С геохшшч. стороны такая схема объясняется различием состава коры и магмы: первая состоит преимущественно из саля (Si, Al), вторая-из СИМЫ (Si, Mg), большей плотности. И в теории Эри можно говорить про нек-рую поверхность равного давления: это

Фиг. 2.

поверхность АВ (фиг. 2), проведенная под наиболее глубокими частями земной коры.

Теория И. получила наиболее широкое применение при обработке геодезич. измерений в Америке. Гейфорд нашел, что наилучшее согласование между наблюденны-Л1И и вьгаисленными отклонениями отвеса и аномалиями силы тяжести получается при Т=122 %м (позже он получил глубину в 102 %м), при чем остающиеся отклонения отвеса уменьшились в 10 раз по сравнению с первоначальной величиной, выведенной без изостатич. редукции. Бови обработал многочисленные определения силы тяжести, также найдя значительное уменьшение аномалий. Наилучшим значением Т он считает 96 км. Большая работа проделана финским геодезистом Гейсканеном, обработавшим определения силы тяжести с точки зрения обеих гипотез. Он нашел, что гипотеза Эри дает несколько лучшие результаты, чем гипотеза Пратта.

В настоящее время не приходится сомневаться в том, что теория И. в значительной степени соответствует действительному строению земной коры. Отдельные части коры могут и не быть изостатически компенсированными, и даже достигнутое полное равновесие неминуемо должно нарушаться перемещением масс на земной поверхности, связанным с явлением эрозии,вулканизма и т. п. Отсюда возникает вопрос, каковы по своим размерам те участки земной коры, которые могут оставаться некомпенсированными, будучи поддерншваемы не столько уравнове-шиваюпщм их сййзу давлением магмы, сколько сцеплением с соседними частями коры. Этот вопрос имеет большое теоретическое, а также и практическое значение, т. к. восстановление отсутствующего или нарушенного равновесия достигается путем перемещений частей земной коры, вызывающих колебания уровня земной поверхности и сей-смич. явления. Значение теории И. в геодезии также велико так как теория эта позволяет наиболее полным образом учитывать отклонения отвеса и аномалии силы тяжести и тем самым определять элементы земного сфероида в меньшей зависимости от местных влияний. Элементы международного сфероида Гейфорда определены именно таким образом.

Лит.: Прей А., Теория изостазии, ее развитие и результаты, Успехи физических наук , М., 1926, т. 6,- Р е г г i е г G., Les raisons geodesiques de Iisostasie terrestre, Annuaire du Bureau des longitudes pour ran 1926 , Paris, 1926; Bowie W.,

Isostasy, New York, 1927; Bowie W., Investigation of Gravity a. Isostasy, Wsii., 1917; H a у f о r d J., Tbe Figure of tlie Eartb and Isostasy from the Measurements in the United States, Wsh., 1909; Hay-lord J. a. Bowie W., The Effect of Topography a. Isostatik Compensation upon the Intensity of Gravity, Wsh., 1912; Heiskanen W., Untersuchungen iiber Schwerkraft u. Isostasie, Ver6ffentlichungen d. Finn. Geodas.Inst. , Helsinki, 1924, rf; J e f f г e у s H., The Earth, Cambridge, 2d ed., 1929; Meissner O., Tabellen zur isostatischen Reduktion der Schwerkraft, Astronomische Nachrichten ,Kiel, 1928, B. 206, p. 25-44. A. Михайлов.

ИЗОТЕРМА, ЛИНИЯ равной или постоянной t°, графически изображающая зависимость между величинами, Характеризующими состояние какого-нибудь тела или системы тел при условии постоянства t°. Пример И.-кривая, выражающая зависимость между давлением и объемом газа при постоянной t° (см. Газ). Вообще, если состояние системы изображается точкой, при чем координатами точки являются параметры, определяющие состояние, то И, называется линия, соединяющая точки равной t°.

И. в геофизике. Строят И. аналогично изобарам (см.). Изотермы и их изменения во времени позволили обнаружить важнейшие особенности распределения t° воздуха, влияние на климат данной местности океанов, морских течений, континентальных массивов, различных видов ландшафта, а также °гные условия различных частей барич, систем. Этим же методом проведения изолиний изучается географич. распределение и других геофизич. элементов (см. Земной магнетизм). Однако, впервые подобный способ исследования был применен для 1° воздуха.

ИЗОТОПЫ, химич. элементы с различными ат. весами, но располоясенные в одной и той же клетке периодич. системы Менделеева (Г<705 тотео?-то же самое место). Химические и большинство физич. свойств И. почти тождественны. В современном учении о строении атомов понятие И. характеризуется тем, что массы центральных положительных ядер у них различны, в то время как заряды этих ядер, а следовательно и число внеядерных электронов (атомный, или порядковый К2), одинаковы. Химические свойства атомов определяются числом и расположением внешних электронов; поэтому у И. эти свойства совпадают; наоборот, свойства, зависящие от строения атомного ядра, именно-радиоактивные свойства, глубоко различны у разных И. Тонкие детали спектров так же определяются ядерными массами и поэтому неодинаковы у разных И. Понятие об И. введено в науку Ф. Содди на основании данных, полученных при исследовании радиоактивных элементов. Корпускулярные излучения радиоактивных тел приводят к следующим правилам изменения положения соответствующих атомов в периодич. системе: 1) при излучении а-частицы, атомного ядра гелия с двумя положительными зарядами (см. Атомная теория), остающийся элемент уменьшается по весу на 4 единицы и по валентности отступает в периодич. системе на два столбца назад; 2) при излучении ]8-луча (электрона) в остающемся элементе ат. в. практически не изменяется, но по валентности элемент перемещается в периодич. системе на одно место вперед. Вследствие та-1 ких прерывных изменеш1Й и становится воз-

изотопы

~-14

--16

--I2

--i5

t.J I I I I i

Массовые спектры Астона. I. Простой спектр группы Cj, виден дублет кяслорода и мегака. И. Двойные спектры: сравнение линий Вг. III. Двойкой спектр: сравнение СНз и С при напряжениях 280 и 352 V, дублет О и СН4 виден в самом низу. IV. Дьойной спектр: сравнение F и Q при напряжениях 280 и 32 V, заметна также линия В . V. Простой спектр СНдВг: видны по две линии, соответствующие Вг, НВг, CHjBr и СНяВг; ниже-второй порядок группы Hg. VI. Двойной спектр: сравнение Bfi с СО2 при напряжении ЗОО и 324 V. В спектре, снятом при 324 V, видна очень слабая линия трехвалентного Вг при 26,3. В спектре имеются линии серы, хлора и пр., и он служит прекрасной иллюстрацией равномерного распределения линий, отличающихся на единицу по массе. VII. Двойной спектр: видны линии Р и его водородных соединений между линиями Р и СО. VIII. Двойной спектр: сравнение Кг с Hgi*. Линии криптона видны ближе к середине. IX. Спектр, показывающий весьма ясно линии второго порядка группы Hg. X. Спектры а и b показывают равномерное распределение линий монометил-олова и ксенона, с-показывает одиннадцать изотопов олова. XI. Шесть двойных спектров: а) Кг* : СО; Ь) Кг : Кг* и Кг8о : Кг а; с) Кг >: Кгвг и Кг =: Кг* ; d) Кгг: Кг ; е) Кг *: Кг- ; f) после добавления бромистого метилена, Вг : Вгм-

Т. Э.

можным тот факт, что в одной и той же клетке системы элементов оказываются расположенными несколько различных атомов с разными ат. весами, но с одинаковым числом внешних электронрв; эти атомы и будут И. В табл. 1 приведен пример группы радиоактивных И., имеюш;их обш;ий ат. номер 84.

Табл. 1.-Р адиоактивные изотопы с общим атомным номером 84.

Элементы этой группы не разделимы химич. путем, но, как видно, необычайно различны по своим радиоактивным свойствам. Тщательно исследована изотопич, группа свинца (ат. номер 82); к этой группе относится по крайней мере 10 представителей с интервалом значения ат. в. от 201 до 214. Прямые измерения ат. в. свинца различного происхождения (из разных радиоактивных минералов) обнаружили вполне заметные вариации ат. в. По Ричардсу, ат. в. обыкновенного свинца равен 207,19, свинца из австралийского карнотита-206,34, из урановых руд- 206,08. Содди высказал предположение, что и другие, нерадиоактивные элементы во многих случаях являются смесью различных И., чем и объясняются отклонения ат. в. от целых чисел. Это предположение вполне подтвердилось в замечательных исследованиях Астона, произведенных ст. н. массовым спектрографом.

Метод и прибор Астона для исследования И. явились развитием метода химич. анализа \х , при помощи положи-

тельных, или канало-вых, лучей (см. Лучи корпускулярные), пр ед-ложенного и осуществленного Дж. Дж. Том-соном. Частица, летящая в пучке каналовых лучей, является положительным ионом с определенным зарядом е, массой m и. скоростью V. Подвергая эту частицу одновременному действию параллельно направленных магнитного и электрического полей, можно заставить каналовый луч отклониться, при чем величина отклонения будет

зависеть от отношения и скорости v. Лучи

с одним и тем же значением , но различными V, развернутся в поверхность (фиг. 1), оставляющую при пересечении с в£акой-ни-будь плоскостью YZ (напр. фотографич. пластинкой или фосфоресцирующим экраном), перпендикулярной к первоначальному направлению луча ОХ, параболическ. след. Изменение направления поля 0Y на противо-

положное вызовет поворот параболы. Разные точки параболы соответствуют разным скоростям. Для других значений ~ парабола

будет иная, но с той же вершиной. Т. о., частицы с разными массами и одинаковыми зарядами дадут разные параболы, положение и форма которых и дают Средство определения т.

Еще в 1912 г., до работ Содди, Томсон обнаружил указанным методом для каналовых лучей неона две параболы, соответствующие ат. в. 20 и 22, что заставило предположить существование нового элемента с ат. в. 22. Для изучения этого обстоятельства Астон построил массовый спектрограф, в к-ром метод Томсона был усовершенствован в различных направлениях. Соответственно располагая магнитные и электрич. поля, Астон достиг своего рода ахроматизации пучка каналовых лучей, заставив их при одном и

том же сходиться в одной точке независимо от различных скоростей v. Комбинация магнитного и электрич. полей в приборе

Фиг. 2.

Астона действует подобно ахроматич. йриз-ме, отклоняющей световой луч, но не разлагающей его на цвета; угол отклонения определяется только отношением . На фиг. 2

дана схема последней модели прибора. Разряд происходит в цилиндрическ. или шаровом сосуде, не изображенном на схеме. Через щель, или канал, а в катоде Ъ каналовые лучи попадают во вторую щель с (обе щели шириной ок. 0,02 мм). В несколько искривленном пространстве между пластинами di, лучи подвергаются действию электро-статич. поля, проходя диафрагму е, е, и затем попадают в область сильного магнитного поля 7, образуемого мощным электромагнитом с полюсами, имеющими сечение, изображенное заштрихованной площадью. Лучи фокусируются на фотографич. пластинке д. Железные экраны h служат для защиты от магнитного поля. На вкладном листе воспроизведены массовые спектры Астона, полученные с новой моделью спектрографа. Каждой линии соответствуют каналовые частицы определенной массы, значения которой написаны сбоку (при чем масса атома кислорода считается равной 16). В спектре I виден дублет, соответствующий кислороду и метану (16), в спектре X, с видны линии 11 И. олова и т. д. Разрешающая способность нового прибора такова, что массы, различающиеся примерно на Veoo. дают отдельные, не сливающиеся линии, а тЬчность определения положения линий составляет около 0,1%о. При помопщ массового спектрографа прежней и новой конструкции Астон обнаружил большое число И. для разных элементов (см. вкладной лист). В табл. 2 приве-