走進真空的世界

2020-12-07 義烏市科協

因此，「真空泛指低於一個大氣壓的氣體狀態」這一說法儘管略顯粗糙，但是更為科學。在真空技術中，真空度的高低可以用多個參量來度量，最常用的有「真空度」和「壓強」。此外，也可以用氣體分子密度等專業術語來表示。那麼怎麼判斷「真空」到底達到了什麼程度呢？回答這個問題，首先要從我們日常生活的標準大氣壓說起。1643年6月20日，義大利科學家託裡拆利進行了一個開創性實驗（如圖1所示）。

實驗過程主要分為以下5步：（1）一隻手握住玻璃管中部，在管內灌滿水銀，排出空氣，用另一隻手指緊緊堵住玻璃管開口端。（2）把玻璃管小心地倒插在盛有水銀的槽裡，待開口端全部浸入水銀槽內時放開手指，將管子豎直固定，管內水銀液面逐漸下降。（3）當管內水銀液面停止下降時，讀出此時水銀液柱與水槽中水平液面的豎直高度差，約為760mm。（4）逐漸傾斜玻璃管，發現管內水銀柱的豎直高度不變。此時管外液面上受到的大氣壓強，正是大氣壓強支持著管內760mm高的汞柱，也就是大氣壓跟760mm高的汞柱產生的壓強相等。（5）用內徑不同的玻璃管和長短不同的玻璃管重做這個實驗，可以發現水銀柱的豎直高度不變。說明大氣壓強與玻璃管的粗細、長短無關。

圖1 託裡拆利實驗（圖片來源自網絡）

來源：科普中國

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