совокупность прямых, зависящая от одного параметра; Л. п. можно описать движением прямой (образующей) по некоторой линии (направляющей). Л. п. разделяются на развёртывающиеся и косые.

Развёртывающиеся Л. п. могут быть посредством изгибания (См. Изгибание) наложены на плоскость. Любая развёртывающаяся поверхность является либо цилиндром, либо конусом, либо поверхностью, состоящей из касательных к некоторой пространственной кривой (1) (рис. 1). Эту кривую называют ребром возврата развёртывающейся поверхности. Плоскость P, пересекающая ребро возврата (L), образует в сечении с поверхностью кривую ABC с точкой возврата В (см. Особые точки (См. Особая точка)). Ребро возврата является особой линией развёртывающейся поверхности, вдоль которой две её полости S₁ и S₂ касаются друг друга. Развёртывающиеся поверхности характеризуются также тем, что касательная плоскость к ним в различных точках одной и той же образующей неизменна. Отсюда следует, что совокупность всех касательных плоскостей развёртывающейся Л. п. представляет собой однопараметрическое семейство. Иначе говоря, развёртывающаяся Л. п. является огибающей (См. Огибающая) однопараметрического семейства плоскостей.

У косой Л. п. касательные плоскости в различных точках одной и той же образующей различны. При перемещении точки касания вдоль образующей касательная плоскость вращается вокруг образующей. Полный поворот касательной плоскости, когда точка касания проходит всю образующую, равен 180°. На каждой образующей имеется такая точка, что для каждой из двух частей, на которые она делит образующую, полный поворот касательной плоскости равен 90°. Эту точку (на рис. 2 - точка О) называют центром образующей. Тангенс угла между касательными плоскостями к поверхности в центре О и какой-либо другой точке O' той же образующей пропорционален расстоянию OO'. Множитель пропорциональности называется параметром распределения Л. п. Абсолютная величина полной кривизны (См. Полная кривизна) Л. п. достигает на данной образующей наибольшего значения в центре образующей и убывает при удалении от центра по образующей. Геометрическое место центров образующих носит название линии сжатия, или стрикционной линии. Например, у геликоида - Л. п., описываемой равномерным винтовым движением прямой вокруг некоторой оси (которую движущаяся прямая пересекает под прямым углом), - линией сжатия является ось (AB на рис. 2). Л. п. 2-го порядка - гиперболический параболоид (См. Параболоиды), однополостный гиперболоид (См. Гиперболоиды) - имеют две различные системы прямолинейных образующих (из однополостных гиперболоидов сконструирована радиомачта системы В. Г. Шухова, находящаяся в Москве на Шаболовке). Две системы прямолинейных образующих имеют только Л. п. 2-го порядка.

Изгибаемые друг на друга Л. п. можно катить одну по другой так, что в процессе качения они будут иметь общую образующую. На этом основано применение Л. п. в теории механизмов. См. также Линейчатая геометрия.

Лит.: Фиников С. П., Теория поверхностей, М. - Л., 1934; Погорелов А. В., Дифференциальная геометрия, 5 изд., М., 1969.

Э. Г. Позняк.

Рис. 1 к ст. Линейчатая поверхность.

Рис. 2 к ст. Линейчатая поверхность.

изоэнергетическая поверхность в пространстве квазиимпульсов р, отделяющая область запятых электронных состоянии металла от области, в которой при Т = 0 К электронов нет. За большинство свойств металлов (См. Металлы) ответственны электроны, расположенные на Ф. п. и в узкой области пространства Квазиимпульсов вблизи неё. Это связано с высокой концентрацией электронов проводимости в металле, плотно заполняющих уровни в зоне проводимости (см. Вырожденный газ, Твёрдое тело). Каждый металл характеризуется своей Ф. п., причём формы поверхностей разнообразны (рис.). Для "газа свободных электронов" Ф. п. - сфера. Объём, ограниченный Ф. п. Ω_F (приходящейся на 1 элементарную ячейку (См. Элементарная ячейка) в пространстве квазиимпульсов), определяется концентрацией n электронов проводимости в металле: 2Ω_F/(2πħ)³ = n. Средние размеры Ф. п. для хороших металлов Ферми поверхность ħ/a, где ħ - Планка постоянная, а - постоянная решётки, обычно n ≈ 1/a³. У большинства металлов, кроме большой Ф. п., обнаружены малые полости, объём которых значительно меньше, чем (2πħ)³_n/2. Эти полости определяют многие квантовые свойства металлов в магнитном поле (например, де Хааза - ван Альфена эффект (См. Де Хааза - ван Альфена эффект)). У полуметаллов (См. Полуметаллы) объём Ф. п. мал по сравнению с размерами элементарной ячейки в пространстве квазиимпульсов. Если занятые электронами состояния находятся внутри Ф. п., то она называется электронной, если же внутри Ф. п. электронные состояния свободны, то такая поверхность называется дырочной. Возможно одновременное существование обеих Ф. п. Например, у Bi Ф. п. состоит из 3 электронных и 1 дырочного эллипсоидов. В Ф. п. находит отражение Симметрия кристаллов. В частности, они периодичны с периодом 2πħb, где b - произвольный вектор обратной решётки. Все Ф. п. обладают центром симметрии. Встречаются Ф. п. сложной топологии (с самопересечениями), которые одновременно являются и электронными, и дырочными. Если Ф. п. непрерывно проходит через всё пространство квазиимпульсов, она называется открытой. Если Ф. п. распадается на полости, каждая из которых помещается в одной элементарной ячейке пространства квазиимпульсов, она называется замкнутой, например у Li, Au, Си, Ag - открытые Ф. п., у К, Na, Rb, Cs, In, Bi, Sb, Al - замкнутые. Иногда Ф. п. состоит из открытых и замкнутых полостей. Скорости электронов, расположенных на Ф. п.: υ_F ≈ 10⁸ см/сек, вектор (направлен по нормали к Ф. п.

Геометрические характеристики Ф. п. (форма, кривизна, площади сечений и т.п.) связаны с физескими свойствами металлов, что позволяет строить Ф. п. по экспериментальным данным. Например, Магнетосопротивление металла зависит от того, открытая Ф. п. или замкнутая, а знак константы Холла (см. Холла эффект) от того, электронная она или дырочная. Период осцилляций магнитного момента (в эффекте де Хааза - ван Альфена) определяется экстремальной (по проекции квазиимпульса на магнитное поле) площадью сечения Ф. п. Поверхностный импеданс металла в условиях аномального Скин-эффекта зависит от средней кривизны Ф. п. Период (по магнитному полю) осцилляций коэффициета поглощения Ультразвука металлом обратно пропорционален экстремальному диаметру Ф. п. Частота циклотронного резонанса (См. Циклотронный резонанс) определяет эффективную массу (См. Эффективная масса) электрона, знание которой позволяет найти скорость электронов на Ф. п. Для большинства одноатомных металлов и многих интерметаллических соединений Ф. п. уже изучены. Теоретическое построение Ф. п. основано на модельных представлениях о движении валентных электронов в силовом поле ионов.

Лит.: Каганов М. И., Филатов А. П., Поверхность Ферми, М., 1969.

М. И. Каганов.

Различный типы ферми поверхностей.

поверхность, описываемая прямой линией (образующей Ц. п.), которая движется, оставаясь параллельной заданному направлению и скользя по заданной кривой (направляюще и). Если ось Oz прямоугольной системы координат параллельна образующей Ц. п., то уравнение Ц. п. будет F (x, у) = 0. Если образующие Ц. п. параллельны прямой ax + by + с = 0, лежащей в плоскости хОу, то уравнение Ц. п. имеет вид z = f (ax + by). Если направляющей служит окружность, эллипс, гипербола или парабола, то Ц. п. называется соответственно круглым, эллиптическим, гиперболическим или параболическим цилиндром.

см. Поверхность удельная.