Përkufizimi i fizikës së vakumit. Çfarë është një vakum

Molekulat e gazit λ dhe madhësia karakteristike e mediumit d. Nën d mund të merret distanca ndërmjet mureve të dhomës së vakumit, diametri i tubacionit të vakumit etj.. Në varësi të vlerës së raportit λ/ d Ka vakum të ulët (), të mesëm () dhe të lartë ().

Është e nevojshme të bëhet dallimi midis koncepteve vakum fizik Dhe vakum teknik.

Një masë e shkallës së rrallimit të vakumit është rruga e lirë e molekulave të gazit e lidhur me to reciproke përplasjet në gaz, dhe madhësia karakteristike lineare e enës në të cilën ndodhet gazi.

Në mënyrë të rreptë, vakum teknik është një gaz në një anije ose tubacion me një presion më të ulët se në atmosferën përreth. Sipas një përkufizimi tjetër, kur molekulat ose atomet e gazit ndalojnë përplasjen me njëra-tjetrën dhe vetitë dinamike të gazit zëvendësohen nga ato viskoze (me një presion prej rreth 1 torr) flasin për arritjet vakum i ulët() (10 16 molekula për 1 cm³). Zakonisht, midis ajrit atmosferik dhe pompës me vakum të lartë ekziston një e ashtuquajtur pompë me vakum të përparmë, duke krijuar një vakum paraprak, prandaj shpesh quhet vakum i ulët. paravakum. Me një ulje të mëtejshme të presionit në dhomë, rritet rruga mesatare e lirë λ e molekulave të gazit. Kur molekulat e gazit përplasen me mure shumë më shpesh sesa me njëra-tjetrën. Në këtë rast ata flasin për vakum i lartë(10 −5 torr) (10 11 molekula për 1 cm³). Vakum ultra i lartë korrespondon me një presion prej 10 −9 Torr dhe më poshtë. Në vakum ultra të lartë, për shembull, eksperimentet zakonisht kryhen duke përdorur një mikroskop tunelimi skanues. Për krahasim, presioni në hapësirë është disa gradë më i ulët, ndërsa në hapësirën e thellë mund të arrijë edhe 10-16 torr dhe më të ulët (1 molekulë për 1 cm³).

Vakum i lartë në poret mikroskopike të disa kristaleve arrihet tashmë në presionin atmosferik, pasi diametri i poreve është shumë më i vogël se rruga e lirë e molekulës.

Pajisjet që përdoren për të arritur dhe mbajtur një vakum quhen pompa vakum. Marrësit përdoren për të thithur gazra dhe për të krijuar shkallën e kërkuar të vakumit. Term më i gjerë teknologjia e vakumit përfshin gjithashtu instrumente për matjen dhe kontrollin e vakumit, manipulimin e objekteve dhe kryerjen e operacioneve teknologjike në një dhomë vakum, etj. Pompat me vakum të lartë janë pajisje teknike komplekse. Llojet kryesore të pompave me vakum të lartë janë pompat e difuzionit të bazuara në tërheqjen e molekulave të gazit të mbetur nga rrjedha e gazit të punës, marrësi, pompat jonizuese të bazuara në futjen e molekulave të gazit në marrës (për shembull titani) dhe pompat kriosorbuese (kryesisht për të krijuar një paravakum).

Vlen të përmendet se edhe në një vakum të përsosur në një temperaturë të fundme ka gjithmonë një rrezatim termik (gaz fotonesh). Kështu, një trup i vendosur në një vakum ideal herët a vonë do të vijë në ekuilibër termik me muret e dhomës së vakumit për shkak të shkëmbimit të fotoneve termike.

Vakuumi është një izolues i mirë termik; Transferimi i energjisë termike në të ndodh vetëm për shkak të rrezatimit termik, konvekcioni dhe përçueshmëria termike përjashtohen. Kjo veti përdoret për izolimin termik në termoza (dewar flasks), të përbërë nga një enë me mure të dyfishta, hapësira ndërmjet të cilave është evakuuar.

Vakuumi përdoret gjerësisht në pajisjet elektrike me vakum - tubat e radios (për shembull, magnetronet e furrave me mikrovalë), tubat me rreze katodike, etj.

Vakum fizik

Në fizikën kuantike, vakuumi fizik kuptohet si gjendja energjetike më e ulët (tokësore) e një fushe të kuantizuar, e cila ka momentin zero, momentin këndor dhe numrat e tjerë kuantikë. Për më tepër, një gjendje e tillë nuk korrespondon domosdoshmërisht me zbrazëtinë: fusha në gjendjen më të ulët mund të jetë, për shembull, fusha e kuazigrimcave në një të ngurtë ose edhe në bërthamën e një atomi, ku dendësia është jashtëzakonisht e lartë. Një vakum fizik quhet gjithashtu një hapësirë krejtësisht e lirë nga materie, e mbushur me një fushë në këtë gjendje. Kjo gjendje nuk është zbrazëti absolute. Teoria kuantike e fushës thotë se, në përputhje me parimin e pasigurisë, grimcat virtuale lindin vazhdimisht dhe zhduken në vakum fizik: ndodhin të ashtuquajturat lëkundje të fushës me pikë zero. Në disa teori specifike të fushës, vakuumi mund të ketë veti topologjike jo të parëndësishme. Në teori, mund të ekzistojnë disa vakua të ndryshme, që ndryshojnë në densitetin e energjisë ose parametrat e tjerë fizikë (në varësi të hipotezave dhe teorive të përdorura). Degjenerimi i vakumit gjatë thyerjes spontane të simetrisë çon në ekzistencën e një spektri të vazhdueshëm të gjendjeve të vakumit që ndryshojnë nga njëri-tjetri në numrin e bosoneve Goldstone. Minimumet lokale të energjisë në vlera të ndryshme të çdo fushe, që ndryshojnë në energji nga minimumi global, quhen vacua false; gjendje të tilla janë metastabile dhe kanë tendencë të prishen me çlirimin e energjisë, duke kaluar në një vakum të vërtetë ose në një nga vakuat e rreme themelore.

Disa nga këto parashikime të teorisë së fushës tashmë janë konfirmuar me sukses nga eksperimenti. Kështu, efekti Casimir dhe zhvendosja Lamb e niveleve atomike shpjegohen nga lëkundjet me pikë zero të fushës elektromagnetike në vakum fizik. Teoritë fizike moderne bazohen në disa ide të tjera rreth vakumit. Për shembull, ekzistenca e gjendjeve të shumëfishta të vakumit (vakua e rreme e përmendur më lart) është një nga themelet kryesore të teorisë inflacioniste të Big Bengut.

Shiko gjithashtu

Konstanta dielektrike e vakumit
Mesatarja e vakumit
Kondensata me vakum

Aplikimet:

Shënime

Letërsia

L. B. Okun Mbi konceptet e vakumit dhe masës dhe kërkimi i higgs (anglisht) // Shkronjat e fizikës moderne A. - 2012. - Vëll. 27. - P. 1230041. - DOI:10.1142/S0217732312300418 - arΧiv:1212.1031

Fondacioni Wikimedia. 2010.

Sinonime:

Shihni se çfarë është "Vakum" në fjalorë të tjerë:

Pjesa e parë e fjalëve të përbëra. Tregon referencë për një vakum, një hapësirë me ajër të pompuar; vakum. Aparat vakum, dhomë vakum, matës vakum, kostum vakum, pompë vakum, proces vakum, instalim vakum, filtër vakum, vakum... fjalor enciklopedik

- (latinisht, nga vacare për të bërë bosh). Hapësirë e zbrazët pa ajër. Fjalori i fjalëve të huaja të përfshira në gjuhën ruse. Chudinov A.N., 1910. VAKUUM - hapësirë pa ajër. Aparati B. është një kazan në të cilin zihet, nën pa ajër... ...

VAKUUM, një zonë me presion jashtëzakonisht të ulët. Hapësira ndëryjore është një vakum i lartë, me një densitet mesatar prej më pak se 1 molekulë për centimetër kub. Vakuumi më i rrallë i krijuar nga njeriu, më pak se 100,000 molekula për kub... ... Fjalor enciklopedik shkencor dhe teknik

Vakum... vakum... (... Fjalori i fjalëve të huaja të gjuhës ruse

Rrallim, zbrazëti; hapësirë boshe, forevacuum, montjus, mungesë, mungesë Fjalor i sinonimeve ruse. vakum shih boshllëk Fjalor i sinonimeve të gjuhës ruse. Udhëzues praktik. M.: Gjuha ruse. Z. E. Alexandrova ... Fjalor sinonimik

vakum- Gjendja e një mjedisi presioni absolut i të cilit është më i vogël se ai atmosferik [GOST 5197 85] vakum Gjendja e një lëngu të karakterizuar nga presioni negativ i tepërt. [СО 34.21.308 2005] rrallimi i vakumit Presioni i gazit nën atmosferë. Shënim... ... Udhëzues teknik i përkthyesit

- (nga latinishtja vakum, zbrazëti), gjendja e një gazi në presione p më të ulëta se ato atmosferike. Ka një vakum të ulët (për shembull, në pajisjet me vakum), i cili korrespondon me një rajon presioni p>1 mm Hg; mesatare: 10 3 mm merkur... ... Enciklopedia moderne

- (nga latinishtja vakum void) gjendja e një gazi në presione p më të ulëta se ato atmosferike. Ka vakum të ulët (në pajisjet dhe instalimet me vakum korrespondon me një interval presioni p mbi 100 Pa), mesatar (0,1 Pa p 100 Pa), i lartë (10 5 Pa p... ... Fjalori i madh enciklopedik

VAKUUM: VAKUUM... dhe VAKUUM... Pjesa e parë e fjalëve të ndërlikuara me kuptim. lidhur me vakum (në 1 vlerë), p.sh. matës vakum, aparat vakum, dhomë vakum. Fjalori shpjegues i Ozhegov. S.I. Ozhegov, N.Yu. Shvedova. 1949 1992… Fjalori shpjegues i Ozhegov

Vakum(anglisht) vakum, gjermanisht Vakum, nga lat. vakuum- bosh) është një term fizik polisemantik që, në varësi të kontekstit, mund të nënkuptojë:

Gjendje e rrallë e gazit. Një vakum i tillë quhet i pjesshëm. Ka vakum të lartë, të mesëm dhe të ulët. Lartë quhet vakum në të cilin rruga e lirë e molekulave të gazit tejkalon dimensionet lineare të enës që përmban gazin; nëse rruga e lirë e molekulave të gazit dhe dimensionet lineare të enës janë vlera proporcionale, atëherë një vakum quhet mesatare, dhe nëse rruga e lirë e molekulave të gazit është më e vogël se dimensionet lineare të enës - të ulëta.

Në praktikë, cilësia e vakumit matet në termat e presionit të mbetur. Vakuumi i lartë korrespondon me presionin e ulët prej 10 -3 Torr. Vakuumi më i lartë që mund të arrihet në laboratorët modernë ka një presion prej 10 -13 torr.

Një abstraksion i idealizuar, një hapësirë në të cilën nuk ka fare substancë. Një vakum i tillë quhet ideal.
Një sistem fizik pa grimca dhe kuanta fushore. Kjo është gjendja më e ulët e një sistemi kuantik, në të cilin energjia e tij është minimale, e quajtur gjendja e vakumit. Sipas parimit të pasigurisë, për një vakum të tillë një pjesë e caktuar e madhësive fizike nuk mund të përcaktohet saktësisht.

Vakuumi i pjesshëm u përdor gjerësisht në industri me shpikjen e llambave inkandeshente dhe vakum në fillim të shekullit të 20-të. Një numër i konsiderueshëm eksperimentesh fizike kryhen në vakum: mungesa e ajrit ose e një atmosfere me përbërje të ndryshme bën të mundur reduktimin e ndikimeve të padëshiruara të jashtme në objektin e studimit. Interesi për studimin e vakumit u rrit pasi njeriu hyri në hapësirë. Hapësira afër Tokës dhe ndërplanetare është një gaz shumë i rrallë, i cili mund të karakterizohet si një vakum.

Hulumtimi i vakumit filloi me krijimin e "boshllëkut Torricelli" (ru) nga fizikani italian Evangelista Torricelli në mesin e shekullit të 17-të.

Vakum teknik

teknike quhet vakum i pjesshëm i formuar në kushte tokësore. Kompleti i mjeteve të përdorura në këtë rast quhet teknologji vakum. Vendin kryesor midis mjeteve të teknologjisë së vakumit e zënë pompat e modeleve dhe parimeve të ndryshme të funksionimit.

Mjeti kryesor për krijimin vakum i ulëtështë një pompë me zhvendosje pozitive. Parimi i funksionimit të tij është rritja dhe zvogëlimi ciklik i vëllimit të gazit në enë. Gjatë fazës së zgjerimit, thithjes, gazi në enë zgjerohet për të mbushur një vëllim shtesë, i cili më pas ndërpritet dhe nxirret.

Krijim lartë Dhe vakum ultra i lartëështë një problem teknik kompleks. Kur ka pak molekula gazi në një dhomë vakumi, lindin probleme që lidhen me ndotjen e dhomës me molekula vaji, densitetin e pamjaftueshëm të guarnicionit, degazimin e mureve të enëve, etj.

Për të marrë vakum të lartë, përdoren pompa difuzioni. Parimi i funksionimit të këtij lloji të pompës bazohet në faktin se molekulat e gazit nuk shpërndahen kundër rrjedhës. Prandaj, pompat e difuzionit përdorin një avion për të tërhequr molekulat e gazit nga një dhomë vakum.

Pompat e kurthit ju lejojnë të arrini vakum edhe më të lartë. Veprimi i tyre mund të bazohet në parime të ndryshme fizike dhe kimike: pompat kriogjenike përdorin temperaturë të ulët për të kondensuar gazin në një enë, në pompat kimike molekulat e gazit lidhen nga kimikatet ose absorbohen në një sipërfaqe, në pompat jonizuese gazi në një dhomë vakum jonizohet. dhe nxirret duke përdorur fusha të forta elektrike.

Instalimet reale të vakumit përbëhen nga një kombinim i pompave të llojeve të ndryshme, secila prej të cilave kryen detyrën e vet dhe funksionon në shkallë të ndryshme të rrallimit të gazit në dhomën e vakumit. Mjetet e teknologjisë së vakumit përfshijnë gjithashtu instrumente të ndryshme matëse që përdoren për të përcaktuar cilësinë e vakumit të krijuar.

Vakum fizik

Vakum fizik quhet një koncept i idealizuar i hapësirës në të cilën nuk ka grimca. Është e pamundur të arrihet një gjendje e tillë eksperimentalisht; atome dhe jone individuale ekzistojnë edhe në hapësirën ndërgalaktike jashtëzakonisht të rrallë. Koncepti abstrakt i vakumit fizik përdoret, për shembull, për të përcaktuar shpejtësinë e dritës, si shpejtësia e përhapjes së ndërveprimit elektromagnetik në zbrazëti pa grimca.

Edhe pse mund të duket se hapësira boshe është sistemi fizik më i thjeshtë, në realitet nuk është kështu. Zhvillimi i mekanikës kuantike ka treguar se vakuumi është një objekt fizik kompleks, vetitë e të cilit ende nuk janë kuptuar plotësisht.

Së pari, një vakum, ndoshta i mbushur me lëkundje me pikë zero të fushës elektromagnetike. Kuantet e fushës elektromagnetike janë fotone, grimca që i përkasin bozoneve. Funksionet valore të bozoneve në gjendje të ulët nuk janë zero. Kur kuantizohet fusha e bosonit, ato trajtohen si oshilatorë harmonikë. Në gjendjen bazë, bozonet jo vetëm që kanë një funksion valor jozero, por edhe energji jozero. Kështu, vakuumi është i mbushur me lëkundje me pikë zero të mënyrave të ndryshme të fushave elektromagnetike dhe fushave të tjera bosonike me të gjithë vektorët e mundshëm të valëve, drejtimet e përhapjes dhe polarizimet. Secila prej këtyre mënyrave ka një energji ku është konstanta përmbledhëse e Plankut, apo jo? - frekuencë ciklike. Kjo krijon problemin e energjisë së vakumit, pasi ka pafundësisht shumë mënyra të tilla, dhe energjia totale e vakumit duhet të jetë e pafundme. Megjithatë, eksperimentet fizike, në veçanti zhvendosja e Qengjit dhe efekti Kazimir, tregojnë se lëkundjet me pikë zero të fushës elektromagnetike janë një realitet dhe se ato mund të ndërveprojnë me objekte të tjera fizike.

Një ide tjetër që e ndërlikon më tej kuptimin e vakumit lidhet me ekuacionin e Dirakut, i cili përshkruan një grimcë kuantike relativiste, në veçanti elektronin.Ekuacioni i Dirakut për një elektron të lirë ka katër zgjidhje, dy prej tyre me energji negative. Paul Dirac tregoi se, duke përdorur funksionin e konjugimit të ngarkesës, këto shkëputje mund të interpretohen si shkëputje me energji pozitive, por për një grimcë me një ngarkesë të kundërt, pozitive, d.m.th. antigrimca elektronike. Një antigrimcë e tillë u zbulua eksperimentalisht dhe u quajt pozitron.

Interpretimi i Dirakut është i ngjashëm me therinë e gjysmëpërçuesve.Grimcat, elektronet, janë të ngjashme me elektronet përçuese, ndërsa antigrimcat, pozitronet, janë të ngjashme me vrimat.Në gjendjen bazë, që korrespondon me vakumin, mbushen të gjitha gjendjet energjetike me energji negative dhe pozitroni i përgjigjet gjendjes së paplotësuar.

Kur merren parasysh ndërveprimet midis grimcave në elektrodinamikën kuantike, shpesh është e nevojshme të merret parasysh mundësia e formimit të çifteve virtuale elektron-pozitron nga vakuumi.

Koncepti i vakumit ka ndryshuar me kalimin e kohës. Në fillimin e zhvillimit të shkencave për botën përreth, vakum do të thoshte thjesht zbrazëti; edhe vetë vakum përkthehet nga latinishtja si "zbrazëti". Ishte më shumë një kategori filozofike, pasi shkencëtarët nuk kishin mundësinë të studionin ndonjë gjë, qoftë edhe nga distanca në përputhje me idetë për vakumin. Ai modern e quan vakum gjendjen e një fushe kuantike në të cilën gjendja e saj energjetike është në nivelin më të ulët. Kjo gjendje karakterizohet kryesisht nga fakti se nuk ka grimca reale në të. Vakuumi teknik është një gaz shumë i rrallë. Ky nuk është një vakum ideal, por fakti është se në këto kushte është i paarritshëm. Në fund të fundit, të gjitha materialet lejojnë që gazrat të kalojnë në vëllime mikroskopike, kështu që çdo vakum që gjendet në një enë do të ketë ndërhyrje. Shkalla e rrallimit të saj matet duke përdorur parametrin λ (lambda), i cili tregon gjatësinë e grimcës së lirë. Kjo është distanca që mund të përshkojë përpara se të përplaset me një pengesë në formën e një grimce tjetër ose në murin e një kontejneri. Një vakum i lartë është ai në të cilin molekulat e gazit mund të kalojnë nga një mur në tjetrin pa u përplasur pothuajse kurrë me njëra-tjetrën. Vakuumi i ulët karakterizohet nga një numër mjaft i madh përplasjesh.Por edhe nëse supozojmë se është e mundur të arrihet një vakum ideal, prapëseprapë nuk duhet të harrojmë një faktor të tillë si rrezatimi termik - i ashtuquajturi gaz i fotoneve. Falë këtij fenomeni, temperatura e një trupi të vendosur në vakum, pas njëfarë kohe do të bëhej e njëjtë me muret e enës. Kjo do të ndodhë pikërisht për shkak të lëvizjes së fotoneve termike. Një vakum fizik është një hapësirë në të cilën nuk ka fare masë. Por, sipas teorisë kuantike të fushës, edhe në këtë gjendje nuk mund të quhet zbrazëti absolute, pasi në vakum fizik ndodh vazhdimisht formimi dhe zhdukja e grimcave virtuale. Quhen edhe lëkundje të fushës me pikë zero. Ekzistojnë teori të ndryshme të fushës, sipas të cilave vetitë e hapësirës pa masë mund të ndryshojnë pak. Supozohet se vakum mund të jetë një nga disa lloje, secila prej të cilave ka karakteristikat e veta. Disa nga vetitë e një fushe kuantike në një vakum, të parashikuara nga shkencëtarët teorikë, tashmë janë konfirmuar eksperimentalisht. Midis hipotezave ka edhe nga ato, testimi i të cilave mund të konfirmojë ose hedh poshtë teoritë themelore të fizikës. Për shembull, supozimi se të ashtuquajturat vakua false (gjendje të ndryshme vakumi) janë të mundshme është shumë i rëndësishëm për të konfirmuar teorinë inflacioniste të Big Bengut.

) - një mjedis që përmban gaz në presione dukshëm më të ulëta se ato atmosferike. Vakuumi karakterizohet nga marrëdhënia ndërmjet rrugës së lirë të molekulave të gazit λ dhe madhësisë karakteristike të procesit d. Distanca ndërmjet mureve të dhomës së vakumit, diametri i tubacionit të vakumit etj. mund të merret si d. Në varësi të vlerës së raportit λ/d, i ulët (λ/d<<1), средний (λ/d~1) и высокий (λ/d>>1) vakum.

Është e nevojshme të bëhet dallimi midis koncepteve vakum fizik Dhe vakum teknik.

Vakum teknik

Në praktikë, quhet një gaz shumë i rrallë vakum teknik. Në vëllimet makroskopike, një vakum ideal është i paarritshëm në praktikë, pasi në një temperaturë të kufizuar të gjitha materialet kanë një densitet avulli të ngopur jo zero. Për më tepër, shumë materiale (përfshirë metalin e trashë, xhamin dhe muret e tjera të enëve) lejojnë që gazrat të kalojnë. Megjithatë, në vëllimet mikroskopike, arritja e një vakumi ideal është në parim e mundur. Një masë e shkallës së rrallimit të vakumit është rruga e lirë e molekulave të gazit< λ >lidhur me to reciproke përplasjet në gaz dhe madhësia karakteristike lineare l enë që përmban gaz. Në mënyrë të rreptë, vakum teknik është një gaz në një anije ose tubacion me një presion më të ulët se në atmosferën përreth. Sipas një përkufizimi tjetër, kur molekulat ose atomet e gazit ndalojnë përplasjen me njëra-tjetrën dhe vetitë dinamike të gazit zëvendësohen nga ato viskoze (me një presion prej rreth 1 Torr), flasim për arritjen e vakum i ulët(λ < < l)(5000-10000 molekula për 1 cm3). Në mënyrë tipike, një pompë me vakum të ulët qëndron midis ajrit atmosferik dhe një pompe me vakum të lartë, duke krijuar një vakum paraprak, kjo është arsyeja pse vakum i ulët shpesh quhet paravakum. Me një ulje të mëtejshme të presionit në dhomë, rritet rruga mesatare e lirë λ e molekulave të gazit. Kur λ > > l molekulat e gazit nuk përplasen më me njëra-tjetrën, por lëvizin lirshëm nga muri në mur, në këtë rast ato flasin për vakum i lartë(10 -5 Torr) (1000 molekula për 1 cm3). Vakum ultra i lartë korrespondon me një presion prej 10 -9 Torr dhe më poshtë. Fatkeqësisht, ende nuk është marrë në kushte tokësore. Për krahasim, presioni në hapësirë është disa radhë më i ulët, ndërsa në hapësirën e thellë mund të arrijë edhe 10 -30 Torr ose më të ulët (1 molekulë për 1 cm3) Ekziston një mungesë e plotë e molekulave.

Vakum i lartë në poret mikroskopike të disa kristaleve arrihet në presionin atmosferik, i cili shoqërohet pikërisht me rrugën e lirë të gazit.

Pajisjet që përdoren për të arritur dhe mbajtur një vakum quhen pompa vakum. Marrësit përdoren për të thithur gazra dhe për të krijuar shkallën e kërkuar të vakumit. Termi më i gjerë teknologji vakum përfshin gjithashtu instrumente për matjen dhe kontrollin e vakumit, manipulimin e objekteve dhe kryerjen e operacioneve teknologjike në një dhomë vakum etj.

Vakum fizik

Por ndoshta më e dukshme nga fenomenet që nuk mund të shpjegohet pa përdorur idenë e lëkundjeve në pikën zero të vakumit është emetimi spontan. Llambat inkandeshente më të zakonshme që emetojnë spontanisht nuk do të shkëlqenin nëse vakuumi do të ishte një zbrazëti absolute. Fakti është se çdo objekt (dhe, për rrjedhojë, një atom i ngacmuar) i vendosur në hapësirë absolutisht boshe është një sistem i mbyllur. Dhe meqenëse një sistem i tillë është i qëndrueshëm në kohë, nuk do të ndodhte asnjë rrezatim. Tashmë nga ky arsyetim i thjeshtë është e qartë se shpjegimi i rrezatimit spontan kërkon përdorimin e një modeli më kompleks të vakumit sesa zbrazëtia klasike absolute.

Shiko gjithashtu

Shënime

Lidhjet

Fondacioni Wikimedia. 2010.

Shihni se çfarë është "vakum fizik" në fjalorë të tjerë:

vakum fizik- absoliutusis vakuumas statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. vakum absolut; vakum i përsosur; vakum fizik vok. absolute Vakum, n; physikalisches Vakuum, n rus. vakum absolut, m; vakum perfekt, m; vakum fizik, m pranc.… … Fizikos terminų žodynas

vakum fizik- Gjendja e një sistemi fushash kuantike me energjinë më të ulët, të përcaktuar nga Hamiltoniani i rinormalizuar i teorisë, duke përfshirë masat fizike (të vëzhgueshme), ngarkesat dhe fushat... Fjalor shpjegues terminologjik politeknik

Barometri i vakumit të merkurit i Evangelista Torricelli, shkencëtarja që krijoi për herë të parë një vakum në laborator. Mbi sipërfaqen e merkurit në pjesën e sipërme të tubit të mbyllur është një "zbrazëti Torricelli" (një vakum që përmban avujt e merkurit nën presionin e ngopjes ... Wikipedia

Në teorinë kuantike të fushës, energjia më e ulët. gjendja e fushave të kuantizuara, e karakterizuar nga mungesa e l kozmike. real h c. Gjithçka është kuantike. numrat V. f. (impulsi, ngarkesa elektrike etj.) janë të barabarta me zero. Sidoqoftë, mundësia e proceseve virtuale në V. f.... ... Enciklopedi fizike

Vakum fizik, një mjedis në të cilin nuk ka grimca të materies ose fushës. Në teknologji, V. quhet një mjedis që përmban "shumë pak" grimca; sa më pak grimca të ketë një njësi vëllimi të një mjedisi të tillë, aq më i lartë është V. Megjithatë, V. ≈ një medium në... ...

- (nga latinishtja vakum, zbrazëti), gjendja e një gazi me presion më të vogël se atmosferik. Koncepti i "V." zbatohet për gazin në një enë të mbyllur ose të evakuuar, por shpesh shtrihet në gaz në rrjedhë të lirë, për shembull. në hapësirë. Shkalla e V. përcaktohet nga... ... Enciklopedi fizike

I vakum (nga latinishtja vakum, zbrazëti) është gjendja e një gazi në presione dukshëm më të ulëta se ato atmosferike. Koncepti i V. zakonisht zbatohet për një gaz që mbush një vëllim të kufizuar, por shpesh quhet një gaz i vendosur në hapësirë të lirë... ... Enciklopedia e Madhe Sovjetike

VAKUUM- në kuptimin e përditshëm, zbrazëtia, mungesa e grimcave reale. Në mekanikën kuantike, koncepti i vakumit fizik prezantohet si gjendja bazë e fushave kuantike me energji minimale dhe vlera zero të momentit, momentit këndor,... ... Filozofia e Shkencës: Fjalor i Termave Bazë

Vakuumi (nga latinishtja vacuum void) është një medium që përmban gaz në presione dukshëm më të ulëta se ato atmosferike. Vakuumi karakterizohet nga marrëdhënia ndërmjet rrugës së lirë të molekulave të gazit λ dhe madhësisë karakteristike të procesit d. Nën d mund të merret... ... Wikipedia

Cfare ndodhi vakum? Kjo pyetje zakonisht përgjigjet: "një hapësirë me ajër të rrallë" ose "një hapësirë brenda një anijeje nga e cila është nxjerrë ajri". Por a është çdo shkallë rrallimi një vakum dhe a ka ndonjë lidhje vakumi?

Disa parakushte për studimin empirik të vakumit ekzistonin në antikitet. Mekanika e lashtë greke krijoi pajisje të ndryshme teknike bazuar në rrallimin e ajrit. Për shembull, pompat e ujit, që funksiononin duke krijuar një vakum nën një pistoni, ishin të njohura që në kohën e Aristotelit. Studimi empirik i vakumit filloi vetëm në shekullin e 17-të, me fundin e Rilindjes dhe fillimin e revolucionit shkencor të kohëve moderne. Në këtë kohë, dihej prej kohësh se pompat thithëse mund të ngrinin ujin në një lartësi prej jo më shumë se 10 metra.

Në praktikë, gazi shumë i rrallë quhet vakum teknik. Në vëllimet makroskopike, një vakum ideal është i paarritshëm në praktikë, pasi në një temperaturë të kufizuar të gjitha materialet kanë një densitet avulli të ngopur jo zero. Për më tepër, shumë materiale (përfshirë metalin e trashë, xhamin dhe muret e tjera të enëve) lejojnë që gazrat të kalojnë. Megjithatë, në vëllimet mikroskopike, arritja e një vakumi ideal është në parim e mundur.

Në mënyrë të rreptë, vakum teknik është një gaz në një anije ose tubacion me një presion më të ulët se në atmosferën përreth. Zakonisht, midis ajrit atmosferik dhe pompës me vakum të lartë ekziston një e ashtuquajtur pompë me vakum të përparmë, duke krijuar një vakum paraprak, prandaj një vakum i ulët shpesh quhet vakum i përparmë. Me një ulje të mëtejshme të presionit në dhomë, rritet rruga mesatare e lirë e molekulave të gazit. Në këtë rast, molekulat e gazit përplasen me muret shumë më shpesh sesa me njëra-tjetrën. Në këtë rast ata flasin për vakum të lartë. Vakum i lartë në poret mikroskopike të disa kristaleve arrihet tashmë në presionin atmosferik, pasi diametri i poreve është shumë më i vogël se rruga e lirë e molekulës.

Hapësira e jashtme ka densitet dhe presion shumë të ulët dhe është përafrimi më i afërt i një vakumi fizik. Por vakuumi i hapësirës nuk është vërtet i përsosur; edhe në hapësirën ndëryjore ka disa atome hidrogjeni për centimetër kub.

Në të vërtetë, le të supozojmë se ajri në cilindër është rralluar 10,000 herë në krahasim me densitetin e tij në presion normal atmosferik, d.m.th. presioni brenda cilindrit është 0.076 mm. rt. Art.

A do të ketë vakum në cilindër? Dhe a mund të vazhdojmë të supozojmë se ka një vakum në cilindër nëse ky cilindër ngrihet në një lartësi prej 100 km mbi sipërfaqen e tokës, ku presioni i ajrit është vetëm 0,007 mm. rt. Art. Në të vërtetë, në këtë rast, densiteti i ajrit brenda cilindrit do të bëhet 10 herë më i madh se jashtë! Atëherë, ku do të jetë vakuumi - brenda cilindrit apo jashtë?

Fizika moderne e lidh vakumin jo me sasinë e presionit jashtë ose brenda enës, por me rrugën e lirë të molekulave të gazit brenda saj. Molekulat e gazit janë në lëvizje të vazhdueshme kaotike termike; në temperaturën e dhomës, shpejtësia e lëvizjes termike të molekulave të ajrit është afërsisht 450 m/s, d.m.th., i afrohet shpejtësisë. Duke lëvizur në të gjitha drejtimet, molekulat përplasen vazhdimisht me njëra-tjetrën. Sa më i dendur të jetë ajri, aq më shumë molekula ka në një njësi vëllimi dhe aq më shpesh molekulat përplasen.

Nëse ajri është më i hollë, molekulat do të përplasen më rrallë. Mesatarisht, ata do të duhet të udhëtojnë një distancë më të gjatë midis dy përplasjeve, e cila quhet rruga mesatare e lirë.

Nga pikëpamja fizike, një vakum është një rrallim në të cilin rruga mesatare e lirë është mesatarisht më e madhe se madhësia e anijes. Kur përplasjet e molekulave në një enë vakum janë të rralla, shumica e molekulave në lëvizjen e tyre nga një mur i enës në tjetrin nuk do të takohen me molekula të tjera.

Vakuumi është një izolues i mirë termik; Transferimi i energjisë termike në të ndodh vetëm për shkak të rrezatimit termik, konvekcioni dhe përçueshmëria termike përjashtohen. Kjo veti përdoret për izolimin termik në termoza, të përbërë nga një enë me mure të dyfishta, hapësira ndërmjet të cilave është evakuuar.

Artikulli i mëparshëm: Sa është shpejtësia e dritës Artikulli vijues: Karakteristikat e elementit të karbonit dhe vetitë kimike