Что такое вакуум?

Важнейшими приборами в электронике первой половины XX в. были электронные лампы, в которых использовался электри­ческий ток в вакууме. Однако им на смену пришли полупроводниковые приборы. Но и сегодня ток в вакууме используется в электронно-лучевых трубках, при вакуумном плав­лении и сварке, в том числе в космосе, и во многих других установках. Это и опре­деляет важность изучения электрического тока в вакууме.

Когда речь идет о вакууме, то почему-то считают, что это совсем пустое пространст­во. На самом же деле это не так. Если из какого-нибудь сосуда откачивать воздух (рис. 7.5), то количество молекул в нем с течением времени будет уменьшаться, хотя из сосуда все молекулы удалить невозможно. Так когда же можно считать, что в сосуде создан вакуум?

Вакуум (от лат. vacuum — пус­тота) — состояние газа при давлении, меньшем атмосфер­ного. Это понятие применяется к газу в замкнутом сосуде или в сосуде, из которого откачи­вают газ, а часто и к газу в свободном пространстве, на­пример к космосу. Физической характеристикой вакуума есть соотношение между длиной свободного пробега молекул и размером сосуда, между элект­родами прибора и т. д. Материал с сайта http://worldof.school

Рис. 7.5. Откачивание воздуха из сосуда

Молекулы воздуха, двигаясь хаотически, часто сталкиваются между собой и со стен­ками сосуда. Между такими столкновениями молекулы пролетают определенные расстоя­ния, которые называются длиной свобод­ного пробега молекул. Понятно, что при откачивании воздуха концентрация молекул (их количество в единице объема) умень­шается, а длина свободного пробега — уве­личивается. И вот наступает момент, когда длина свободного пробега становится рав­ной размерам сосуда: молекула движется от стенки к стенке сосуда, практически не встре­чаясь с другими молекулами. Вот тогда-то и считают, что в сосуде создан вакуум, хотя в нем еще может быть много молекул. По­нятно, что в меньших по размерам сосудах вакуум создается при больших давлениях газа в них, чем в больших сосудах.

Если продолжать откачивание воздуха из сосуда, то говорят, что в нем создается более глубокий вакуум. При глубоком ва­кууме молекула может много раз пролететь от стенки к стенке, прежде чем встретится с другой молекулой.

Откачать все молекулы из сосуда прак­тически невозможно.

На этой странице материал по темам:

• Лекція фізики вакуум

• Краткий конспект электрический ток в вакууме

• Электрический ток в вакууме краткий конспект

• Физика что такое вакуум

• Краткий конспект по теме электрический ток в вакууме

Вопросы по этому материалу:

• Что вы понимаете под термином «вакуум»?