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
О чём говорит ваша манера вождения авто О чём говорит ваша манера вождения авто Вот от кого нужно защищать наших детей… Вот от кого нужно защищать наших детей… Российские знаменитости на детских фото Российские знаменитости на детских фото Как понять своего кота: Краткий человеко-кошачий словарь Как понять своего кота: Краткий человеко-кошачий словарь Безумные фото из социальных сетей Безумные фото из социальных сетей Минский пенсионер расправился с 4 нацистами Минский пенсионер расправился с 4 нацистами Женские перлы из социальных сетей: ой, всё! Женские перлы из социальных сетей: ой, всё! Неожиданные родственные связи среди звёзд Неожиданные родственные связи среди звёзд Фото, на которые нужно посмотреть как минимум дважды Фото, на которые нужно посмотреть как минимум дважды Смешные картинки и комментарии на новогоднюю и околоновогоднюю тематику Смешные картинки и комментарии на новогоднюю и околоновогоднюю тематику Яркие фотографии о событиях в мире Яркие фотографии о событиях в мире Окошко между ванной и кухней Окошко между ванной и кухней «В 2017 году» — Диафильм 1960 года «В 2017 году» — Диафильм 1960 года Неоднозначный подарок от мамы на Рождество Неоднозначный подарок от мамы на Рождество Как Вася бурундука ловил Как Вася бурундука ловил Советские женщины, которых приговорили к смертной казни Советские женщины, которых приговорили к смертной казни Интересные факты обо всем на свете Интересные факты обо всем на свете Юмор в картинках про Новый год Юмор в картинках про Новый год Когда размер имеет большое значение Когда размер имеет большое значение Позитив из ушедшей эпохи Позитив из ушедшей эпохи Лучшие комменты недели Лучшие комменты недели Веселимся вместе с социальными сетями Веселимся вместе с социальными сетями Победители фотоконкурса «Дикая природа России-2016» Победители фотоконкурса «Дикая природа России-2016» Невероятные факты, которые на самом деле чистая правда Невероятные факты, которые на самом деле чистая правда Комментарии из социальных сетей Комментарии из социальных сетей 7 важных законов, которые вступают в силу с 1 января 2017 года 7 важных законов, которые вступают в силу с 1 января 2017 года Картинки-подниматели настроения Картинки-подниматели настроения Сандра Бурмистрова ищет богатого ухажёра Сандра Бурмистрова ищет богатого ухажёра Культурный шок американки в России Культурный шок американки в России Хулиганский террор в Советской России 20-х годов Хулиганский террор в Советской России 20-х годов
Еще посты