爱游戏平台吃鹅腿之前你最好了解一下关于真空的知识

　　如果你了解一下真空的定义，你就会惊奇的发现，真空一点也不神秘，你也经常跟它打交道。

　　那么仔细想想，当我们喝牛奶的时候，喝口服液的时候，瓶子里的低气压状态是不是都可以称作“真空”呢？更简单一点，用手堵住针管的一段，拉动活塞，针管里面就是真空状态。

　　他在一段封闭的玻璃管中装满水银（Hg），然后将玻璃管倒扣在盛有水银的小槽中，玻璃管中的水银在重力作用下会下降，他发现，当水银柱高度下降到 760mm 时就不再下降，托里拆利认为玻璃管上端的空隙就是“真空”状态。同时这个实验也得出结论，一个标准大气压强约为 760mm 汞柱。

　　因为这个实验揭示了“真空”的存在，为了纪念托里拆利，“托（Torr）”也就成了衡量真空度的单位。

　　他把两个直径约为 50 厘米的金属半球合起来，把里面抽成真空，然后用八匹高头大马向相反的方向拉，可是无论如何也拉不开这两块半球。这个实验生动形象又极具感染力地证明了大气压强的存在，也让我们体会到真空的魅力。因为这个实验是在德国马德堡市进行的，因此被称为“马德堡半球实验”。

　　根据气体分子运动论，分子在永不停歇地做无规则运动，在运动中，分子之间会不断相互碰撞，或者时不时与容器壁碰撞，这些相互碰撞在统计意义上就产生了温度、压强等宏观现象。容器中分子数的多少可以用压强来衡量，而分子数的多少又反映了真空度的高低。因此

　　那么有了这个标准，我们上面提到的针管中的真空以及托里拆利实验中的真空就都属于粗真空的范畴了。那么实验室里常用的超高真空状态是怎么实现的呢？

　　分子泵我们知道，空气是由大量的气体分子构成的，含量最高的是氮气、氧气，还有少量的二氧化碳、氢气、水蒸气、稀有气体之类的。

　　由于不同泵的构造不同，每种泵都有自己的工作区间，只有在一定的压强范围内才可以正常工作，否则就会损坏。不同泵的工作压强区间如下图所示。

　　从上图我们可以看出，要达到超高真空，只用一种泵是无法实现的，需要不同种类的泵接力，像极了我们做科研的过程，不是吗？团队合作。

　　想象一下你变得跟一个分子一样大小，就像《蚁人》里面那样，你就会看到空气中 10

　　量级的分子数，这些分子落在样品表面，就会把样品污染，无法探测样品表面的性质。

　　其中，n 为气体分子数密度，m 是分子质量，按照国际单位制，压强的单位为 Pa根据能量均分定律，把每个气体分子看作质点（即简化为有质量的点），有三个振动自由度 x,y,z，每个自由度的平均能量为其中，k=1.38×10-23J / K，为玻尔兹曼常数。则，

　　可以看出虽然我们已经抽到了超高真空，但是腔体内的分子数还是很多很多，这就是为什么我们要在超高真空条件下进行实验的原因。

　　讲了这么多，不知道你有没有想过，我们是如何知道腔体内的真空度有多高的呢？

　　。我们已经知道，真空度的高低是用压强大小来衡量的，因此，真空计也是通过测量压强的大小来反映真空度的。

　　，例如 U 型真空计、压缩式真空计；一类是通过测量与压强有关的物理量，间接标定压强的数值，称为

　　。电离真空计是目前采用最广的真空计，是一种测量高真空的真空计，只有在真空抽到一定量级时才可以打开。它的工作原理为：具有足够能量的电子与气体分子碰撞，使气体分子电离，产生正离子和电子；电子在运动过程中与分子碰撞的次数正比于分子数密度，也即压强 P，因此产生的正离子数就正比于压强 P，

　　。那么，在真空的海洋里饱餐一顿之后，也不要忘记你手中的鹅腿，你的胃还在等着饱餐一顿呢。

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