发布时间:
2020
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来源:
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自1643年以来，意大利物理学家托里拆利演示了著名的大气压力实验，为人类揭示了“真空”物理状态的存在。在接下来的几个世纪里，真空技术发展迅速，并广泛应用于军事和民用领域。例如，在材料领域极其重要的薄膜材料大多是在真空或较低气压下制备的。 人类面临的真空可以分为两种类型：一种是存在于空间的真空，称为“自然真空”;另一种是通过用真空泵从容器中抽取气体获得的直接空气，这被称为“人工真空”。在真空科学中，不管是什么类型的真空，只要气体压力低于给定空间中的一个大气压，气体状态就称为真空，没有气体的空间状态通常称为绝对真空。 因此，“真空”的一般含义并不意味着“什么都不存在”。目前，即使在最先进的真空制备方法所能达到的最低压力下，每立方厘米的体积仍有数百个气体分子。因此，我们通常称真空为相对真空。附言：根据当前的科学理论，即使没有空气的理想绝对真空也绝不是空的。 真空最初指的是没有物理粒子的空间，但没有什么也没有的空间。假设你赶走了空间中的所有气体，你会发现仍然有一些基本粒子在真空中时不时地出现和消失，没有什么是凭空出现的。物理真空实际上是能量不断波动的海洋。当能量达到波峰时，能量转化是一对正负基本粒子;当能量到达波谷时，这对正负基本粒子再次相互湮灭，转化就是能量。简而言之，量子理论认为，虽然真空中没有真正的粒子，但由于量子涨落，虚拟粒子总是到处产生和湮灭。 在真空技术中，“真空度”的常用用法和“压力”的物理量表示某一空间的真空度。它们之间的关系是，某个空间内的压力越低，真空度越高，而压力越高，真空度越低。 在真空的不同区域，气体分子的运动特性是不同的。在粗糙的真空下，气体空间近似处于大气状态，分子仍然主要处于热运动中，分子之间经常发生碰撞。低真空意味着气体分子的流动从粘性流动状态逐渐过渡到分子状态。这时，气体分子之间以及分子与血管壁之间的碰撞次数大致相同。当达到高真空时，气...