Реферат
Тема: Вакуум і його застосування.
Факультет: Ветеринарної медицини та біотехнологій
Студентки: Смирнової Варвари
Викладач:
Славоросова Олена Вікторівна.
Вакуум (від лат. vacuus - порожній) - простір, вільний від речовини. У техніці та прикладної фізики під вакуумом розуміють середовище, що містить газ при тиску значно нижче атмосферного.
Історія вивчення вакууму
Ідея вакууму (порожнечі) була предметом суперечок ще з часів давньогрецьких і давньоримських філософів Атомісти - Левкіпп, Демокріт, Епікур, Лукрецій і їх послідовники - припускали, що атоми не могли б рухатися, якби між ними не було порожнього простору. Стратон і багато філософів в більш пізні часи вважали, що порожнеча може бути суцільний і розсіяною .
Навпаки Аристотель і ряд інших філософів вважали, що природа не терпить порожнечі raquo ;. Концепція" острах порожнечі, що зародилася ще до Аристотеля, у Емпедокла та інших філософів іонійської школи, у філософській думці Середньовічної Європи стала домінуючою і придбала релігійно-містичні риси.
Деякі передумови до емпіричного дослідження вакууму існували ще в античності. Давньогрецькі механіки створювали різні технічні пристрої, засновані на розрідженні повітря. Наприклад, водяні насоси, діючі шляхом створення розрідження під поршнем, були відомі ще за часів Аристотеля. До нашого часу зберігся малюнок пожежного насоса, винайденого батьком пневматики raquo ;. Водяні насоси такого типу були фактично прообразами вакуумного поршневого насоса, що з'явився через майже два тисячоліття. Учень Ктезібій, Герон Олександрійський, розробив поршневий шприц для витягування гною, теж є по суті вакуумним пристроєм.
У 1644 році Торрічеллі (за допомогою Винченсо Вініані іншого учня Галілея) зумів створити першу вакуумну камеру.
близько 1650 року німецький учений Отто фон Геріке винайшов першу вакуумний насос (поршневий циліндр з водяним ущільненням), що дозволив легко відкачувати повітря з герметичних ємностей і експериментувати з вакуумом.
Технічний вакуум
На практиці сильно розріджений газ називають технічним вакуумом . У макроскопічних обсягах ідеальний вакуум недосяжний на практиці, оскільки при кінцевій температурі всі матеріали мають ненульовий щільністю насичених парів. Крім того, багато матеріалів (у тому числі товсті металеві, скляні та інші стінки судин) пропускають гази. У мікроскопічних обсягах, однак, досягнення ідеального вакууму в принципі можливо.
Мірою ступеня розрідження вакууму служить довжина вільного пробігу молекул газу, пов'язаної з їх взаємними зіткненнями в газі, і характерного лінійного розміру посудини, в якому знаходиться газ.
Строго кажучи, технічним вакуумом називають газ в посудині або трубопроводі з тиском нижче, ніж в навколишній атмосфері. Згідно з іншим визначенням, коли молекули або атоми газу перестають стикатися один з одним, і газодинамічні властивості змінюються вязкостнимі, кажуть про досягнення низького вакууму . Зазвичай між атмосферним повітрям і Високовакуумні насосом стоїть так званий форвакуумний насос, створюючи попереднє розрідження, тому низький вакуум часто називають форвакуум lt; # center gt; Фізичний вакуум
Під фізичним вакуумом у квантовій фізиці розуміють нижчу (основне) енергетичний стан квантованного поля, що володіє нульовими імпульсом, моментом імпульсу та іншими квантовими числами. При цьому такий стан аж ніяк не обов'язково відповідає порожнечі: поле в нижчому стані може бути, наприклад, полем квазічастинок у твердому тілі або навіть в ядрі атома, де щільність надзвичайно висока. Фізичним вакуумом називають також повністю позбавлене речовини простір, заповнений полем в такому стані.
Такий стан не є абсолютною порожнечею. Квантова теорія поля стверджує, що, у згоді з принципом невизначеності, у фізичному вакуумі постійно народжуються і зникають віртуальні частинки: відбуваються так звані нульові коливання полів.
У деяких конкретних теоріях поля вакуум може володіти нетривіальними топологічними властивостями.
У теорії можуть існувати кілька різних вакуумів, що розрізняються щільністю енергії або іншими фізичними параметрами (в залежності від застосовуваних гіпотез і теорій). Виродження вакууму спонтанному порушенні симетрії призводить до і...
