Что такое вакуум

Шрифт
0
Обсудить

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.

Лучшие посты
Фото для больших мальчиков — девочки без бюстгальтеров Фото для больших мальчиков — девочки без бюстгальтеров Забавные картинки и шедевральные подписи Забавные картинки и шедевральные подписи Свежие демотиваторы с позитивом и не очень ;) Свежие демотиваторы с позитивом и не очень ;) Картинки с надписью, позитивно и прикольно (44 прикола) Картинки с надписью, позитивно и прикольно (44 прикола) США: все это плохо закончится для тех, кто ползает на коленях США: все это плохо закончится для тех, кто ползает на коленях Девчули — фото для больших мальчиков Девчули — фото для больших мальчиков Лебедь в Манчестере погиб от горя Лебедь в Манчестере погиб от горя Прикольные картинки, комменты и другие веселости Прикольные картинки, комменты и другие веселости Демотиваторы местами даже позитивные (33 демотиватора) Демотиваторы местами даже позитивные (33 демотиватора) Свежие картинки юмора и позитива Свежие картинки юмора и позитива Местами позитивные демотиваторы и добрый юмор Местами позитивные демотиваторы и добрый юмор Демотиваторы: с хорошим настроением в новый день Демотиваторы: с хорошим настроением в новый день Прикольные картинки, фото и надписи для настроения Прикольные картинки, фото и надписи для настроения Демотиваторы: дизайнерские изыски, открытия и котики Демотиваторы: дизайнерские изыски, открытия и котики Невероятные фото: правильный ракурс и нужный момент Невероятные фото: правильный ракурс и нужный момент Львы без прайда: тяжелая участь неприкаянных самцов Львы без прайда: тяжелая участь неприкаянных самцов Интересная история: загадочная труба Интересная история: загадочная труба Хорошие картинки: добрый юмор для начала недели Хорошие картинки: добрый юмор для начала недели Что будет, если в США исчезнут все афроамериканцы? Что будет, если в США исчезнут все афроамериканцы? Реалистично до дрожи — можно смотреть часами Реалистично до дрожи — можно смотреть часами «Выбивай страйк!»: всем бы такого инструктора «Выбивай страйк!»: всем бы такого инструктора Забавные провалы и эпичные трюки в гифках Забавные провалы и эпичные трюки в гифках Забавные картинки и смешные комменты: юмор из сети Забавные картинки и смешные комменты: юмор из сети Прикольные картинки: юмор тонкий и злободневный Прикольные картинки: юмор тонкий и злободневный Российский федеральный канал пошутил над Флойдом Российский федеральный канал пошутил над Флойдом Тогда и сейчас — как изменились актеры сериала «Счастливы вместе» Тогда и сейчас — как изменились актеры сериала «Счастливы вместе» Мед: как выбрать правильный мед Мед: как выбрать правильный мед Когда день не задался: мир улетел под откос Когда день не задался: мир улетел под откос Забавные картинки, веселые комменты и другой юмор Забавные картинки, веселые комменты и другой юмор Ответ на вопрос:  «За что ты не любишь свою страну?» Ответ на вопрос: «За что ты не любишь свою страну?»
Еще посты