《高三物理》北京市海淀区教师进修学校主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《高三物理》

【作　者】北京市海淀区教师进修学校主编

【丛书名】中学生课外阅读丛书

【页 数】 190

【出版社】 北京：机械工业出版社 , 1989.08

【ISBN号】7-111-01004-3

【价 格】$2.80

【分 类】物理(学科: 高中 学科: 课外读物)

【参考文献】 北京市海淀区教师进修学校主编. 高三物理. 北京：机械工业出版社, 1989.08.

图书目录：

《高三物理》内容提要：

《高三物理》内容试读

一、分子世界与真空

大家知道：物质是由分子组成的多所有的分子都在不停息地在无规则的热运动中；分子之间有相互作用力。分子力的作用将使分子察集在一起，使其在空间形成某种规则分布，丽分子的无规则运动将破坏这种规则分布。事实上，物质分子在不同的温度下所以会表现为三种不同的聚集态，正是由这两种湘互对立的作用所决定的。在较低温度下，分子的无规则运动不够剧烈，分子在扫互作用力的影响下被京缚在各自的平衡位置附近作微小的振动，这时袭现为固体状态。当温度升高，无规则运动剧烈到某一程度时，分子力的作用已不能把分子束缚在固定的平衡位置附近作微小的振动，但还不能使分子分散远离，这样便表现为液体状态。当温度再升高，‘分子无规则运动进一步剧烈到某一程度时，不但分子的平衡位置没有了，而且分子之间也不再能维持一定的距离。这时分子互相分散远离，分子的运动近似为自由运动，这样便表现为气体状态。以上就是人们对分子世界的基本认识。人们常听说“真空”一词。在托里拆利实验中，托思挑利管水银柱上方的空间曾被说成是“真空”的。那里是不是没有分子的空间呢？其实不是的。人们常说的真空里，仍然有不少的气体分子。例如，杜瓦瓶（热水瓶胆）是具有双层薄壁的玻璃容器，两醛间被抽成真空，其实它的每立方凰米的体积中的分子数多达102~1013个，电视显像管中也被抽成真空，它里面每立方厘米体积中的分子数也多达10”~10·个。远离天体的星际空闻也并不是没有分子的空间，那里每

立方米的空间中分子数仍多达10个。显然，真空一词并不是指没有分子的空间，在科学上真空一词的正确含义是指分子密度小于2.5×101°分子数/厘米3的空间，或者说是指含有低于标准大气压强的气体所处空间。如果形象一些说，称为真空的空间中气体比较“稀薄”。我们知道，气体分子都在不停息地作热运动，不断地与器壁碰撞，宏观上表现为一定的压强。气体压强的大小除了与温度有关，还与单位体积中的分子数目的多少有关。单位体积中的分子数越少，气体的压强越小。稀薄气体的压强是很小的。因此，稀薄气体常被称为低压气体。在真空中，气体的稀藏程度差异是非常大的，物理学中，用稀薄气体的压强来衡量真空的程度，称为真空度。例如电视显像管中的真空度为104~10~8毫米汞柱⊙，星际空间的真空度为2×1018毫米汞柱。

真空有很多物理性质可以利用。如杜瓦瓶两壁间的空气被抽得很稀薄，使参与传输热运动能量的分子大为减少，这样，杜瓦瓶就具有良好的隔热作用，从而可以使瓶内外的热交换进行得相当缓慢，瓶内贮存的物品的温度可以较长时间不发生显著变化。

真空及真空技术在物理学的发展上起着巨大的作用。19世纪以来，真空放电，发现电子、发现x射线，以及关于原子、原子核的人工转变等多种实验，都离不开真空。电灯、电子管、光电管、显象管等电真空器件在制造中，都离不开真空技术。近代尖端科研项目，如高能粒子加速器、大规模集成电路和空间技术等项工作中，要求真空度很高，一般要求真空中压强低于10~8毫米汞柱。这就大大促进了真空物理和真空技术的发展。特别是近20年来，·已经出现了许多重要

⊙、1毫米浆柱=133.322帕，后同。

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成果。目前已能获得数量级为10~11至10-13毫米汞柱的超高真空。

如何获得真空呢？我们先来介绍一下鼠简单的抽气机一活塞式抽气筒，其结构简图如图1-1所示。抽气筒外观

与我们常见的打气筒差不多。不同之处是它有两个气门。A

为进气口，B为排气口，分别由单向阀门控制。抽气时，A

与被抽容器用皮管连通。活塞右移时，阀门K打开，K关闭，

容器中空气进入抽气简中。然后向左压缩活塞，由于简中气

体压强增加使阀门K:自动关闭，当筒中气体压强大于外界大

气压时，阀门K:自动打开，使筒内部分气体排放到大气中。

如此循环下去，被抽容器中的气体逐渐减少，但是减少到某

一限度时就不会再减少了。这是因为被抽容器中气体的压强小到某一程度时，会同时出现两个问题：一是被抽人气筒内的气体再经活塞压缩到最大限度时，气压达不到一个大气压，

K无法打开，简内气体排不出去；二是此时再向右移动活塞，

由于气简内压强大于被抽容器中的气压，

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K无法打开，也抽不

出气来。再加上活塞边缘漏气等原因，这种抽气筒所能达到的真空度约为几毫米汞

图1-1

柱，仅用于物理演示实验中。生产中实用的抽气机称为真空泵，.要比它好得多，下边介绍两种真空泵：一种叫机械泵，另一种叫扩散泵。

机械泵中常见的是油泵。旋片式油泵的结构简图如图

1-2所示。在青铜或钢制的圆筒形气缸F内，有一钢制的偏

心圆柱体E作为转子，它能绕固定的转轴转动，并经常与气·

缸密：接于D点。沿着转子的直径嵌入两金属翼片S:和S,由

于弹簧C的作用，.使翼片向外伸张与气缸的内壁紧密接触。

图1一3是它的工作原理简图。当转子E在图a中所示的位置并沿着箭头所指的方向转动时，被抽容器中的气体由进气

口A进人区域I。随着转子

的继续转动，区域【逐渐增大，而气体不断被吸入区域

I。当转子达到图℃所示位

置时，翼片S2将区域I与被

抽容器隔开。此后，从图c

所示的位置开始，翼片S2将

区域I中的气体压缩，并通

过出气口B排出。转子的不

图1-2

断转动使上述过程不断重复，从而达到抽气的目的。

为了防止漏气和减少转动部分的摩擦，整个装置浸在油箱内。也正是由于这个原因，称其为油泵。这种油泵最后可以使被抽容器一般可达103毫米汞柱极限真空度。

当机械泵的极限真空度不能满足要求时，·通常使用扩散泵来获得高真空。扩散泵不能直接在通常的大气压下工作，而需要在一定的真空度，即所谓预各真空下才能正常工作，因此它必须与机械泵联在一起使用。

扩散泵中最简单的是水银扩散泵，图1一4为其示意图。

容器A中贮有水银、用电炉加热使水银蒸发。水银蒸气沿B

管上升，至喷门工处高速向下喷出。蒸发炉A和导管B外包

有石棉，以使蒸发炉加热均匀，并防止水银蒸气过早的凝结。

面在C管的外翻通以流动的冷水，水银落气被冷却面凝结于

···试读结束···