物理知识之真空【实用3篇】

墨有余温分享2011-08-01 08:42:27 次阅读

物理知识之真空篇一

真空是指没有物质存在的空间。在物理学中，真空是一种理想状态，被认为是没有气体、液体、固体或任何其他物质的空间。在真空中，没有分子或原子碰撞，因此没有气体的压力和温度。在这篇文章中，我们将探讨真空的性质和应用。

真空的性质使其在许多领域都有重要的应用。首先，真空是电子器件和真空管的关键组成部分。在真空中，电子能够自由移动，因此真空管可以用作放大器、开关和其他电子设备。例如，早期的电视和无线电设备中使用的真空管是通过控制电子在真空中的运动来放大和转换电信号的。

其次，真空还用于科学研究和实验。在真空中，科学家可以消除气体对实验的干扰，以便更准确地测量和观察样本的性质。例如，真空中的电子显微镜可以提供更清晰和详细的图像，因为在真空中，电子不会与空气中的分子碰撞。

此外，真空还用于一些工业应用。例如，真空包装可以延长食物的保鲜期。在真空中，食物的氧气含量减少，从而减缓了细菌和微生物的生长，延长了食物的保质期。此外，真空还用于制造太阳能电池、光学镀膜和半导体设备等。

然而，真空并不是完全不存在物质的状态。根据量子力学的原理，真空中会存在一些量子涨落，即虚粒子和虚能量的产生和消失。这些虚粒子和虚能量是量子场论的重要概念，对于我们理解基本粒子和物质的行为具有重要意义。

总之，真空是物理学中一个重要而有趣的概念。它的性质使其在电子器件、科学研究和工业应用中发挥着重要作用。通过研究真空，我们可以更好地理解物质的行为和性质，并为我们的生活带来更多创新和进步。

物理知识之真空篇二

真空是一个引人入胜的物理学概念，它在科学、工程和日常生活中都有着重要的应用。在这篇文章中，我们将讨论真空在宇宙学、量子力学和空气质量控制领域的应用。

首先，真空在宇宙学中起着关键作用。在宇宙中，真空是存在的，它填充了宇宙间隙。宇宙中的真空具有许多有趣的性质，例如宇宙微波背景辐射和暗能量。通过研究真空的性质，科学家可以更好地理解宇宙的起源和演化。

其次，真空在量子力学中具有重要的意义。量子力学是描述微观世界的物理学理论，真空在其中扮演着重要的角色。量子场论认为，真空中存在着一种量子涨落，即虚粒子和虚能量的产生和消失。这些量子涨落对于我们理解基本粒子的行为和相互作用至关重要。例如，真空涨落导致了量子电磁力学中的光子自能修正，对于我们准确计算粒子的质量和相互作用有着重要影响。

最后，真空在空气质量控制中也有广泛的应用。真空可以通过吸入空气中的污染物和有害物质来改善空气质量。例如，空气净化器使用真空泵来吸入和过滤空气中的颗粒物和有害气体。真空还可以用于空调和制冷系统中，通过减压使空气冷却并去除湿气。

总之，真空是一个引人入胜和多样化的物理学概念。它在宇宙学、量子力学和空气质量控制领域都有着重要的应用。通过研究和利用真空，我们可以更好地理解自然界的运作，并改善生活质量。

物理知识之真空篇三

物理知识之真空

　　为了阐述真空技术中经常遇到的一些物理知识，特别是那些在真空行业中会经常遇到的一些基本物理定律和相关的理论问题，如理想气体定律、气体与蒸气的性质，气体内部各种动力过程的规律以及气体与固体间相互作用的规律等一系列问题，对真空物理中的一些问题进行一些介绍是十分必要的。

　　2.1 理想气体定律及其状态方程

　　本节所介绍的定律及相关公式是针对平衡状态下，符合理想气体的有关假设条件的前提下而得出的。由于在真空技术中研究的气体大多数处于常温和低压状态下，因此在工程计算中应用这些定律基本上是符合实际的'。现就有关问题分述如下：

　　2.1.1 气体定律

　　气体的压力p(Pa)、体积V（m3）、温度T（K）和质量m（kg）等状态参量间的关系，服从下述气体实验定律：

　　2.1.1.1 波义耳—马略特定律：

　　一定质量的气体，当温度维持不变时，气体的压力和体积的乘积为常数。即：pV=常数 2-1

　　2.1.1.2 盖·吕萨克定律：

　　一定质量的气体，当压力维持不变时，气体的体积与其绝对温度成正比，即：V?常数T2-2

　　2.1.1.3 查理定律：

　　一定质量的气体，当体积维持不变时，气体的压力

与其绝对温度P?常数T2-3成正比，即：

　　上述三个公式习惯上称为气体三定律。具体应用方式常为针对由一个恒值过程连结的两个气体状态，已知3个参数而求第4个参数。例如：初始压力和体积为P1、V1的气体，经等温膨胀后体积变为V2，则由波义耳—马略特定律，即可求出膨胀后的气体压力为P2=P1V1/V2。这正是各种容积式真空泵最基本的抽气原理。

　　2.1.1.4 道尔顿定律：

　　相互不起化学作用的混合气体的总压力等于各种气体分压力之和，即：P=P1+P2+……Pn 2-4 这里所说的混合气体中某一组分气体的分压力，是指这种气体单独存在时所能产生的压力。道尔顿定律表明了各组分气体压力的相互独立和可线性叠加的性质。

　　2.1.1.5 阿佛加德罗定律：

　　等体积的任何种类气体，在同温度同压力下均有相同的分子数，或者说，在同温度同压力下，相同分子数目的不同种类气体占据相同的体积，人们把1mol任何气体的分子数目NA叫做阿佛加德罗数，NA=6.022×1023mol-1。在标准状态下（P0=1.01325×105Pa，T0=0℃），1mol任何气体的体积V0称为摩尔体积。

　　V0=2.24×10-2m3/mol。

　　根据上述气体定律，可得到反映四个气体状态参量P、V、T、m之间定量关系的理想气体状态方程：

　　pV?mRTM2-5 式中的M为气体的摩尔质量（kg/mol），R为普适气体常数，R=8.31J/(mol.K)。在已知p、V、T、m四参量中的任意三个量时，可由此式求出另外一个量的值。