Astronet > Forumy > Obsuzhdenie publikacii Astroneta

po tekstam po forumu vnutri temy

Vakuum
2.10.2001 0:00 | "Fizicheskaya Enciklopediya"/Phys.Web.Ru

(ot latinskogo vacuum - pustota). Sreda, soderzhashaya gaz pri davleniyah sushestvenno nizhe atmosfernogo. Vakuum harakterizuetsya sootnosheniem mezhdu srednei dlinoi svobodnogo probega $\lambda$ molekul gaza i razmerom d, harakternym dlya

[Citirovat'][Otvetit'][Novoe soobshenie]

Forumy >> Obsuzhdenie publikacii Astroneta

Spisok / Derevo
Zagolovki / Annotacii / Tekst

>> Vakuum ( "Fizicheskaya Enciklopediya"/Phys.Web.Ru, 2.10.2001 0:00, 20.1 KBait, otvetov: 8)

(ot latinskogo vacuum - pustota).

Sreda, soderzhashaya gaz pri davleniyah sushestvenno nizhe atmosfernogo. Vakuum harakterizuetsya sootnosheniem mezhdu srednei dlinoi svobodnogo probega $\lambda$ molekul gaza i razmerom d, harakternym dlya kazhdogo konkretnogo processa ili pribora. Takim razmerom mogut byt' rasstoyanie mezhdu stenkami vakuumnoi kamery, diametr vakuumnogo truboprovoda, rasstoyanie mezhdu elektrodami elektrovakuumnogo pribora i t. i. Velichina $\lambda$ ravna otnosheniyu srednei skorosti molekuly $\bar{v}$ k chislu Z stolknovenii, ispytyvaemyh eyu za edinicu vremeni: etu velichinu mozhno takzhe vyrazit' cherez diametr molekuly d_m i chislo molekul n v edinice ob'ema:

$\lambda=1/\sqrt{2}\pi d^2_{m} n$ (1)

(dlya elektronov $\lambda$ v 5-6 raz bol'she). V zavisimosti ot velichiny otnosheniya $\lambda/d$ razlichayut nizkii ( $\lambda/d\ll1$ ), srednii ( $\lambda/d\approx1$ ), vysokii ( $\lambda/d\gg1$ ) vakuum. V nizkom vakuume preobladayut stolknoveniya molekul drug s drugom, v vysokom vakuume preobladayut stolknoveniya molekul so stenkami kamery. V obychnyh vakuumnyh ustanovkah i priborah (d=10 sm) nizkomu vakuumu sootvetstvuyut davleniya r>10² Pa (1 mm rt. st.), srednemu vakuumu - ot 10³ do 10^-1 Pa l-10^-3 mm rt. st.), vysokomu vakuumu - r<10^-1 Pa (10^-3 mm rt. st.; tabl. 1). V porah ili kanalah diametrom $\sim1$ mkm vysokomu vakuumu sootvetstvuet davlenie nachinaya s desyatkov i soten mm rt. st., a v kamerah dlya imitacii kosmicheskogo prostranstva (ob'emom v desyatki m³) granica mezhdu srednim i vysokim vakuumom poryadka 10^-5 mm rt. st.
Tabl. 1. Harakteristiki razlichnyh stepenei vakuuma ( $d\sim10$ sm)

Diapazon davlenii, Pa (mm rt. st.) Vakuum

nizkii srednii vysokii sverhvysokii

10⁵-133 (750-1) 133-1,33*10^-1 (1-10^-3) 1,33*10^-1-1,33*10^-3 (10^-3-10^-7) $\ll 1.33 \cdot 10^-6 (10^-8)$

Chislo molekul v 1 m³ 10²³-10²² 10²²-10¹⁹ 10¹⁹-10¹⁶ $\leq 10^16$

Rezhim techeniya gaza vyazkostnyi perehodnyi k molekulyarnomu molekulyarnyi molekulyarnyi

Ponyatie sverhvysokogo vakuuma svyazyvaetsya ne s velichinoi otnosheniya $\lambda/d$ , a so vremenem $\tau$ , neobhodimym dlya obrazovaniya monomolekulyarnogo sloya gaza na poverhnosti tverdogo tela v vakuume, kotoroe ocenivaetsya po formule:

$\tau=\eta*10^-6/p$ (2)

gde $\eta$ - koefficient zahvata chasticy poverhnost'yu. Sverhvysokim vakuumom nazyvayut oblast' davlenii $p\lt {10}^-8$ mm rt. st., kogda $\tau \gt$ neskol'kih minut. Osnovnye sostavlyayushie vozduha, za isklyucheniem H₂O, CO₂ i Xe, pri komnatnoi temperature - gazy, oni nahodyatsya pri temperature T vyshe kriticheskoi T_kr i ne mogut byt' perevedeny v kondensirovannoe sostoyanie povysheniem davleniya. Pri $T\ll77$ K vse atmosfernye gazy, krome H, He, Ne, perehodyat v zhidkoe sostoyanie (tablica 2).
Tablica 2. Nekotorye parametry atmosfernyh gazov pri p=10⁵ Pa (750 mm rt. st.) i T=273 K

Gaz T_kr, K $\lambda$ , (m)*10⁸ $\bar{v}$ , (m/s)*10^-2 Chislo molekul, udaryayushihsya o poverhnost' N, (m^-2s^-1*10^-27) Ob'em v suhom atmofernom vozduhe, %

H 33,2 11,04 16,93 11,23 5*10^-5

He 5,23 17,53 12,01 7,969 5,2*10^-4

Ne 12,42 12,42 5,355 3,550 1,8*10^-3

N₂ 126 5,99 4,542 3,011 78,08

O₂ 155 6,33 4,252 2,819 20,95

A 151 6,20 3,805 2,523 0,93

CO₂ 304 3,88 3,624 2,403 0,033

K 209 4,85 2,629 1,743 1,1*10^-4

Xe 290
3,47 2,099 1,392 8,7*10^-6

Svoistva gaza v nizkom vakuume opredelyayutsya chastymi stolknoveniyami mezhdu molekulami gaza, soprovozhdayushimisya obmenom energiei. Poetomu techenie gaza v nizkom vakuume nosit vyazkostnyi harakter, a yavleniya perenosa (teploprovodnost', vnutrennee trenie, diffuziya) harakterizuyutsya plavnym izmeneniem (ili postoyanstvom) gradienta perenosimoi velichiny. Naprimer, temperatura gaza v prostranstve mezhdu goryachei i holodnoi stenkami v nizkom vakuume izmenyaetsya postepenno, i temperatura gaza u stenki blizka k temperature stenki. Uslovie ravnovesiya dlya gaza, nahodyashegosya v dvuh soobshayushihsya sosudah pri razlichnyh temperaturah, - ravenstvo davlenii v etih sosudah. Pri prohozhdenii elektricheskogo toka v nizkom vakuume opredelyayushuyu rol' igraet ionizaciya molekul v ob'eme mezhdu elektrodami.

V vysokom vakuume povedenie gaza opredelyaetsya stolknoveniyami ego molekul so stenkami ili drugimi tverdymi telami. Dvizhenie molekul mezhdu soudareniyami s tverdymi poverhnostyami proishodit po pryamolineinym traektoriyam (molekulyarnyi rezhim techeniya). Yavleniya perenosa harakterizuyutsya vozniknoveniem skachka perenosimoi velichiny na granicah: naprimer, vo vsem prostranstve mezhdu goryachei i holodnoi stenkami primerno 1/2 molekul imeet skorost', sootvetstvuyushuyu temperature holodnoi stenki, a ostal'nye - skorost', sootvetstvuyushuyu temperature goryachei stenki, to est' srednyaya temperatura gaza vo vsem prostranstvo odinakova i otlichna ot temperatury kak goryachei, tak i holodnoi stenok. Kolichestvo perenosimoi velichiny (teplota) pryamo proporcional'no p. Uslovie ravnovesiya gaza, nahodyashegosya v soobshayushihsya sosudah pri razlichnyh temperaturah: n₁T₁=n₂T₂, gde n₁ i n₂ - koncentracii gaza v sosudah. Prohozhdenie toka v vysokom vakuume vozmozhno v rezul'tate elektronnoi emissii s elektrodov. Ionizaciya molekul gaza imeet sushestvennoe znachenie tol'ko v teh sluchayah, kogda dlina svobodnogo probega elektronov stanovitsya znachitel'no bol'she rasstoyaniya mezhdu elektrodami. Takoe uvelichenie mozhet byt' dostignuto pri dvizhenii zaryazhennyh chastic no slozhnym traektoriyam, naprimer v magnitnom pole.

Dostigaemaya stepen' razrezheniya opredelyaetsya ravnovesiem mezhdu skorost'yu otkachki i skorost'yu vydeleniya gaza v otkachivaemom ob'eme. Poslednee mozhet proishodit' za schet proniknoveniya gaza izvne cherez techi, skvoz' tolshu materiala stenok putem diffuzii, a takzhe v rezul'tate vydeleniya gaza, adsorbirovannogo na stenkah apparatury ili rastvorennogo v nih.

Re: Vakuum (q. q. qwerty, 20.07.2009 15:22, 42 Bait) A MEZhDU MOLEKULAMI NAHODIT'SYa TOZhE VAKUUM?
Re: Vakuum (q. q. qwerty, 20.07.2009 15:22, 42 Bait) A MEZhDU MOLEKULAMI NAHODIT'SYa TOZhE VAKUUM?
Re: Vakuum (q. q. qwerty, 20.07.2009 15:22, 42 Bait) A MEZhDU MOLEKULAMI NAHODIT'SYa TOZhE VAKUUM?
Re: Vakuum (q. q. qwerty, 20.07.2009 15:22, 42 Bait, otvetov: 1) A MEZhDU MOLEKULAMI NAHODIT'SYa TOZhE VAKUUM?

Re[2]: Vakuum (Karim Haidarov, 20.07.2009 19:48, 823 Bait)

Citata:

A MEZhDU MOLEKULAMI NAHODIT'SYa TOZhE VAKUUM?

- V fizicheskom mire net nichego krome "vakuuma", to est' efira.

Na samom dele "elementarnye" chasticy sostoyat iz efira. Oni est' vozmushenie efira.

Iz etih chastic sostoyat atomy veshestva. Iz atomov sostoyat vse veshestvennye tela.

Poetomu mezhdu molekulami - nevozmushennyi efir, kotoryi sovremennaya (relyativistskaya) fizika nazyvaet vakuumom, to est' puctotoi. Na samom dele tam procto net veshestva i efir tam nahoditsya v nevozmushennom sostoyanii.

Podrobnosti v FAQ http://bourabai.kz/catechesis.htm

Re: Vakuum (M. M. Glushakov, 3.09.2009 21:47, 464 Bait)
Lyuboi interesuyushiisya, otpraviv soobshenie po adresu lamberg1959@gmail.com. poluchit v otvet stat'yu "O sotvorenii mira." Novaya gipoteza.",osnovannuyu kak raz na svoistvah vakuuma i soderzhashuyu novyi vzglyad na chernye dyry. Blagodaryu za vnimanie, uveren, chto vy ne pozhaleete potrachennoe vremya, dazhe esli i ne soglasites' s moim mneniem.
NET BOL'ShOMU VZRYVU!
Mihail Glushakov.
Re: Vakuum (A. V. Rykov, 5.09.2009 8:22, 1.5 KBait, otvetov: 1)
V Enciklopedii, kak i v fundamental'noi fizike, net pravil'nogo ponimaniya vakuuma Vselennoi. V kachestve otveta na problemu vakuuma privozhu pis'mo:
"Mnogouvazhaemyi I.M.Dremin!

Prochel Vashu stat'yu v UFN, 2009 g. i rasstroilsya.

Delo v tom, chto uzhe bolee 2 let otkryta struktura fizicheskogo vakuuma. Ona ochen' prosta, ne imeet virtual'nosti, vse v prirode real'no, i imeet chisto elektromagnitnyi harakter. Struktura vakuuma otkryta pri issledovanii fakta obrazovaniya mass elektrona i pozitrona energiei 1,022 MeV gammakvanta. Rozhdenie elektron-pozitronnyh par gammakvantami vpervye nablyudali Iren i Frederik Zholio-Kyuri v 1933 godu v kamere Vil'sona, pomeshennoi v magnitnoe pole dlya razdeleniya trekov elektrona i pozitrona, a takzhe Patrik Blekett, poluchivshii v 1948 za eto i drugie otkrytiya Nobelevskuyu premiyu po fizike. Analogichno obnaruzheno rozhdenie mass parami: proton antiproton, polozhitel'nye i otricatel'nye myuony i t.d. Struktura vakuuma est' istochnik gravitacii, inercii, istochnik rozhdeniya vseh mass mikro chastic, voln De Broilya i istochnik elektromagnetizma, izvestnogo v nauke i na praktike. Nasha Vselennaya ne mozhet sushestvovat' i normal'no funkcionirovat' bez etoi struktury.

Literatura

A.V. Rykov. Vakuum i veshestvo Vselennoi//Izd. Restart, M.; 2007, 160 s.

A.V. Rykov. Nature of Gravitation, arXiv.org >Physics > General Physics (Submitted on 18 Dec 2001), 7 p.
PS. I.M.Dremin sotrudnik FIAN,a.

Re[2]: Vakuum (V. V. Komogorov, 21.10.2009 9:39, 610 Bait) Anatolii, tak krasivo i pravil'no: "Vse v prirode real'no i imeet induktivnyi harakter". No, ved' odnoi rukoi nichego ne sotvorish' "horosho". Vakuum imeet odnu induktivnuyu strukturu, no obrazovan, dvumya silovymi polyami, ih vzaimodeistvie - nazyvaem "materiei". Aristotel' tozhe nash, v bor'be za "induktivnost'", slova u nego nebylo, znal - "nechto amorfnoe". Uplotnenie silovyh linii - kristallich. reshetka v-va, o raznoobrazii mozhno tol'ko fantazirovat'. Posmotri, na izobrazhenie kresta v pravoslavii: v centre ili krug, ili lik - zhizn'. Esli znaesh' oporu, to Piramidy legko stroit' - tol'ko upravlyai.

Diapazon davlenii, Pa (mm rt. st.)	Vakuum
	nizkii	srednii	vysokii	sverhvysokii
	10⁵-133 (750-1)	133-1,33*10^-1 (1-10^-3)	1,3310^-1-1,3310^-3 (10^-3-10^-7)	$\ll 1.33 \cdot 10^-6 (10^-8)$
Chislo molekul v 1 m³	10²³-10²²	10²²-10¹⁹	10¹⁹-10¹⁶	$\leq 10^16$
Rezhim techeniya gaza	vyazkostnyi	perehodnyi k molekulyarnomu	molekulyarnyi	molekulyarnyi

Gaz	T_kr, K	$\lambda$ , (m)*10⁸	$\bar{v}$ , (m/s)*10^-2	Chislo molekul, udaryayushihsya o poverhnost' N, (m^-2s^-1*10^-27)	Ob'em v suhom atmofernom vozduhe, %
H	33,2	11,04	16,93	11,23	5*10^-5
He	5,23	17,53	12,01	7,969	5,2*10^-4
Ne	12,42	12,42	5,355	3,550	1,8*10^-3
N₂	126	5,99	4,542	3,011	78,08
O₂	155	6,33	4,252	2,819	20,95
A	151	6,20	3,805	2,523	0,93
CO₂	304	3,88	3,624	2,403	0,033
K	209	4,85	2,629	1,743	1,1*10^-4
Xe	290	3,47	2,099	1,392	8,7*10^-6