Вакуум - це
Ртутний вакуумний барометр Еванджеліста Торрічеллі - вченого, вперше створив вакуум в лабораторії. Над поверхнею ртуті у верхній частині запаяної трубки - «торрічеліева порожнеча» (вакуум, що містить пари ртуті під тиском насичення при даній температурі).
Вакуум (від лат. Vacuum - порожнеча) - простір, вільний від речовини. У техніці і прикладної фізики під вакуумом розуміють середовище, що містить газ при тисках. значно нижче атмосферного. Вакуум характеризується співвідношенням між довжиною вільного пробігу молекул газу λ і характерним розміром середовища d. Під d може прийматися відстань між стінками вакуумної камери, діаметр вакуумного трубопроводу і т. Д. В залежності від величини співвідношення λ / d розрізняють низький (), середній () і високий () вакуум.
Слід розрізняти поняття фізичного вакууму і технічного вакууму.
На практиці сильно розріджений газ називають технічним вакуумом. У макроскопічних обсягах ідеальний вакуум недосяжний на практиці, оскільки при кінцевій температурі всі матеріали мають ненульовий щільністю насичених парів. Крім того, багато матеріалів (в тому числі товсті металеві, скляні та інші стінки судин) пропускають гази. У мікроскопічних обсягах, однак, досягнення ідеального вакууму в принципі можливо.
Мірою ступеня розрідження вакууму служить довжина вільного пробігу молекул газу, пов'язаної з їх взаємними зіткненнями в газі, і характерного лінійного розміру судини, в якому знаходиться газ.
Строго кажучи, технічним вакуумом називають газ в посудині або трубопроводі з тиском нижче, ніж в навколишній атмосфері. Згідно з іншим визначенням, коли молекули або атоми газу перестають стикатися один з одним, і газодинамічні властивості змінюються вязкостнимі (при тиску близько 1 торр) говорять про досягнення низького вакууму () (10 16 молекул на 1 см³). Зазвичай між атмосферним повітрям і високовакуумних насосом варто так званий форвакуумних насос, створюючи попереднє розрідження, тому низький вакуум часто називають форвакуум. При подальшому зниженні тиску в камері збільшується середня довжина вільного пробігу λ молекул газу. При молекули газу набагато частіше стикаються зі стінками, ніж один з одним. У цьому випадку говорять про високий вакуумі (10 -5 торр) (10 11 молекул на 1 см³). Надвисокий вакуум відповідає тиску 10 -9 торр і нижче. У надвисокому вакуумі, наприклад, зазвичай проводяться експерименти з використанням скануючого тунельного мікроскопа. Для порівняння, тиск в космосі на кілька порядків нижче, в далекому же космосі і зовсім може досягати 10 -16 торр і нижче (1 молекула на 1 см³).
Високий вакуум в мікроскопічних порах деяких кристалів досягається вже при атмосферному тиску, оскільки діаметр пори набагато менше довжини вільного пробігу молекули.
Апарати, які використовуються для досягнення і підтримки вакууму, називаються вакуумними насосами. Для поглинання газів і створення необхідного ступеня вакууму використовуються геттери. Більш широкий термін вакуумна техніка включає також прилади для вимірювання і контролю вакууму, маніпулювання предметами і проведення технологічних операцій у вакуумній камері і т. Д. Високовакуумні насоси є складними технічними приладами. Основні типи високовакуумних насосів - це дифузійні насоси, засновані на захопленні молекул залишкових газів потоком робочого газу, гетерні, іонізаційні насоси, засновані на впровадженні молекул газу в геттери (наприклад титан) і кріосорбціонние насоси (в основному для створення форвакуум).
Варто відзначити, що навіть в ідеальному вакуумі при кінцевій температурі завжди є деяка теплове випромінювання (газ фотонів). Таким чином, тіло, поміщене в ідеальний вакуум, рано чи пізно прийде в теплову рівновагу зі стінками вакуумної камери за рахунок обміну тепловими фотонами.
Вакуум є хорошим термоизолятором; перенесення теплової енергії в ньому відбувається лише за рахунок теплового випромінювання, конвекція і теплопровідність виключені. Ця властивість використовується для теплоізоляції в термосах (судинах Дьюара), що складаються з ємності з подвійними стінками, простір між якими Вакуумована.
Вакуум широко застосовується в електровакуумних приладах - радіолампах (наприклад, магнетронах мікрохвильових печей), електронно-променевих трубках і т. П.
фізичний вакуум
Під фізичним вакуумом в квантовій фізиці розуміють нижчу (основне) енергетичний стан квантованного поля, що володіє нульовими імпульсом, моментом імпульсу і іншими квантовими числами. При цьому такий стан зовсім не обов'язково відповідає порожнечі: поле в нижчому стані може бути, наприклад, полем квазичастиц в твердому тілі або навіть в ядрі атома, де щільність надзвичайно висока. Фізичним вакуумом називають також повністю позбавлене речовини простір, заповнений полем в такому стані. Такий стан не є абсолютною порожнечею. Квантова теорія поля стверджує, що, в згоді з принципом невизначеності. у фізичному вакуумі постійно народжуються і зникають віртуальні частинки. відбуваються так звані нульові коливання полів. У деяких конкретних теоріях поля вакуум може володіти нетривіальними топологічними властивостями. В теорії можуть існувати кілька різних вакуумів, що розрізняються щільністю енергії або іншими фізичними параметрами (в залежності від застосовуваних гіпотез і теорій). Виродження вакууму при спонтанному порушенні симетрії призводить до існування безперервного спектру вакуумних станів, що відрізняються один від одного числом голдстоуновскіх бозонів. Локальні мінімуми енергії при різних значеннях будь-якого поля, що відрізняються по енергії від глобального мінімуму, носять назву помилкових вакуумів; такі стани метастабільних і прагнуть розпастися з виділенням енергії, перейшовши в істинний вакуум або в один з нижчих помилкових вакуумів.
Деякі з цих передбачень теорії поля вже були успішно підтверджені експериментом. Так, ефект Казимира [1] і лембів зсув атомних рівнів пояснюється нульовими коливаннями електромагнітного поля у фізичному вакуумі. На деяких інших уявленнях про вакуумі базуються сучасні фізичні теорії. Наприклад, існування кількох вакуумних станів (згаданих вище помилкових вакуумів) є однією з головних підвалин інфляційної теорії Великого вибуху.
Примітки
Дивитися що таке "Вакуум" в інших словниках:
вакуум - Перша частина складних слів. Позначає віднесеність до вакууму, простору з викачаним повітрям; вакуумний. Вакуум апарат, вакуум камера, вакуум вимірювальний, вакуум костюм, вакуум насос, вакуум процес, вакуум установка, вакуум фільтр, вакуум ... Енциклопедичний словник
ВАКУУМ - (лат. Від vacare робити порожнім). Пусте безповітряний простір. Словник іншомовних слів, які увійшли до складу української мови. Чудінов А.Н. 1910. ВАКУУМ безповітряний простір. В. апарат котел, в якому виварюють, під безповітряним ... ... Словник іншомовних слів української мови
ВАКУУМ - ВАКУУМ, область надзвичайно низького тиску. У міжзоряному просторі панує високий вакуум, з середньою щільністю менш 1 молекули на кубічний сантиметр. Самий розріджений вакуум, створений людиною, менш 100000 молекул на кубічний ... ... Науково-технічний енциклопедичний словник
вакуум. - вакуум. вакуум. (... Словник іншомовних слів української мови
вакуум - розрідження, порожнеча; порожній простір, форвакуум, монжюс, відсутність, нестача Словник українських синонімів. вакуум см. пустота Словник синонімів української мови. Практичний довідник. М. українську мову. З. Є. Александрова ... Словник синонімів
ВАКУУМ - (від латинського vacuum порожнеча), стан газу при тисках p, більш низьких, ніж атмосферний. Розрізняють низький вакуум (наприклад, в вакуумних приладах), якому відповідає область тисків p> 1 мм ртутного стовпа; середній: 10 3 мм ртутного ... ... Сучасна енциклопедія
ВАКУУМ - (від лат. Vacuum порожнеча) стан газу при тисках p, більш низьких, ніж атмосферний. Розрізняють низький вакуум (в вакуумних приладах і установках йому відповідає область тисків p вище 100 Па), середній (0,1 Па p 100 Па), високий (10 5 Па p ... ... Великий Енциклопедичний словник
Вакуум - (від латинського vacuum порожнеча), стан газу при тисках p, більш низьких, ніж атмосферний. Розрізняють низький вакуум (наприклад, в вакуумних приладах), якому відповідає область тисків p> 1 мм ртутного стовпа; середній: 10 3 мм ртутного ... ... Ілюстрований енциклопедичний словник
- Вакуум-хвильової хай-тек стимулятор клітора Satisfyer 1 - фіолетовий. З вакуумним хай-тек стимулятором клітора Satisfyer 1 вас чекають відчуття, наближені до реального орального сексу. М'яка силіконова насадка контактує з тілом, не викликаючи ні грама ... Детальніше Купити за 3190 руб
- Вакуум. Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Ва? Куум (від лат. Vacuum - порожнеча) - середовище, що містить ... Детальніше Купити за 1254 руб
- Вакуум. Історія відкриття себе. Ілля Ченців. Ця книга про вибір, який робить кожна людина зіткнувшись з реальністю. З миром, не схожим на ілюзію, якій ти живеш до моменту, коли потрібно виживати самостійно. Ким ти ... Детальніше Купити за 349 руб електронна книга