Что такое вакуум

Шрифт

вакуум

Вакуум (латинское vacuum — пустота, пустое пространство) в физике и технике — это пространство с весьма разреженным газом, молекулы которого удалены одна от другой на такое расстояние, что длина их свободного пробега (пробег между двумя столкновениями молекулы с другими молекулами) уже настолько велика, что ее можно сравнивать с размерами сосуда. Именно это обстоятельство придает вакууму все его специфические свойства. Получить чистый вакуум можно, применив откачной пост.

Так как размеры сосудов, в которых получается вакуум (например, в технике — лампа накаливания), обыкновенно измеряются несколькими сантиметрами, то, начиная уже с давления в 0,01 мм, мы имеем дело с газом, молекулы которого почти не сталкиваются одна с другой, а потому газ обладает особыми свойствами вакуума. При наличии такого разрежения мы и говорим о вакууме (в технике вакуумом называется и меньшее разрежение). Чем больше разрежение, тем выше считается вакуум.

Внутреннее трение, теплопроводность и электропроводность в вакууме

В то время как при обычных давлениях газа его внутреннее трение не зависит от давления, в высоких вакуумах, когда у молекул длина их свободного пробега больше габаритов сосуда, оно прямо пропорционально давлению; при низких же вакуумах, когда А хотя и меньше размеров сосуда, однако не в сотни, а например, в десятки раз, внутреннее трение зависит от давления, но не в такой степени.

Совершенно аналогично обстоит дело с теплопроводностью, механизм которой, как известно, отличается существенно от механизма внутреннего трения только тем, что состоит в передаче не количества движения, а кинетической энергии. В качестве примера укажем на так называемый радиометрический эффект. Если мы имеем в вакууме нагретые до разной температуры две поверхности, между которыми помещена легкая подвижная пластинка, то она отклоняется в сторону холодной поверхности, так как молекулы, отраженные от горячей поверхности, обладают большей энергией, чем отраженные от холодной, и, вследствие большой величины, эту энергию они передают не сталкивающимся с ними молекулам, а непосредственно пластинке.

вакуум

Большая величина свободного пробега существенно влияет и на электрические свойства вакуума. Так, например, разряд в сухом воздухе при атмосферном давлении и при расстоянии между электродами в 20 см требует напряжения в несколько сот тысяч вольт, тогда как, при давлении в 1 мм, для разряда достаточно всего несколько сот вольт. Наоборот, при таких давлениях газа в сосудах, содержащих в себе электроды для разряда, когда у молекул длина их свободного пробега соизмерима с расстоянием между электродами (в несколько см), минимальное напряжение для разряда снова резко повышается, достигая при давлении 10 в степени минус три сотен тысяч вольт (удалось достигнуть напряжения в 7 млн. вольт).

И, наконец, при давлениях в 10 в степени минус шесть и ниже электрический ток не может быть пропущен через такой сосуд ни при каком напряжении. Это явление вызывается тем, что пробой газа обусловлен всегда имеющимися в ничтожном количестве положительными и отрицательными ионами. Ионы под воздействием сил электрополя ускоряют свое движение, и при соударении с молекулами они ионизируют их, создавая новые ионы, которые затем обеспечивают продолжение процесса ионизации.

Когда свободная длина пути значительно превышает расстояние между электродами, число столкновений иона с молекулой столь мало, что этот процесс не наступает. В связи с этим, вакуум вообще не должен был бы пробиваться. Однако, здесь имеется ряд побочных обстоятельств, связанных со свойствами электродов, ограничивающими пробивные напряжения вакуума. При давлениях 10 в степени от минус шесть до минус восемь наблюдалось (Лилиенфельдом) выделение электронов из холодных металлов под воздействуем больших электрополей.


Оставить комментарий
Лучшие посты
17-летний москвич целый год притворялся сотрудником полиции 17-летний москвич целый год притворялся сотрудником полиции Как пластическая хирургия превращает людей во фриков Как пластическая хирургия превращает людей во фриков Увеличивала-увеличивала и всё ей мало Увеличивала-увеличивала и всё ей мало Голые танцы Голые танцы Забавляемся с социальными сетями Забавляемся с социальными сетями Страшные трагедии, которые скрывали в СССР Страшные трагедии, которые скрывали в СССР В Татарстане волки прорвались в деревню (4 фото) В Татарстане волки прорвались в деревню (4 фото) Удивительные исторические факты, о которых нам не рассказывали в школе Удивительные исторические факты, о которых нам не рассказывали в школе Девочка из Шарьи ищет олигарха Девочка из Шарьи ищет олигарха Странная «коробка сумасшедшего» из мусорного бака Странная «коробка сумасшедшего» из мусорного бака Трудности девушек ростом «от горшка два вершка» Трудности девушек ростом «от горшка два вершка» Художник и его муза (18+) Художник и его муза (18+) Что за зверь такой — антарктическая полихета? Что за зверь такой — антарктическая полихета? Винтажные фото, которые стоят того, чтобы на них взглянуть Винтажные фото, которые стоят того, чтобы на них взглянуть Вот как надо знакомиться: сногсшибательные объявления Вот как надо знакомиться: сногсшибательные объявления Новая звезда покоряет инстаграм Новая звезда покоряет инстаграм Невероятная Якутия, сводящая с ума Невероятная Якутия, сводящая с ума Что можно найти при ремонте дома Что можно найти при ремонте дома Смешные комментарии для пятничного вечера (39 фото) Смешные комментарии для пятничного вечера (39 фото) Сборник весёлых картинок из интернета Сборник весёлых картинок из интернета Повеселили пограничников Повеселили пограничников Чем порадуют соцсети? Чем порадуют соцсети? Модель Паола Саулино уже отблагодарила четыре сотни мужчин Модель Паола Саулино уже отблагодарила четыре сотни мужчин Новая звезда интернета Уче Мба Новая звезда интернета Уче Мба Фантастические твари, которые существовали на самом деле Фантастические твари, которые существовали на самом деле Рабочие будни в Госдуме Рабочие будни в Госдуме Древние артефакты мексиканского палеоконтакта Древние артефакты мексиканского палеоконтакта Как я уехал в Англию на заработки Как я уехал в Англию на заработки Лиля Гасинская: девушка в красном бикини Лиля Гасинская: девушка в красном бикини Как Юра Немытых решил бросить все и уехать в Таиланд (6 фото) Как Юра Немытых решил бросить все и уехать в Таиланд (6 фото)
Еще посты