Что такое вакуум?Почему в нём всё измеряют?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
2 ответа
Поделиться

Вакуум - пространство, свободное от вещества.

В технике и физике под вакуумом понимают среду, содержащую газ при давлении значительно ниже атмосферного давления.
Вакуум бывает технический и физический.

Технический вакуум - сильно разреженный газ.
Например, количество частиц смеси газов в воздухе при нормальном давлении и температуре в 1 куб.см. равно 2,7*10^19 (десять в девятнадцатой степени или единица с 19 нулям после) единиц.
Поэтому, если количество атомов в 1 куб.см. будет в миллиард раз меньше, а это 2,7*10^10, что в общем то равняется 27 миллиардам частиц на кубический сантиметр. Согласитесь, тоже немало. Нельзя сказать что это пустота, но при этом можем считать что это технический вакуум, хотя в технике такой вакуум называется сильным, то есть достаточно "вакуумным".

Физический вакуум -  низшее (с минимальной энергией) энергетическое состояние квантованного поля, обладающее нулевыми импульсом, моментом импульса и другими квантовыми числами. 

Космический вакуум - хорошая модель физического вакуума, но опять же не является абсолютно пустым пространством. Даже в пустом межзвездном пространстве встретятся около сотни атомов водорода на кубический метр.

Зачем проводят эксперименты в ваууме?
Смотря какие. Иногда нужна чистая атмосфера, без примесей, чтобы например во время синтеза какого-нибудь сложного химического вещества в него не попала всякая дрянь.
В экспериментальной физике часто работают с очень малыми сигналами отклика. И если в повседневной жизни мы не чувствуем влияния отдельных частиц на предметы которые нас окружают, то в сложных и точных экспериментах - низкий вакуум или атмосферное давление вообще нарушают весь эксперимент и "забивают" сигнал шумом, потому что сами частицы атмосферы начинают взаимодействовать с экспериментальным оборудованием.
Представьте, вы облучаете лазером небольшое количество вещества, чтобы затем по отражению понять как вещество поглощает свет. Вам это нужно сделать, поскольку вы очень любопытный и вы хотите все сделать очень качественно. Если эксперимент будет проходить в вакууме - вы будете знать, что взаимодействует только ваш образец и лазерный луч, свет не будет рассеиваться или отражаться от молекул кислорода, азота и всякой прочей газообразной дряни.
Или, например, вы хотите сделать напыление оооочень тонкого слоя золота на каком-нибудь кремнии (это используется в электронике - на границе двух сред между металлом(золото) и полупроводником (кремний) возникают эффекты, которые исследуют экспериментаторы, а потом давай под них всякие теории строить) и вам нужно чтобы напыление было оочень четким и качественным. Что вы будете делать? Конечно откачивать всю эту дрянь из экспериментальной камеры! 
Дальше, больше, многие эксперименты, требуют не только высокого вакуума, но и крайне низких температур.
Но это уже совсем другая история.

5
-2
Прокомментировать

Ну вакуум это пространство в котором возникает разряжение (из-за откачивания воздуха), которое и называют вакуумом. Еще это можно описать как среду в которой величина вакуума ниже атмосферного давления. Если говорить конкретно о величине, то это разность атмосферного и остаточного давления. Почему в нем все измеряют? Потому что во многих отраслях используется вакуумное оборудование. И такой технике нашли, прилично, широкое применение. Эта величина так же влияет на многие объекты. Сейчас это, довольно, удобно делать расчеты и измерения, опираясь на эту величину

3
-1
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью