oka. A szupertranszurán elemek létezését azért posztulálták, mert a stabilitásuk kapcsolatban van a proton és neutron héjak zártságával (lásd héjmodell), amely a mágikus számoknál lép fel. A 114-es számot a proton mágikus számának jósolták, a 184-es számot pedig a neutron mágikus számának.

szupravezetés

Bizonyos anyagoknak 0 K közeli hőmérsékleten nincs mérhető nagyságú elektromos ellenállásuk – ez a jelenség a szupravezetés. Először 1911-ben ismerték fel – a higany szupravezetését –; ma már tudni lehet, hogy nagyjából 26-féle elem, igen sok vegyület és ötvözet is szupravezető. Azt a hőmérsékleti határt, amely alatt valamely anyag szupravezetővé válik, átmeneti hőmérsékletnek, más szóval kritikus hőmérsékletnek nevezik. Ma már olyan vegyületről is tudunk, amely a folyékony nitrogén hőmérsékletén alakul szupravezetővé.

Erre a jelenségre John Bardeen, L. N. Cooper (1930–) és R. Schrieffer (1931–) adott először elméleti magyarázatot, 1957 -ben; ez a BCS-elmélet. Eszerint az elmélet szerint ha egy elektron mozog egy rugalmas kristályrácsban, akkor a negatív töltésű elektron és a pozitív töltésű atommagok közötti Coulomb-kölcsönhatás valamelyest eltorzítja a kristályrácsot. Ha ez a torzulás fennmarad valamennyi ideig, akkor hatással lehet egy második áthaladó elektronra. 1956-ban Cooper kimutatta, hogy ebből a jelenségből az adódik, hogy a szupravezetőben nem különálló elektronok az áram hordozói, hanem egymáshoz kapcsolódó elektronokból álló párok, a Cooper-párok. A BCS-elmélet egy olyan *hullámfüggvényre alapul, amelyben az elektronok mind párt alkotnak. Mivel egy Cooper-pár teljes impulzusán nem változtat az elektronok valamelyikének és a kristályrácsnak a kölcsönhatása, azért az elektronok áramlása akármilyen hosszú ideig fennmarad.

Erős (és fennmaradó) árammal átjárt szupravezető tekerccsel igen erős mágneses mező hozható létre, emiatt részecskegyorsítókban és más berendezésekben is használnak szupravezető huzalokat erre a célra.

A szupravezetésnek a nehéz-fermion rendszerekben a BCS-elmélet által leírtnál egy kicsit bonyolultabb mechanizmusa is lehet. 1986-ban Georg Bednorz (1950–) és Karl Müller (1927–) egy minden jel szerint egészen más típusú szupravezetésre bukkant. Ezt a fajtát magas hőmérsékletű szupravezetésnek nevezték el, mivel itt a kritikus hőmérséklet jóval magasabb, mint a BCS- szupravezetőkben; némelyik ilyen szupravezetőnek 100 K fölött van a kritikus hőmérséklete. Az jellegzetes magas hőmérsékletű szupravezető.

A magas hőmérsékletű szupravezetésre nagy erőfeszítésekkel sem sikerült még elméletet alkotni. A BCS-mechanizmus szinte biztosan nem jöhet szóba, és a kissé módosított változatai sem. Némelyik modell már adott némi magyarázatot ezeknek az anyagoknak egyik-másik tulajdonságára, de egyelőre nincs egységes elmélet.

szuszceptibilitás

1. (mágneses szuszceptibilitás) Jele . Dimenziómentes mennyiség, amely leírja egy mágneses térbe helyezett közeg hozzájárulását az ott levő teljes mágneses indukcióvektorhoz (fluxussűrűséghez). Egyenlő értékével, ahol az anyag relatív permeabilitása. Diamágneses anyagok szuszceptibilitása kis negatív szám, paramágneses anyagok szuszceptibilitása kis pozitív érték, míg a ferromágneses anyagoké nagy pozitív szám. 1. (elektromos szuszceptibilitás) Jele . Dielektrikumot jellemző dimenziótlan szám, egyenlő értékével, ahol az elektromos polarizáció, a polarizációt létrehozó elektromos térerősség és a vákuum dielektromos állandója. Az elektromos szuszceptibilitás egyenlő még -gyel is, ahol a dielektrikum relatív dielektromos állandója.

szülő (parent)

Lásd leány.

szűrés (filtráció)

Szilárd szemcsék szétválasztása szűrő segítségével. A vákuum filtráció során vákuumszivattyú segítségével szívják át a szűrőn a folyadékot. A nyomás alatti szűrés az ultrafiltráció. Például, a gerincesek veséjének végkamráiban vér ultrafiltrációja zajlik.

szürke test

Egy test, amely egy adott hőmérsékleten az minden hullámhosszon úgy sugároz, hogy a kibocsátott energia mindig az azonos hőmérsékletű és hullámhosszú fekete test sugárzás energiájának egy állandó hányada.

szűrlet

A szűrés által nyert tiszta folyadék.