• Что такое фактурная штукатурка
• Выбираем сухие строительные смеси
• Преимущества напряженного железобетона
• Что влияет на выбор кровельного материала
• В чем преимущество пробковых полов

недеятельностью микроорганизмов, были известны и вошли в обиход во времена, уходящие за пределы истории. Процессы эти у нас получили название брожений , а в средние века их называли ферментация -термин, не вполне потерявший свое значение и в настоящее время.

Бродильные процессы лежат в основе многих и разнообразных производств, в которых микроорганизмы являются агентами, направляющими процесс в ту или иную сторону. Все эти производства могут быть грубо разделены на две большие группы. В одних случаях бродильный материал в целом, в результате развивающихся в нем под влиянием микроорганизмов биохимич. процессов, приобретает ценные для человека свойства и становится фабрикатом. Это имеет место гл. обр. в производствах пищевых и вкусовых продуктов, например вина, пива, кефира, простокваши и пр. В других же случаях микробиологический процесс имеет целью накопление в субстрате таких химич. тел, как спирт, ацетон, уксусная или молочная к-ты и т. д., к-рые затем выделяются из субстрата (ректификуются): спирт-отгоном, молочная к-та-переведением ее в соль и т. д., т. е. теми же методами, к-рьпли вообще пользуется всякое химич. производство. Легко понять, что именно последнее направление наиболее тесно связано с успехами в области теоретич, познания микроорганизмов и возбуждаемых ими процессов брожений, так как для него представляется существенно важным стремление как к увеличению выходов нужного вещества, так и к возможности получения его в наиболее чистом, т. е. сопровождаемом наименьшим количеством посторонних примесей, виде. В некоторых случаях искусственным вмешательством экспериментатора удается извратить процесс и направить его по иному руслу. Напр., обогащая субстрат, в котором развиваются дрожжи, белками и продуктами их распада, удается добиться значительного повышения выходов сивушного масла и в частности имеющего большое значение в технике амилового спирта;вводя в субстрат, содержащий сахар, кислые сульфиты, напр. кислый сернисто кислый натрий, связывающийся с одним из промежуточных продуктов брожения-уксусным альдегидом, удается направить процесс не в сторону накопления спирта, но в сторону накопления глицерина (этим методом последний и получался в Германии во время мировой войны в заводском масштабе). В производстве пищевых продуктов, наоборот, нередко решает дело не чистота основного продукта, но вкусовой эффект примесей. В качестве примеров укажем на б у к е т виноградных вин и своеобразный вкус сливочного масла, зависящий от побочных брожений. В производствах отого рода практич. навык и вкус мастера имеют пока такое же (если не большее) значение, как и его теоретическая подготовка; однако объясняется это только несколько большей слоясностью процессов, в которых принимают участие не один, а несколько микроорганизмов, и малой изученностью этих процессов. Но и в этом направлении за последнее время сделаны большие успе-

Т. 9. т. XIII,

хи. Укажем на сыроварение, в к-ром начинает прочно прививаться применение чистых культур, приготовление сметаны,различных видов простокваши, пивоварение и пр.

Микробиологич. процессом, наиболее старым и благодаря громадному практич. значению (виноделие, пивоварение, винокурение) привлекавшим к себе внимание как практиков, так и теоретиков, а потому и наиболее изученным с разных сторон, является спиртовое бронсение. В начале 19 века было известно только два вида бронсения: спиртовое и кислотное, причем под последним разумелось только уксуснокислое брожение, к-рое и до настоящего времени успешно конкурирует с чисто химич. получением уксуса и уксусной к-ты путем перегонки дерева. В настоящее время значительный интерес получили молочнокислое и маслянокислое брожения, к-рые широко применяются для получения соответствующих кислот в заводском масштабе. В 1893 г. Вемером было открыто лимоннокислое брожение, к-рое однако несмотря на значительный интерес пока еще встречает некоторые затруднения для осуществления его в заводском масштабе для производства лимонной кислоты. Наконец как последнее крупное приобретение М. т. в области использования микроорганизмов для продукции химическ. веществ следует указать на ацетоновое брожение. Возбудитель ацетонового брожения первоначально был выделен и изучен в Германии (Шардингер, 1905); он получил название Bacillus гаасе-rans за свою способность разрыхлять (ма-церировать) растительные ткани. Деятельностью этого микроорганизма энергично сбраживаются углеводы (сахары, крахма.а) с образованием в качестве главных продуктов брожения: ацетона, этилового спирта и газообразных продуктов-углекислоты и водорода. Получение ацетона путем брожения имеет преимущество перед химическим способом его получения (прокаливанием уксусного порошка): в последнем случае основной продукт сопровождается значительным количеством разнообразных высших гомологов (ацетоновое масло), от к-рых он д. б. очищен, тогда как в процессе брожения они не образуются. Особый интерес получил открытый в 1912 г. Фернбахом возбудитель ацетонобутилового брожения, примененный в громадном масштабе в Англии и особенно в Америке для выработки ацетона и бутилового алкоголя. Интерес к этому процессу объясняется как легкостью и дешевизной получения ацетона, так и ценностью другого продукта-бутилового спирта, нашедшего себе громадный спрос в качестве растворителя при фабрикации целлюлозных лаков и красок. Надо принять во внимание, что и газообразные продукты брожения могут найти применение, например путем утилизации получающейся при спиртовом брожении углекислоты (с предварительным ее восстановлением до окиси углерода) для синтетического получения метилового спирта. Хотя работа в области изучения микроорганизмов и их биохимич. свойств с каждым днем приносит новые данные с точки зрения перспектив применения нх в производствах,

создавая тем обширную и полную интереса область, но не следует забывать, что из всего громадного числа микроорганизмов лишь часть (и притом относительно незначительная) нашла себе применение в производствах. Несомненно дальнейшие успехи науки широко раздвинут эти пределы, но и сейчас область М. т. не может ограничиться изучением только агентов производств. Не меньшее значение имеет параллельное разностороннее изучение также и тех микроорганизмов, которые, попадая случайно в субстрат для брожения, могут оказываться серьезными вредителями основного процесса. Понятно, что только близкое знакомство с этими организмами позволяет рационально бороться с ними и обеспечить нормальное течение основного процесса.

Весьма важный и несхсолько обособленный отдел М. т. представляет собой микробиология молока и мо.дочпых продуктов. Так как в молоке имеются значительные количества питательных веществ, то оно оказывается великолепным субстратом для развития самых разнообразных микроорганизмов, которые в подходящих Г-ных условиях необычайно быстро размножаются. Уже в вымени коровы молоко не стерильно, а во время доения, разливки и хранения оно в значительной степени обогащается новыми представителями микроорганизмов в различных, в зависимости от чистоты скота, помещений и рук рабочих, количествах, но всегда в громадных, выражаюпщхся большей частью в сотнях тысяч и лаже миллионах на 1 см. Поэтому во всякой цивилизованной стране микробиологич. контроль пал молоком является в настоящее время безусловно необходимым. Еще недавно к продажному молоку предъявлялись требования лишь со стороны химич. контроля (содержание жира, кислотность, отсутствие посторонних примесей и консервирующих веществ), но в городах 3. Европы и Америки все с большей настойчивостью ставится на очередь вопрос о бактериологических нормах. Этот вопрос и в соответствующих учреждениях Паркомзтрава встречает оживленный интерес, и следует желать, чтобы нормы контроля и самый контроль вошли у нас в жягпь как можно скорее. Т. к. молоко, с одной стороны, жидко, а с другой-легко портится, а следовательно сохранение и транспорт его представляют серьезные затруднения, то человечество еще с незапамятных времен стремится к выделению из него наиболее питательно-ценных составных частей (жиров, белков). В настоящее время широко применяется получение из молока сметаны и творога, образующихся за счет развития в молоке и сливках молочнокислого брожения. При правильной постановке молочного дела процесс этот направляется разводками чистых культур соответств. молочнокислых бактерий.

На Кавказе, в Туркестане, а также в восточных степях (районы Самары, Оренбу{)га и т. д.) широко распространено приготовление из молока напитков, основанное на комбинированном брожении, состг>ящем из мо-лочнокислсзго брожения и спиртового (к продуктам комбинированного брожения относятся также квас, хлебная закваска, крым-

ская и туркестанская буза и пр.). Наибольшую известность получили: кавказский кефир, степной кумыс, айран и др. Во всех этих напитках, еще не в достаточной степени изученных, чтобы можно было с уверенностью перейти к приготовлению их на чистых кул1>турах, главным агентом брожения являются длинные молочнокислые бактерии типа болгарской палочки (В. bulga-ricus, или В. caucasicus) и дрожжи. Напитки эти, благодаря своеобразному изменению составных частей молока (пептонизации белков) под влиянием микроорганизмов, оказываются необычайно легко усвояемыми, вследствие чего они широко рекоменд\ются в качестве лечебно-диэтических напитков при ряде заболеваний.

В качестве одного из наиболее совершенных методов консервирования в твердом виде питательных веществ молока нужно признать сыроварение, которое в принципе сводится к отделению и подсушиванию белков молока, проведению ряча микробиологич. процессов в нем, регулируемых темп-рой, солкой и пр. В результате удается получить высокопитательный, относительно прочный продукт, обладаюпщй различными вкусовыми эффектами в зависим юти от характера приготовления и от микрофлоры. Наибольшую ценность имеют сычужные сыры, в ьо-торых сгусток получается применением специальной закваски, получаемой настаиванием на молочной сыворотке нарезанного кусочками сычуга (желудка молочных телят). Наиболее изченным из сыров является швейцарский или эмментальский сыр.

Однако сыр является относительно стойким продуктом благодаря тем микробиологическим процессам, которые приводят к характерным изменениям начального сырого продукта. Во многих случаях условия жизни (особенно городской) требуют хранения и иногда продолжительного транспорта как молока, так и других скоропортящихся продуктов (мясо, рыба, фрукты и пр.). Все подобные продукты представляют собой превосходные субстраты для развития самых разнообразных микроорганизмов, нередко в очень короткий срок портящих эти ценные для человека питательные вещества, если не приняты специальные меры к их консервированию. Бол е или менее длительное консервирование скоропортя1Цихся продуктов м. б. достигнуто различными способами, сводянщмися в конечном итоге: 1) к подавлению развития имеющихся в субстрате микроорганизм )В и 2) к полному уничтожению их. Первое достигается соз.данием в субстрате неблагоприятных для развития микроорганизмов условий: хранением на холоду, высушивагшем (сушеные овощи и плоды), прибавлением некоторых веществ, задерживающих развитие микроорганизмов (соленья, маринады), а иногда повышением концентрации субстрата, напр. сахара (варенье, сгущенное молоко и пр.), и конечно комбинацией того и другого. Но более со-вершен1юе и длительное консервирование достигается вторым методом-умерщвлением зародышей микроорганизмов (стерилизацией), с попутным предохранением материала от попадания новых микроорганиз-

MOB из воздуха. Стерилизация иногда без особого ущерба для дела м. б. достигнута химически, а именно прибавлением веществ, либо не представляющих собой яда для человека в тех дозах, в к-рых они достаточны для полавлсЕпш жизни микроорганизмов, либо легко удаляемых (напр. хлороформ, сернистый газ). Однако гораздо большее значение имеет метод стерилизации высокой t°, на к-ром основано в сущности все современное копсе'рвное дело (см.). В нек-рых случаях для достижения эффекта стерилизации достаточно нагревания, напр. в течение 1 ч. при 70-80°; способ введен в практику Па-стером и получил название пастеризации. Она широко применяется для молока и других напитков (ягодных соков), не выдерживающих без изменения своих свойств более высокого нагревания. В большинстве приведенных выше примеров микроорганизмы являются ценными для производства своей биохимической деятельностью, приводящей к разнообразным химич. изменениям в субстрате и к Ехакоплению в нем различных химич. тел. Но иногда накопление продуктов броясенття может иметь помимо того и механическое ЗЕгачепие. Это имеет место при образовании глазков в сыре и особенно при разрыхлении теста, к-рое достигается тем, что дрожжи, выделяя в процессе брожения углекислоту, превращают тесто в пористую рыхлую массу. Можно привести и такие случаи, когда на микроорганизмы возлагается по преимуществу механич. задача,- напр. в процессе мочки прядильных растений (льна). Мочка сводится к облегчению выделения из стебля прядильных волокон, распололсепных пучками в коровой части, с возможно полным отделением от них прочих тканей стебля (костры) и с возможно меньшим изменением ценных физич. свойств самих волокон. Микробиология мочки пока еще мало изучена, что мешает продвижению в эту область промышленности методов чистых культур, т. к. не вполне еще выяснено значение различных встречающихся при естественной мочке микроорганизмов. Во всяком случае повидимому главное значение имеет при этом бактерия пектинового брожения-Plectridium pectinovorum, нормально встречающаяся на стеблях льна. Бактерия эта разрушает пектиновые вепю-ства, из которых состоят срединные пластинки, связывающие отдельные клетки коры льна в одно целое и в значительной степени входящие в состав самих клеточных оболочек. Во время мочки прежде всего подвергаются воздействию бактерий и разрушаются именно срединные пластинки клеток, а затем и всеоболочки мякоти коры, в результате чего прядильные волокна могут быть легко выделены в виде пучков, состояпшх из 10-12 волокон. См. Волокна прядильные.

Лит.: Омелянский В., Основы микробиологии, 6 изд., М.-Л., 1926; ХудяковН., С.-х. микробиология, Москва, 1926; L а f а г F., Handbuch der technischen Mvliologie, 2 AuHage, В. 1-5, Jena, 190.4-14; VVeigmann H., Pilzkunde d. Milch, 2 AuH., В.. 1924. В. Шапошников.

МИКРОВОЛЬТ, единица измерения электрического напряжения, равная одной миллионной вольта (см.). Сокращенно эта единица обозначается: u.V.

МИКРОВОЛЬТ НА МЕТР, единица папря-женуое.у}п1(г^ поля электромагнитн.волны.

МИКРОЛАМПА, особьтй тип электронных приемных ламп (см. Лампа электронная), требующий пониженной по сравнению с обычными лампами с чисто вольфрамовой питью мощности накала. Название происходит от греч. слова /тхдбд-малый (малая мощность накала). Уменьшение мощности накала достигается применением катодов (нитей) из торироваппого вольфрама, что позволяет довести меру накала Н до величины 40-f-50 mA/W и выше. Параметры лампы Микро завода Светлана ВЭО (новая марка ПТ2) следующие: напряжение накала 3,6 У,ток накала-60-70 гоА, коэф. усиления fio= 10-12 (т. е. проницаемость 8-10%), крутизна Ь' = 0,35-i-0,45 mA/V, анодное напряжение 00--80 V. Анодный ток при сетке, соединенной с отрицательным концом нити, J => 1,3-2 mA; полная эмиссия около 8 шА и выше. Микролампы, выпускаемые в продажу отделом электронных ламп Электрозавода ВЭО, имеют несколько иные параметры.

В виду экономичности мощности накала и сравнительной дешевизны М. весьма распространена среди любителей и вообще в тех случаях, когда требуется легкость аппаратуры. К числу неудобств М. следует отнести способность ее чрезвычайно реагировать на сотрясешгя, благодаря чему получается в телефоне приемника характерный звон, мешающий П1)нему. Особый вид лампы-М, с двумя сетками-позволяет применять пониженное анодное напряжение (15-25 V). Старая мартса-МДС, или Микро ДС; новая СТ-6; 6 = 0,450,85 mA/V; = 913,5; 2д^ = 2-i-3 niA; остальные данные такие же, как у М. Параметры микролампы и МДС завода Светлана подробно исследованы Л. Б. Слепяном.

Лит.: Слеп ян Л. Б., Электронная л.чмпа как детектор, М., 1929. Б. Введенский.

МИКРОМАНОМЕТР, прибор для намерения незначительных разностей давления. М, применяется часто при измерении скоростей газов в вентиляционных установках, скоростей газов в газопроводах, для опреде-

о К

Фиг. 1.

Фиг. 2.

ленпя тяги в топках; в последнем случае он носит название тягомера. М. бывают жидкостные, мембранные, с колоколами и с кольцевым сосудом.

ид костные М. применяются обычно при научных работах и при исследованиях вентиляционных устройств. Наиболее

простым типом жидкостного микроманометра является простая U-образная трубка, частично наполненная жидкостью и сообщающаяся своими концами (фиг. 1) с областями измеряемых давлений. Назовем h-разность высот жидкости в обоих коленах в мм, Pj и Ра-давления, действующие на оба столба жидкости в кг/м^ (или в мм вод. ст.), и у-плотность жидкости в кг/л, тогда:

p,-p, = yh. (1)

Для упрощения отсчета часто одно колено делают значительно более крупного диаметра, тогда достаточно бывает произвести один отсчет по шкале, указывающей высоту подъема жидкости в тонкой трубке (фиг. 2). Отсчитывая высоту подъема от нулевой черты О (т. е. уровня, занимаемого жидкостью при равенстве давлений Pi и Ра) и называя f я F площади поперечных сечений обоих сосудов на уровне менисков, имеем:

Pi-P2 = yi(l + /)- (2)

Ошибка в показаниях М., происходящая от опускания уровня в широком сосуде, обыкновенно уравновешивается соответственным изменением шкалы

отношении .

+ т

Фиг. 3.

ИЛИ этой ошибкой пренебрегают в виду ее малости. Конструктивное выно л-

Фиг. 4.

нение М. этого типа изображено на фиг. 3.

Для увеличения чувствительности прибора делают М. с наклонными трубками. В этом случае (фиг. 4) перемещение мениска п в наклонной трубке, соответствующее разности давлений Р^-Рг= h, выражается ф-лой:

h = w sin а. (3)

Чтобы по отсчету перемещения мениска щ определить действительную разность дав-

Фиг. 5.

лений, пользуются для этого типа М. следующей ф-лой:

Pi-Pa = yni(sina+ (4)

М. этого последнего типа (сист. Сера) изображен на фиг. 5; аппарат состоит из тщательно обточенного изнутри для сохранения постоянства F по всей высоте его бронзового резервуара а, к к-рому на шарнире с пустотелой осью присоединена трубка б. Резервуар сообщается с полостью, в к-рой имеется большее давление, при посредстве

патрубка в, трубка-с полостью меньшего давления через кран с насадкой г. Аппарат устанавливается горизонтально при помощи установительного винта д, правильность установки проверяется уровнем е. Эта конструкция позволяет изменять чувствительность прибора, придавая различные углы

Фиг. 6.

наклона трубке б; последняя закрепляется при помощи винта, который ходит в прорези градуированной дуги ою. Винт з скреплен с отчасти погруженным в жидкость резервуара а цилиндром; поднимая или опуская его, заставляют колебаться уровень ишдко-сти, что служит для приведения мениска в трубке б на нуль перед началом отсчетов. Для особо точных измерений применяют микроманометр системы Креля (фиг. 6), который отличается от предыдущего тем, что:

1) в нем уклон трубки постоянный - j)

и 2) он снабжен двумя спаренными трехходовыми кранами, через к-рые оба сосуда одновременно сообщаются или с атмосферой (для установки на нуль) или с обеими полостями измеряемых Г давлений. Для измерения весьма малых разностей давления применяется также двухжидкостный М. (фиг. 7); этот М. состоит из и-образной трубки сечением / мм, снабженной наверху двумя цилиндрич. расширениями площадью поперечного се-чеяял Р мм. В колено наливается более тяжелая жидкость уд. в. а поверх ее- более легкая, уд. в. Ух, не смешивающаяся с первой жидкостью; когда оба колена сообщаются с атмосферой, уровни обеих жидкостей лежат в двух горизонтальных П.ЧОСКОСТЯХ, для чего верхние сосуды сообщаются путем открытия крана а. Если при измерении, посредством попеременного закрывания и открывания крана а и не изображенного на фиг. крана в колене трубки, приводят верхние поверхнозти жидкости в уширенных частях к одному л-ровню, то )ii=0, и

Рг-Р2=К{Уг-Уг)\ (5)

де.пая разность уд. в. обеих ншдкостей малой, можем увеличить точность прибора в желаемой степени. Для наполнения этого М. берут напр. водный спирт уд. в. 0,93 и

Фиг. 7.

Фиг. 8.

оливковое масло уд. в. 0,916, т. о. Р^-= = 0,0142- Другой способ работы с этим же прибором COCTOPIT в подборе двух жидкостей приблизительно или совсем равного уд. веса и работе при постоянно закрытом кране а. Тогда при Ух = разность уровней будет служить мерой разности уровней в широких сосудах h причем

если УхФу., именно Ух < у2, то

Pi-P,= h2[y2-(l-i)vx}. (6)

Двухжидкостные М. неудобны в том отношении, что граница между обеими жидкостями не резка и кроме того довольно трудно избеясать частичного смешения жидкостей и изменения их уд. веса. В качестве жидкостей для М. применяют: воду, керосин, спирт, эфир, толуол, ксилол. От иде-

альной жидкости требуется

незначительный и неизменяемый уд. в., однородность состава, незначительная вязкость, небольшая капиллярная постоянная и малый объемный коэф. Г-ного расширения. Керосин и спирт неудобны в том отношении, что более легко испаряюши-еся составные части улетучиваются и таким образом изменяется уд. в. жидкости. Вода обладает слишком большой вязкостью. Хорошо зарекомендовал себя толуол.

Все жидкостные М. неудобны для применения их в качестве тягомеров в условиях производственной практики, как по причине их чрезвычайной чувствительности, так и потому, что их трудно приспособить для создания указывающих и регистрирующих приборов. Поэтому для производственных тягомеров применяют обычно колокольные, мембранные и кольцевые микроманометры.

Колокольные М. Принцип действия колокольного М. изображен на фиг. 8; изменение давления Ргпод колоколом на величину ± АРа вызывает подъем или опускание колоко-.та на величину ± А/г (уровень жидкости снаружи колокола

считается неизменным). Эти величины связаны между собой следующей зависимостью:

Фиг. 9.

где D и S-диаметр и толщина стенок колокола, выраженные в одинаковых мерах. Отсюда видно, что чувствительность М. возрастает с увеличением диаметра колокола и с уменьшением толщины его стенок и плотности жидкости. Колокольные М. пригодны для измерения колебаний разности

давлений по обеим сторонам стенок колокола. Конструктивное выполнение указывающего М. приведено на фиг. 9. Для создания самопишущего М. желательна большая сила подъема, что заставляет делать колокол значительного диаметра; принимая во внимание, что толщгша стенок не м. б. сделана сколько-нибудь значительной в виду того, что вес колокола получается слишком большим, и на малые разности давлений аппарат вообще не реагирует, видим из ф-лы (7), что М. становится чрезмерно чувствительным; так например для D=400 мм и s= = 0,2 мм изменение давления на 1 мм вод. ст. вызовет изменение положения колоко,ла на 500 мм. Дополнительная нагрузка колокола производится пружинами, или же колокол снабжают поплавком. Принцип действия поплавкового колокола заключается в том, что при изменении глубины погружения колокола изменяется объем погруженной части поплавка, что и дает добавочную силу нагрузки. Зависимость между элементами поплавко-

Фиг. 10.

Фиг. 11.

вого колокола (фиг. 10) и изменением давления Ра выражается следующей ф-лой:

-Ч1+г)др др (8)

Практич. выполнение регистрирующего М. с поплавковым колоколом изображено на фиг. 11: а - резервуар е герметически закрывающей его при помощи гидравлич. затвора б крышкой в. Колокол г, внутренняя полость которого сообщается трубкой д с полостью высшего измеряемого давления, соединен стерженьком ж с пером регистрирующего аппарата е. Сливная трубка з служит для поддержания постоянного уровня жидкости в резервуаре, а патрубок и- для присоединения трубки, сообщающейся с полостью низшего измеряемого давления. Делая поплавок переменного сечения, можно изменять значение К в формуле (8) в зависимости от высоты подъема колокола; напр. делая площадь сечения поплавка пропорциональной Vh, получим величину отсчетов пропорциональной также Vh, т. е. скорости газов в канале, измеряемой при помощи трубки Пито. Специальный тип М. - диференциальный тягомер, изображенный на фиг. 12, состоит из двух М. с колоколами а и б, из к-рьгх первый соединен открытой трубкой в с атмосферой.

а второй - с областью наиболыиего из измеряемых разрежений (например с боровом

парового котла);- пространство внутри кожуха сообщается с областью наименьшего разрежения (напр. топкой котла). Калодый колокол соединен через посредство тяги г, уравновешенного противовесом рычага д и зубчатого сектора е с итестерней ж, сидящей на оси отдельной для каждого колокола стрелки и; т. о. одна из стрелок показывает разность давлений между двумя исследуемыми областями (напр. топка-боров), а другая-между давлением в одной из областей (напр. в топке) и атмосферой.

Мембранный М. (фР1г. 13) представляет собой не что иное, как мембранный манометр с мембрано1г особо большого диаметра и малой толщины; для возможности измерения разностей давления, пространства как под, так и над мембраной сделаны закрытыми и сообщаются с полостями измеряемых давлений двумя связанными между собой трехходовыми кранами.

Рабочей дета.дью М. с кольцевым сосудом является кольцевой сосуд а (фиг. 14, А) радиуса R и постоянного сечения /, который может качаться вокруг центра на острие г и разгорожен сверху переборкой б, а внизу столбом жидкости в иа две полости, сообщающиеся с областями

измеряемых дав.пений. Пусть жидкость уд .в. у занимает объем, определяемый центральным углом 2а; при разности давлений ДР = 0 центры тяжести сосуда S (вес его G) и жид-

кости Si (вес ее Gi = 2aRfy) лежат на одной вертикальн. прямой, в расстоянии от центра

врашения соответственно епС = R . Когда ДР имеет конечную величину, жидкость будет оттеснена на угол Да (фиг. 14, Б) в сторону меньшего давления, вследствие чего сосуд повернется на угол q> в обратном направлении. Ур-ие равновесия в этом случае будет:

Ое sin д) = RfAP+2R-fy sin а-sin Да, где левая сторона - момент веса сосуда относительно О, а первый член правой-момент разности давлений на перегородку б, и второй-момент веса стсдба жидкости. Разность уровней жидкости h пропорциональна разности давлений ДР, а именно:

h = - = R cos (а - Да) -f Е cos (а -f- Да) = = 2R sin а sin Да,

Подставляя полученное значение sin Да в уравнение равновесия, получим окончательда

Фиг. 14.

НО уравнение работы кольцевого микроманометра в виде:

sin = ДР = ЫР,

где к-постоянная прибора. М. с кольцевым сосудом применяется на практике для измерения разности давлений в паромерах (см.).

JIvm.: Л о м ш а к о в А. С, Испытание паровых котлов, 3 изд.. Л., 1927; Баулин К. К., Приборы для проверки вентиляционных установок, Сбори. Вентиляция промышл. предприятий , Москва, 1929; Г р а м б е р г А., Технич. измерения при испытании машин и контроле их в производстве, т. .1, вып. 1 и 2, М., 1926; ГронвальдЕ., Центробежные вентиляторы, пер. с нем., Харьков, 1928; Ower Е., The Measurement of Air Flow, L., 1927. Л. Павпушнов.

МИКРОМЕЛЕС, мелкоплодник Microme-les alnifolia Koehne, небольшое деревцо или кустарник из сем. розоцветных, произрастает в бассейне р. Амура и в Китае (Манчжурия); в Японии встречается другая его разновидность-М. japonica. Дерево достигает 8-10 м и обычно не очень большого диаметра, к-рый в связи с большой вырубкой лесов в этих местах все уменьшается. Древесина коричневато-розового цвета, очень плотная; идет иа изготов.дение чертежных принадлежностей. Дерево довольно хорошо разводится семенами. Свойства древесины М. еще мало изучены. Древесина М. по своим ценным качествам похожа в этом отношении на береку (см.). Константы М. см. Спр. ТЭ, т. IV, ст. Д е р е в о (№ по индексу 836).

МИКРОМЕТР, шкальный измерительный инструмент, в котором абсолютное значение измеряемой длины'определяется углом поворота винта, отсчитываемым на соединена

ном с винтом барабане. М. обычного типа, применяемый в мапшностроении, изображен на фиг., где а-скоба микрометра, б-упор, в-мерительный винтовой шпиндель, г-аре-тир, д-отсчетный барабан, е-фрикционная головка для ограничения усилия при измерении. Подробности об ошибках при измерении М., о специальных конструкциях и об изготовлении М. см. Производственные измерения в машиностроении, см. также Bwiw,M,nKpoMem.pu4ecKuu. л.павлушков.

МИКРОСКОП, оптический прибор для рассматривания предметов в увеличенном виде. М. разлгтчтотся простые и слолшые.

Простой М., или лупа, состоит из одной или нескольких линз, образующих собирательную систему. Предмет помещается между главным фокусом системы и ее первой (от предмета) поверхностью т. обр., чтобы увеличенное мнимое изображение предмета было не блиле расстояния ясного зрения (250 мм) от рассматривающего его глаза. Увеличение лупы N (отношение угла, под которым предмет виден в лупу, к тому углу, под которым он виден на расстоянии 250 мм) определяется ф-лой:

где F-фокусное расстояние лупы, х-расстояние главного фокуса лупы (со стороны глаза) от зрачка, X - расстояние изображения предмета от зрачка (все выражено в мм). При аккомодации глаза на бесконечность (X = со), при ж = О, или при достаточно мялом F (сильная лупа) формула (1) превращается в более простую:

Л^ = - (2)

Лупа как оптич. система должна давать резкое, не окрашенное и не искаженное изо-бра?кение плоского предмета конечных размеров и при больпшх увеличениях должна обладать достаточно больпюй апертурой (см.). Эти условия весьма близки к требованиям, предъявляемым к фотографич. объективу, но по целому ряду соображений конструкция лупы проще.

Простейп1ую форму лупы представляет собой обыкновенная собирательная линза. В этом случае для получения большего поля с резким изображением выгодно брать плосковыпуклую лпнзу, обращенную плоской стороной к глазу. Для ослабления влияния сферической аберрации (см.) употребляются лупы из двух плосковыпуклых стекол. Таковы лупы Фраунгофера, Вильсона и др. (фиг. 1, в и г). Довольно удовлетворительны в слшсле резкости изображения по всему

т

полю лупы, представляющие собой сплошную сферу из стекла с диафрагмой в центре-лупы Бюстера, Волластона (фиг. 1, а, б). Более совергненной является апланатиче-ская лупа ВТтейнгейля (фиг. 1, д), состоящая из двояковыпуклой кронгласовой линзы, к которой с обеих сторон приклеены во-гнутовыпуклые флинтгласовые линзы. Она дает отчетливое, свободное от окраски изо-бра^кение при большом поле зрения. Еще лучшими качествами обладает анастигматическая лупа фирмы Цейсе; эта лупа по своей конструкции близка к фотографическ. объективу. Разновидностью лупы является в ер а н т, служащий для рассматривания фотографич. снимков. Для удобства пользования лупы снабжаются ручкой или специальной оправой для вставления в глазную впадину (лупы ча- -совщиков). Иногда лупы снабжаются штативом с наводкой при помощи кремальеры (препарировочные лупы) и т. д.

В нек-рых случаях важно иметь при определенном увеличении большое расстояние между лупой и наблюдаемым объектом.Этому условию удовлетворяют лупы системы lUe-валье и Брюке (фиг. 1, е), состоящие из положительной (собирательной) системы, об-рапщнной к предмету, и отрицательной (рассеиваюшей), обращенной к глазу. Другой разновидностью такой лупы является Fernrohrlupe Цейсса, состоящая из призма-тич. зрительной трубки, на объектив к-рой надевается насадка с ахроматической линзой. К прибору прилагается ряд таких линз различных фокусов. Наблюдаемый предмет помещается в главном фокусе добавочной линзы и дает из-обрая-гоние на беско- i I

нечностп. Это изображение рассматривается при помощи зрительной трубки. Увеличение Fernrohrlupe

Фиг. I.

Фиг. 2.

Фиг. 3.

равно увеличению добавочной линзы, рассчитанному по формуле (2), умноженному на увеличение зрительной трубки. Лупы с увеличенным свободным расстоянием от объекта являются переходной ступенью между лупой и сложным микроскопом. Удобство и ре.пьефность зрения обоими глазами привели к устройству бинокулярных луп.

дающих рельефное изображение. Фирма Цейсе строит два типа таких луп: 1) лупы малого (3-4 раза) увеличения (фиг. 2); в них лучи, идущие от предмета, отклоняются двумя призмами спеппальной формы и попадают затем на две линзы, перед к-рыми помещаются глаза наблюдателя; 2) лупы более сильного увеличения-до 13, построенные на принципе Fernrohrlupe. Они состоят из призматического бинокля (фиг. 3) с малым расстоянием между объективами (увелич. 3-8 раз). На оба'объектива бинокля надеваются насадки с комбинациями ахроматич. линзы и призмы, представляющими как бы части одной ахроматич. линзы с диаметром, равным расстоянию между внешними краями насадок. В общем фокусе добавочных линз помешается наблюдаемый предмет. Пучки лучей, попадающие в оба глаза, выходят из предмета под некоторым углом, который зависит от расстояния между объективалш бинокля и фокуса добавочных линз, что создает стереоскопич. эффект.

Лит.: Хвольсон О., Курс физики, т. 2, Берлин, 1923; с Z а р S к i S. und Eppenstein о., Grundziige d. Theorie d. optischen Instrumente nacli Abbe, 3 Aufl., Lpz., 1924; R о h г M., Die binokularen Instrumente, 2 Aufl., В., 1920; Handb. d. Physik, hrsg. v. H. Geigeru.K.Scheel, B. 18, В.,1927; Ehr i ngh aus F., Das Mikroskop, seine wissenschaltlichen Grundlagen u. seine Anwendung, Lpz.-В., 1921. В. Линнин.

Лупа ткацкая является при работах в ткацком производстве необходимым прибором и долнна отличаться большой точностью. Лупами пользуются как при опроде-.тхении плотности ткани, т. е. числа нитей основы и прокидок утка, приходящихся на известную площадь ткани, например иа 1 cл^ 1 дм.2 и т. п., так и для определения строения ткани, т. е. взаимоотношения между собою основных и уточных нитей. Существует большое разнообразие разного рода конструкций луп, находящихся в зависимости от тех требований, к-рые предъявляются к лупе той или иной конструкции характером работ с тканью, условиями работ и т. п. Наиболее простой и больше всего применяемой для всякого рода ткацких работ является лупа (ткацкий складной глазок), которая изображена на фиг. 4 и представляет собой небольшой прибор, состоящий из трех частей, где верхняя и нижняя части квадратные; в верхней части укреплено круглое увеличительное стекло (увеличение 4-5 раз), а в нижней имеется квадратная прорезь. Размеры этой прорези делаются в Va? 1 и 2 см, а также в V*, Va и 1 дм. Обе части лупы укреплены на шарнирах к особой боковой стенке (стойке), вследствие

чего лупа молсет быть сложена, с. Молчанов.

Сложный М. Увеличение, даваемое лупой, редко бывает более 20 раз, в исключительных случаях оно доходит до 100-150 раз, но при таких сильных увеличениях лупа не дает вполне хорошего изображения, т. к. этому препятствуют аберрации (см.) линз; Поэтому для получения достаточно большого увеличения без заметньгх искажений употребляется М., представляющий собою

Фиг. 4.

сложную систему линз. На фиг. 5 показан ход лучей в сложном М. Лучи света, отраженные зеркалом М, попадают на собирательную систему линз-конденсор (см.) С, который сводит эти лучи на рассматриваемом предмете I/. Далее лучи, пропущенные предметом, попадают на вторую систему линз- объектив (см.) О, который сводит лучи вновь, образуя действительное (объективное) изображение предмета Pi. Лучи, пересекающиеся в точках объективного изображения, входят далее в верхнюю систему линз М.-окуляр (см.) К, откуда после преломления попадают в глаз N наблюдателя. В окуляр видно мнимое изобралсепие, он действует как лупа, сквозь к-рую наблюдатель рассматривает не самый предмет, а его увеличенное действительное изображение Ра-Т. к. объективное изображение является обратным по отношению к предмету, а мнимое изображение в окуляре-прямым, то М. в це.п;ом даст обратное изображение предмета. Конденсор, объектив и окуляр, изображенные на фиг. 5 в виде простых линз, представляют собою на самом деле более или менее сложные системы.

Фиг. 5.

Фиг. 6.

Увеличение, даваемое М., как не трудно видеть, равно произведению увеличений объектива и окуляра в отдельности. Вычисление показывает, что увеличение М. N вырака-ется ф-лой:

-fh 3)

где Л-расстояние между обращенными друг к другу фокусами объектива и окуляра (интервал), I-расстояние наилучшего зрения наблюдателя, а / и д-фокусные расстояния объектива и окуляра. В современных М. увеличение бывает в среднем от 20 до 3 ООО раз.

На фиг. 6 показан общий вид М. (левая часть-в разрезе). Предмет помещается между предметным стеклом и тонким покровным стеклом на предметном столике Т. Объективы Ох, Оа привинчиваются к револьверу R, позволяющему вращательным дврглшнием ставить один объектив вместо другого. Револьвер в свою очередь привинчен к раздвижному тубусу А,ъ верхнюю часть к-рого помещается окуляр. Установка М. на ясное зрение достигается перемещением всего тубуса

при помощи зубчатки S; топкая установка производится движением микрометрич. винта d, устроенного различным образом в М. различных систем.

Окуляр М. в простейшем случае представляет собою т. н. окуляр Гюйгенса, состоящий из двух собирательных линз, заключенных в общую трубку. Луч1г, идущие от объектива к объективному изобраясению, перехватываются пильней линзой этого оку-.тяра.так что объективное изображение получается между обеими окулярными линзами; этим достигается то, что в верхнюю г.71аз-ную линзу окуляра, к-рая и слулсит лупой для объективного изобраягения, попадает больше лучей, вследствие чего увеличивается поле зрения. Внутри окуляра Гюйгенса в том месте, где получается объективное нзоб-ракешге, помещается диафрагма (см.).

Наиболее существенной частью М. является объектив. Т. к. окуляр дает увеличенное изображение не самого предмета, а действительного, даваемого объективом изображения, то это последнее д. б. по возможности свободно от недостатков, а потому объектив д. б. сконструирован т. о., чтобы давать возможно совершенное изображение. Чем больше увеличение линз, тем заметнее их аберращ1и, и потому тем более совершенной д. б. конструкция объектива. Объектив д. б. прежде всего исправлен на хроматическую аберрацию (см.). Обычные ахроматические объективы (см. Ахроматическая система стекол) исправлены для двух разноцветных лучей, т. н. апохроматы (см.)-для трех. В первых исправление хроматической аберрации осуществлено только для одной зоны объектива, во вторых-для всех зон. Промежуточное положение между обоими видами объективов занимают т. н. полуапохроматы. Апохроматы свободны от хроматич. аберрации только в том смысле, что изображения в трех разных цветах совпадают; величина же этих изображений несколько различна. Этот последний недостаток обычно исправляется особой системой окуляра, т. н. компенсационным окуляром, без которого апохромат не употребляется.

Исправление сферргческой аберрации (см.) наиболее по.пно достигается в апохроматах, лгенее полно-в ахроматах. ОбъективМ. дол-iKCH представлять собою аплапатическую систему стекол (см.). Условием апланатизма является т. наз. условие синусов:

я sin а = г; sin/5; здесь а-угол меноду оптической осью и лучом, идущим от точки предмета, располо-ж.енной на оси, к нек-рой точке объектива; -угол между осью и сопряженным лучом, идущим к точке изображения; v-увеличение объектива; п-показатель преломления среды между объективом и покровным стек-.яом; при обычных условиях в т. н. сухих объективах, когда данная среда есть воздух, п = 1, в иммерсионных объективах (см. ниже) w>l. При наилучшем исправлении недостатков объектива один недостаток остается неисправленным, а именно плоскость, перпендикулярная к оптич. оси, изображается не плоскостно, вследствие чего цешр поля зрения и его края не бывают одновре-

менно в фокусе. Наилучшее исправление недостатков объектива достигается при определенной длине выдвигающегося тубуса. Для объективов Цейсса и Рейхерта эта длина должна быть равна 160 мм, д.тгя объективов Лейтца-170 мм, для объективов английских фирм-250 мм.

При исправлошпг сферич. аберрации объектива приходится принимать во внимание и преломление света у верхней поверхности покровного стекла. При этом толщина стекла принимается 0,16-0,18 мм. При другой толщине для достижения наименьшей аберрации нескстько изменяется длина тубуса, а в нек-рых специальных объективах меняется расстояние между отдельными линзами (коррекционная оправа).

Яркость объективного изобракения пропорциональна пространственному уг.ту того конуса лучей, к-рый сходится к точке изображения из объектива; если половина отверстия этого конуса есть то пространственный угол пропорционален sin/S, т. е. на основании приведенного выше условия

синусов, пропорционален -- (а - угол

между оптической осью и .яучом, идущим от предмета к краю объектива). Выражение А = п sin а есть т. н. а п е р т у р а объектива. Т. о. яркость изображения п]эопорциональна квадрату апертуры и обратно пропорциональна квадрату увеличения. Отсюда следует, что яркость тем больше, чем больше п\ этим и объясняется выгода и м м е р с и и, т. е. помещение между покровным стеклом и нижней (фронтальной) линзой объектива капли жидкости. В качестве такой жидкости берется вода, а еще чаще-кедровое масло. При этом требуется и особый и м м е р с и о н-ный объектив. Кедровое масло как иммерсионная жидкость имеет еще и другое значение. Показатель преломления его путем соответственного приготов.тения делается равным показателю преломления покровного стек.71а и фронтальной линзы объектива. Благодаря этому избегается потеря света при отражениях от верхней поверхности покровного стекла и нижней поверхности фронтальной линзы. Такого рода иммерсия называется гомогенной . Как указано выше, яркость изображения измеряется квадратом отношения апертуры к увеличению объектива. Поэтому прп больших увеличениях яркость изображения требует и большей апертуры; для этого конус света, входящий в объектив, д. б. по возможности широким, а это в свою очередь достигается осветите.ль-ной системой, конденсором, к-рый посылает на освещенную точку также широкий конус света. Другими словами, апертура конденсора д. б. достаточно велика.

Обьгано предмет виден в М. потому, что задерживает часть попадающего на него света; это относится к предметам непрозрачным или окрашенным, которые кажутся темнее окружающего их светлого фона. Прозрачный предмет виден благодаря неодинаковому показателю преломления по сравнению с окружающей средой, вследствие чего такой предмет также выделяется на светлом фоне темными краями. Если же на предмет падает слишком много лучей под большим

наклоном к оптич. оси, то предмет сам разбрасывает эти лучи во все стороны (блестит), вследствие чего его контраст со светлым фоном становится слабее и предмет виден хуже. Поэтому слишком широкий конус лучей от конденсора может быть и вреден, тогда его уменьшают, регулируя отверстие диафрагмы, полтещаемой под конденсором (обычно т. наз, ирисовой диафрагмы). Понятно, что апертура конденсора не д. б. больше, чем апертура объектива. При слабых объективах с небстьпюй апертурой для освешения предмета конденсор является излиншим, и достаточно вогнутого зеркала. Если наблюдаемый предмет очень мал, то вследствие диффрак-ции (см.) света световые волны огибают его и предмет на светлом фоне делается невидимым. Граница видимости определяется т. о. не увеличением М., а величиной диффрак-ции, т. е. длиной световой волны. Если же предмет освещен сбоку лучами, непосредственно не попадающими в объектив,то благодаря свету, рассеянному предметом, последний кажется светлым на темном фоне. Такой М. с боковым освеп1,ением называется ультрамикроскопом. В простейшем случае боковое освещение достигается таким косым пололсением зеркала М. или диафрагмы под конденсором, чтобы освещающий пучок света шел мимо объектива. Но это возможно только при объективах небольшой апертуры. В противном случае следует световой пучок направлять не от зеркала, а независимо от него, перпендикулярно к оптич. оси М. Для той же цели наблюдения на темпом поле служат ультра конденсоры. На фиг. 7 изображена схема так наз. карднойд-конденсора Цейс-са, причем стрелками

Фиг. 7.

Фиг. 8.

показан ход падающих лучей. Оптическое действие другого распространенного типа ультракопденсоров, параболоид-конденсора ясно из фиг. 8. Апертура таких конденсоров гораздо больше апертуры объектива; при этом средние лучи осветительного конуса загорожены и на предмет не попадают, а попадают на него только крайние лучи конуса, к-рые настолько наклонены к оптич. оси, что проходят мимо объектива. Эти лучи и рассеиваются предметом, заставляя его блестеть на темном фоне.

Мелкие частицы, наблюдаемые в ультрамикроскоп при темном поле, посылают рассеянный свет в объектив. При этом вследствие диффракции светящиеся точки изображаются в объективном изображении не точкой, а светлым кружком, окруженным более бледными светлыми кольцами. Форма кружка обусловлена круглой формой отверстия объектива, радиус же кружка, как

показывает вьгаисление, равен 0,61 -, где

Л-длина световой волны, v и А-увеличение и апертура объектива. Отсюда следует.

что всякую светящуюся точку, видимую под М., надо принимать за кружок радиуса д, определяемого по ф-ле:

е=о,б1.4.

Отсюда следует далее, что всякий мелкий светящийся предмет под М. должен казаться кружком радиуса е, а следовательно М. не позволит нам определить его истинную форму и размер. Кроме того, если две частицы находятся между собой на расстоянии меньше 2д, диффракционные кружки сливаются между собой и две частицы не кажутся разделенными. Величинп д называется поэтому величиной разрешаю щ.е й способности М. Как видно из ф-лы, разрешающая способность зависит не от увеличения М., а от апертуры. Разрешающая способность М. может быть рассчитана и для того случая, когда наблюдаемый предмет виден не благодаря рассеянному им свету, а вследствие того, что он задерживает свет и потому кажется темным на светлом фоне. Если такой предмет обладает тонкой структурой, то в нем происходит диффракция света, подобная той, которая имеет место в диффракционной решетке. При этом вблизи верхнего фокуса объектива образуются диффракционные спектры, форма и расположение к-рых зависят от формы и размеров структуры предмета. В плоскости объективного изобра:жения, рассматриваемой через окуляр, и.меет место гттерфсренцгся (см.) света, исходящего из всех диффракционных спектров. Теория, данная Аббе, показывает, что положение полос интерференции, получающихся в плоскости объективного изображения, не зависит от длины световой волны, т. е. эти полосы при белом освещении д. б. также белыми. Их расположение тем более походке на рассматриваемую структуру, чем больше диффракционных спектров образовалось в фокальной плоскости объектива. Т. о. видимое в М. изображение структуры есть интерференционное явление.

Теория Аббе не является исчерпывающей, но приводит к важному практическому следствию. Для того чтобы в М. данная структура была видна, необходимо, чтобы по крайней мере первый диффракционный пучок от структуры попал в объектив, т. е. чтобы в фокальной плоскости объектива образовался хотя бы первый диффракционный спектр. При этом если освенщющий пучок света направлен вдоль оптич. оси, то первый диффракционный пучок, направляясь в край объектива, должен образовать с осью угол а, определяемый апертурой объектива. Ф-ла диффракционной решетки дает в этом случае для первого спектра

sin а = ,

где д-размер структуры решетки, длина же

световой волны принята равной , где Я -

д.чина волны в воздухе, п-показатель преломления среды между объективом и покровным стеклом. Отсюда наименьший видимый размер структуры (5, т. е. разрешающая способность М., определяется ф-лой:

д - - - - -