Що таке вакуум, фізика
Найважливішими приладами в електроніці першої половини XX ст. були електронні лампи, в яких використовувався електричний струм у вакуумі. Однак їм на зміну прийшли напівпровідникові прилади. Але і сьогодні струм у вакуумі використовується в електронно-променевих трубках, при вакуумному плавленні і зварці, в тому числі в космосі, і в багатьох інших установках. Це і визначає важливість вивчення електричного струму у вакуумі.
Коли йдеться про вакуум. то чомусь вважають, що цей зовсім порожній простір. Насправді ж це не так. Якщо з якої-небудь судини відкачувати повітря (рис. 7.5), то кількість молекул в ньому з часом буде зменшуватися, хоча з посудини все молекули видалити неможливо. Так коли ж можна вважати, що в судині створений вакуум?
Мал. 7.5. Відкачування повітря з судини
Молекули повітря, рухаючись хаотично, часто стикаються між собою і зі стінками посудини. Між такими зіткненнями молекули пролітають певні відстані, які називаються завдовжки вільного пробігу молекул. Зрозуміло, що при відкачуванні повітря концентрація молекул (їх кількість в одиниці об'єму) зменшується, а довжина вільного пробігу - збільшується. І ось настає момент, коли довжина вільного пробігу стає рівною розмірам судини: молекула рухається від стінки до стінки судини, практично не зустрічаючись з іншими молекулами. Ось тоді-то і вважають, що в судині створений вакуум, хоча в ньому ще може бути багато молекул. Зрозуміло, що в менших за розмірами судинах вакуум створюється при великому тиску газу в них, ніж у великих судинах.
Якщо продовжувати відкачування повітря з посудини, то кажуть, що в ньому створюється більш глибокий вакуум. При глибокому вакуумі молекула може багато разів пролетіти від стінки до стінки, перш ніж зустрінеться з іншою молекулою.
Відкачати все молекули з судини практично неможливо.
На цій сторінці матеріал за темами: