真空能不能导电之实验探究
agckl14567892012/08/09极客DIY IP:北京
非常感谢各路大神的批评指教建议,我增加了不少科学知识素养,就像奥林匹克

就像萨乌丁,银牌不要紧,关键是精神;就像一些小国,从来没奖牌,每次要参加


解决疑问板块          请各位先看完本段在回帖
请大家参考电子逸出功,虎哥实在是太N了,点出了关键性问题(看61楼)

1、最重要的,我的视频中介绍了真空不管导不导电都是假命题,因为导体的定义是能有自由电荷定向移动的物体,真空没有介质,所以谈不上导不导电,人能不能生蛋?、
2、请各位仔细观察后在提出质疑,大家没有发现12V的时候后电流减小至20ma,而400V时就到了80ma吗???原因就是电场力增强了,导致电荷引力增强,时飞跃电子增多
3、为什么要做2000V实验??为了告诉大家电场力增强的话,真空就能穿越电子。但是电子时不连续能量,当电场力不足以吸引1ev的元电荷时,
就没有电流
总之,实验告诉大家,真空不能谈及是否导电,客观上获得电流的原因是电子自身飞出,而不是真空本身可以导电



实验的不足之处

无法探究电弧是否是稀薄空气电离?改进办法,充满氖气(谁给我啊)后抽气看看电弧是否变色(刁钻)



2

DSC00967.jpg

   DSC00968.jpg



-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
真空能不能导电?看到很多人在贴吧扯,那么有没有人试验一下呢?

实验视频由于小型事故有所延迟,请大家谅解,现在视频已完成,由于压缩原因稍稍不清晰,但完全不影响结论

大家一定要注意,视频最后一个试验中,那是真空中的电弧,绝对不是空气放电,关闭真空泵电弧立即消失,而且这个电弧跟空气中的不一样的,这个电弧发蓝,空气中发紫


视频


点击此处查看视频
视频

DSC00944.jpg DSC00945.jpg DSC00952.jpg 灯泡爆炸导致实验延误,请谅解




关于实验器材1,真空泵采用2pa旋片真空泵,为了保证极限真空度,我购买了全新的荷兰进口的100号壳牌油
2,为了使金属线不漏气,我用凡士林密封了(凡士林不导电)
3,线材用了4平方线,保证电流电阻准确
4,其他还不知道,由于我今年初中毕业,暂时没有专业设备专业技术,只能用简单实验来证明
+10  科创币    samhrc    2012/08/10 注意安全~ 顺便安慰下。
+200  科创币    天易    2012/08/10 实验奖
+10  科创币    jesty    2012/08/10 能加分的,请多多奖励楼主,以鼓励本坛实验精神。
+28  科创币    土豆    2012/08/10 精神可嘉,虽然命题不准确
+16  科创币    lv    2012/08/10 剩下的都给你
+20  科创币    科技人生    2012/08/10
+50  科创币    极度深寒    2012/08/11 很好很系统
+50  科创币    zhaokenb    2012/08/11 安慰下
+1  科创币    布布卡    2012/08/11 真空中的电弧。。应该是稀薄空气电离
+20  科创币    mobius    2012/08/11 精神可嘉!
+20  科创币    五成熟的牛排    2012/08/11 鼓励
+20  科创币    听我说瞎话    2012/08/12 支持!
+25  科创币    ss3070    2012/08/14 不加分不行了,不管结论对错
+49  科创币    yz710804695    2012/08/14 23333
+25  科创币    五太狼    2012/08/20 精神可嘉啊……可是真空导电的问题你可以去看看电子管的原理,并不算导电,而是热电子发射
+25  科创币    羊一只    2013/02/20 我们需要这种精神
+25  科创币    三十斗    2014/05/12 精神可嘉
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156
 
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~~空空如也
11年9个月前 IP:未同步
436795
回 楼主(agckl1456789) 的帖子
楼主用的是头盔式摄像机拍摄么[s:178]
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justinpiggy
11年9个月前 IP:未同步
436850
回 50楼(相对论万岁) 的帖子
广义的话如果认为交流电流就是一种能量的传输,也是可以这么认为的。不过在对于讨论问题上我支持你,提出真空电容的确是跑题了。

这个问题其实很简单,真空是不导电的,所谓导电的是飞过的电子。当电压足够高,会使得很多热运动能量大于金属逸出功的电子离开后继续加速,从而产生电子流,这个会产生电流。
空气导电(击穿)是由于强电场使得空气分子(各种分子)电离,向电极加速,这个过程中又和其他空气分子碰撞电离产生的现象。
LZ的实验由于真空度很低其实不能说明问题,2kV的电压如果弄到X射线管里就不会有放电的现象,因为X射线管是高度真空的真空管,为的是防止发射的电子打到稀薄气体原子减速,影响达到靶上电子的能量,降低X射线发射效率。
LZ前面的空气其实已经电离,只不过由于产生的离子马上和大量其他离子(意外电离的)结合而没有完全击穿,所以没有电弧。
而之后由于空气分子变稀疏,一旦分子电离马上加速到两极,产生蓝色电弧。

这里顺便解释一下为什么蓝色电弧一般都是断断续续的,因为蓝色电弧是火花放电,一旦击穿电流马上猛增,一般高压电源无法提供足够电流,放电中止,电离通道一会儿就消失,紧接着是下一次放电。而经典ZVS电路为什么是白色发黄的呢?因为它功率比较大,阴极温度高,发生热电子发射,而且还有空气正离子轰击阴极产生的二次电子发射,以及强电场产生的场致发射,这些因素使得放电电流很大,而ZVS电路功率较大,可以承担这个电流,出现稳定的弧光放电。




吐个槽。。。。手打字打得累死了。。。。
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-10
很好,说得很棒,空气导电是等离子体导电,也可说是载流子导电,而真空获得电流的原因是电子自己跑了
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samhrc
11年9个月前 IP:未同步
436880
回 49楼(10班陈大葱22号) 的帖子
电子管就是热电子发射在真空中导电的例子。
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samhrc
11年9个月前 IP:未同步
436882
对~咱承认是歪楼了。
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天易
11年9个月前 IP:未同步
436884
几天没分可奖了,遗憾一个。再次谨慎建议各位围绕楼主实验讨论。
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量子隧道
11年9个月前 IP:未同步
436896
空气越稀薄,越容易被击穿放电。所以当楼主抽气时,可能会发现越抽气,越容易导电。若真空度不够的话,可能很小的电压就可以击穿空气放电。那么可能楼主就会误以为真空导电了[s:274]
+10
科创币
天易
2012-08-10
参与奖
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-10
请重新看帖,谢谢
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lv
11年9个月前 IP:未同步
436902
同56楼,如果能在太空中进行就好了。
+5
科创币
天易
2012-08-10
今天就这点分了。
+1
科创币
hefanghua
2012-08-10
同支持。如果此话题能继续引申出意义,就有希望向广局推荐发到**KM实验一次
+1
科创币
相对论万岁
2012-08-11
显像管每cm3有几十万~几万个空气分子。 真空中也有每cm3几十~几个气体分子
+1
科创币
hx
2012-08-11
太空 ,貌似也只是真空,但不是没物质的真空。
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天易
11年9个月前 IP:未同步
436910
楼主呢,请出来与童鞋们交流。
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-11
那个天叔,大神么好像叫童鞋会生气···········我不知道啊
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justinpiggy
11年9个月前 IP:未同步
436938
回 55楼(天易) 的帖子
我打了那么多字难道离题了吗??????

如果偏题了那么看来我作文退步很大。。。。
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-11
没有离体,只是您知道的太多了,都说糊涂了
+10
科创币
天易
2012-08-11
稍安勿躁哈。作为主持人,时不时提醒一下,要得么?呵呵
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Τerminator
11年9个月前 IP:未同步
436972
我也让我想到了短丝灯泡短丝的距离比螺口的距离要打 却能在灯泡内部击穿 螺口而不击穿放电
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-11
亲,您没看见我吧螺口弄掉了吗 方法:用吹风机狂吹,一拧就掉了。弄到手是因为吹得不够
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虎哥
11年9个月前 IP:未同步
436984
讨论问题必须先定义基本的概念,否则鸡同鸭讲。

首先得定义真空,什么是真空?
其次得定义导电,什么才叫导电?

这些必须严格定义。稍微模凌两可就会得出相反的结论。

举例:

在真空中,把一个带电的球(严格说来是正负电荷数不相等)从A地抛向B地,请问这个过程是否属于导电?

另外看了上面的讨论,请重视一个概念:电子逸出功。
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-11
对对对对,好像没考虑到这个问题,电子是不连续的
+1
科创币
天易
2012-08-11
大神来了
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hx
11年9个月前 IP:未同步
437002
我觉得楼主,你老在主楼这样更新不利于,讨论。  

其实~~~~    定义好实验级别就好,   搞得有点象什么重大发明示的,大家就对你的期望就高了, 精度要求也就高了~~~~~~~~~


如果是定在初中的一些或更高些,都能理解,  但别人误认为是~~~科研一级的。。。。。哪有太多可争议的地方



、、================

我看到视频的哪个真空泵和你哪个灯的,已经觉得没什么好争的,实验环境精度跟本没有真空一说,哪设备只能搞出真空度估计也就----0.1MPA,的程度

后边有一楼提到楼主是一个初中生, 我就让我有2个猜想,  1楼主是一个普通初中生,看看了课本有自己的相法,但缺少更广的知识,这个结论或许在高中或大学有了。   2。楼主是个不一般的初中生了,比我当年比我现在利害多了[s:178]


还有~~电路是怎么样的,也补充上把~~~听得有点晕



你的一句鞋童。。。。。。。让大神们~~~回不回你的贴子好了
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-11
谢谢批评,那我改成大神好了,我有一个真空表,但不知道怎么连载灯泡上,测压小于50pa(是帕负压表)
+10
科创币
天易
2012-08-11
参与奖。不过要求有些苛刻了,毕竟这里大部分是中学生。
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hx
11年9个月前 IP:未同步
437003
从你的这实验我想到的东西是, 抽真空的方法抽少了空气的含量, 这个2端的电压可以达到更高的电压才发生击穿,不知对否, 有想法就提出来是了,

欢迎批斗,  



骂要还口,批要还手[s:274]  扯扯更健康
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-11
刚才也有大神说了,我计划在灯泡中充满氖气后在抽气
+1
科创币
delete
2012-08-11
据我所知一般是稀薄后更容易放电
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gary99452
11年9个月前 IP:未同步
437051
真空一定有电弧的。不然那种用来探测粒子轨道的真空室怎样运作?
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-11
顶顶顶顶顶
+10
科创币
天易
2012-08-11
参与奖
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金坷居士
11年9个月前 IP:未同步
437052
真空是可以导电的 比如说各种电子管
+10
科创币
天易
2012-08-11
参与奖
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437107
回 52楼(justinpiggy) 的帖子
亲,我要哭了,断断续续是因为离得远了···············[s:277][s:277][s:277][s:277]
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437126
回 56楼(yearn3guns) 的帖子
不过大神,有一种奇迹叫真空电弧炉,不过不知道是不是高真空
+10
科创币
布布卡
2012-08-11
是高真空 不过金属蒸发时真空度变小一些 可以镀东西
+10
科创币
samhrc
2012-08-11
电弧是热电子和热离子导电,载流子是从石墨电极和炉料中热激发出来的。跟真空没关系。
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布布卡
11年9个月前 IP:未同步
437136
是高真空 不过金属蒸发时真空度变小一些 可以镀东西
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布布卡
11年9个月前 IP:未同步
437137
lz灯泡中充满氖气后在抽气不如烧瓶(用100ml外形比较萌的)这样做  如果有电极可以辉光(单电极即可)
+10
科创币
天易
2012-08-11
建议将
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437157
回 69楼(布布卡) 的帖子
烧瓶也好,不过我和KC只有10天的时间了,我不想再弄东西了
+1
科创币
布布卡
2012-08-11
开学去学校实验室做,和实验室老师讲明你的爱好一般是很支持的(班主任那里压力山大)
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437158
回 69楼(布布卡) 的帖子
或许东西就是这样,只有时间的添加剂在有活力,现在我觉得累了
+1
科创币
布布卡
2012-08-11
累了转移下精力
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飞线大师
11年9个月前 IP:未同步
437181
要不要考虑虚粒子
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秀逗的乌鸦
11年9个月前 IP:未同步
437192
回 47楼(相对论万岁) 的帖子
不存在绝对的物理真空
“如果真空中没有粒子,我们就会准确的测出场与场的变化曲率,然而海森堡不确定性原理表明,我们不可能同时精确地测出一对共轭量,所以,可以“空”,不能“无”。在真空中,粒子不停地以虚粒子、虚反粒子对的形式凭空产生,而又互相湮灭,在这个过程中,总的能量保持不变。”
+10
科创币
天易
2012-08-12
参与奖
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437231
回 73楼(秀逗的乌鸦) 的帖子
我觉得你的签名比较闪亮
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相对论万岁
11年9个月前 IP:未同步
437291
回 73楼(秀逗的乌鸦) 的帖子
是的,真空并不是没有粒子那么简单
其实,真实的真空是非常复杂的!
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-11
太高深,看来我只能当实验员,不能当科学家了
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samhrc
11年9个月前 IP:未同步
437333
电弧是热电子和热离子导电,载流子是从石墨电极和炉料中热激发出来的。跟真空没关系。
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-12
很好,我要进行修改
+1
科创币
天易
2012-08-12
参与奖
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y2k
11年9个月前 IP:未同步
437466
剛看這帖子,個人認為單就真空來說是不可能"導電"的,因為真空不存在自由電子或離子,但當你放入一對電極後,情況就不同了,作用於2只電極上的電場會把電極表層的物質離子化(場致發射?),於是產生了自由電子,電流就因此型成了。
如果只存在電場,不存在電極,真空應該是"絕緣體"
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-12
对,帖子开头我也普及了,但是您这个定义还是不对,真空不能谈及导不导电,导体,绝缘体都不对
+1
科创币
布布卡
2012-08-12
真空是不是也不能有电极 纠结。。。
+10
科创币
天易
2012-08-12
-参与奖
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mr-l
11年9个月前 IP:未同步
437569
为何我把12V的两个电极拉近到2~3mm左右的距离都测不到有200ma左右的电流呢?
+20
科创币
天易
2012-08-12
发现问题,多奖一点
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437637
回 62楼(hx) 的帖子
一个大气约等于0.1mpa等于101300pa
真空约等于-0.1mpa等于0pa,如果我抽到了1300pa作为学生条件您觉得这样还不够吗?要是真抽到0pa了我就不用在家里做实验了,早就呆在实验室了
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437640
回 78楼(mr-l) 的帖子
其实我也想知道为什么,数字表和机械表不一样,数字表的输入阻抗太大太精密,用机械表可能会好
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437643
请大家注意,经过我的努力搜寻,我知道了,我的实验中最后产生电弧是由于稀薄空气,
电弧是神马?有两种1、有介质的情况下,电极两端的电子被电场力吸引高速运动,当电子的动能很大的时候,可以打出原子中的质子,中子,使它们等离子化,从而导电产生很高的温度,辐射出电磁波(可见光)
2、有无介质均可的情况下,电极受热激发热电子和离子,产生等离子弧
所以,真空中出现电弧无非两种情况1,有稀薄介质,如空气(即使你换成氖气,抽“真空”后电弧也是红的)被电离
2,能量太大,导致电弧高温放出热电子和离子(可以理解为升华后电离)产生等离子弧
鉴于本实验中电弧颜色为蓝紫色,即可断定是由于真空度不佳导致有稀薄空气存在
给大家看一种神一样的教学演示器
捕获.jpg T2GxVoXiFaXXXXXXXX_!!47693112.jpg
+50
科创币
天易
2012-08-12
求知奖
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samhrc
11年9个月前 IP:未同步
437663
回 81楼(agckl1456789) 的帖子
1、稀薄电离气体的发光叫辉光放电。发光的实际是正离子和电子复合发光。所以它的发光光谱是不连续的、呈现元素的特征谱系。

2、热发射电子和离子的叫弧光放电,发光是高温等离子体。发光光谱是连续的,除了放电管外壳和空气的吸收之外可以近似是连续光谱。

看颜色是不能准确判断是哪一种放电,用光栅看光谱是一个重要的鉴别方法。
+10
科创币
天易
2012-08-12
高质量发帖
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y2k
11年9个月前 IP:未同步
437674
"真空不能谈及导不导电"的前提是對"真空"的解釋,不定義"真空"這命題就不能說下去,

"導電"理論上應解釋為尤許"電流"流動,即電荷的流動,
而"導電體"則是解釋為尤許"電流"通過的"物質"

所以LZ是想說明真空能否"導電",還是真空是否"導電體"呢?

一條"電線"可理解為一個空間,其里充入帶電粒子,於是得出一條"理想電導體"
現在我把一條"電線"內所有金屬去掉,得到一個理想真空,此一"電線"內沒有任何帶電粒子,那是否一個"理想絕緣體"?
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-12
可是亲,绝缘体的定义是没有可以移动的自由电荷的物质,真空可是没有物质的哦
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chaozhou
11年9个月前 IP:未同步
437680
电极之间有高电压,也就存在电场,电子再电场中应该能从负极跑向正极(电压要够高,就是带电粒子在电场中加速),所以电路中应该是有电流的。但到底算不算导电呢,是真的要传导电子呢(真空度高的话是没有东西传导的),还是有电流通过(带电粒子的定向流动就是电流,管它有没有导体,有点流就行)就算导电,这就难说了。
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小特斯拉圈圈
11年9个月前 IP:未同步
437683
但是楼主怎样让这个灯泡达到绝对真空呢- -
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437688
回 85楼(小特斯拉圈圈) 的帖子
这个真达不到,而且还有稀薄空气
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437692
回 82楼(samhrc) 的帖子
弧光放电是连续光谱?哦?那彩色金卤灯也是弧光放电吧,比如铊灯,为神马是绿色的
哦对了,它应该是在500-530nm是连续的
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agckl1456789作者
11年9个月前 IP:未同步
437693
回 82楼(samhrc) 的帖子
还有就是亲,光栅一个就近百,这个实验只能让有钱人做了,我不要想了
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y2k
11年9个月前 IP:未同步
437716
"可是亲,绝缘体的定义是没有可以移动的自由电荷的物质,真空可是没有物质的哦"

"真空可是没有物质的哦",而"绝缘体的定义是没有可以移动的自由电荷的物质",所以"没有物质的真空"同時"没有可以移动的自由电荷",而"真空"其本底能量非0,所以真空並非空無一物,符合"绝缘体是物质",所以"真空"符合您對"绝缘体的定义".

============以上==============

LZ先明確一下問題:
LZ想探究的是以下那一項?
A.)真空能否"導電"?
B.)真空是否"導電體"?
C.)真空是否"絕緣"?
D.)真空是否"絕緣體"?
E.)真空是否"介電質"?
F.)其他?

而以上的"真空"是
A.)燈泡內所能做到的"真空"
B.)一般意義上的"高真空"
C.)物理上的"完全真空"
D.)其他?
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-12
好吧,我败阵了,我看不懂了,学了高中后再来给您PK
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Τerminator
11年9个月前 IP:未同步
437755
回 87楼(agckl1456789) 的帖子
由金属蒸汽如汞 卤化物 如镝 钠、铊 铟等元素的卤化物的分解物的混合物辐射而发光的气体放电灯具有添加金属的特征光谱线
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最高主机泡泡
11年9个月前 IP:未同步
437789
以一个小学生的理解能力来说,第一,那个灯泡还远远没有达到真空,只能算是“存在稀薄气体的环境”。
第二,真正的真空的概念我不太明白,应该是“没有任何物质的环境”,能允许有电子存在吗?就算存在真正的真空,一旦有电子通过,形成电流,也就是所谓的“导电了”,那么这个环境里就一定存在电子了,也就不是真空环境了,因为要想形成电流就必定存在电子,而一旦存在电子就已经失去了形成真空的条件,那么既然只要形成电流就不可能存在真空,如此说来,何谈“真空是否导电”?
+1
科创币
agckl1456789
2012-08-12
请看虎哥的电子逸出功
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小氚
11年9个月前 IP:未同步
437929
回 44楼(jinggx) 的帖子
怎么会导电呢,原理都不一样
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山河
11年9个月前 IP:未同步
438335
通过讨论加深对物理概念和物理现象的认识理解,厘清了一些容易混乱的认识。科学的气氛,自由的思考,独立的精神。看来我们民族的未来有希望了。[s:274]
+10
科创币
hx
2012-08-13
.............能扣冒子~~~~~
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yg9311
11年9个月前 IP:未同步
438627
如果不用高频的光子去打,或者加热,就算电场再强也没用啊
(无视电容)
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ss3070
11年9个月前 IP:未同步
438679
27楼观点有误。"在显像管中。加热发射灯丝的使得灯丝内的电子活跃,此时一部分电子被激发到灯丝的周围,在理想真空管中,相当于在真空中放了一群自由电子,此时高压电场的加入使得电子加速冲向阳极,在此过程中,电子不受任何阻力,其运动速度比导体中的电子运动速度要大得多"
•••••••••••••••••••••••••
导体内电流是自由电子以场的形式传递的,可以看成一管豆子。进导线的电子和出导线的电子不是同一个。所以比真空内真正电子运动快的多哦。
+5
科创币
agckl1456789
2012-08-14
理解正确
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coulson21
11年9个月前 IP:未同步
439791
本人的一些意见
一、实验事实:
1.热电子发射
在真空中加热灯丝,电子从灯丝上大量飞出,在电场下形成电流,应用见“电子管”
2.冷发射
经典理论上说,金属中的电子要从金属中飞出,必须作逸出动,所以在室温上,能克服金属与真空势垒从金属上逸出的电子是很少的,但实验发现,只要电极电压比效高,多高的真空都能产生电流,冷发射的电流可以相当大,金属中少量电子作逸出功飞出的观点,无法解释较大的冷发射电流,根据近代观点,电子有波粒二象性,服从量子力学规律,按量子力学,电子射到势垒壁时,不被全部反射,而有可能贯穿势垒,从金属中飞入真空,而且势垒越窄,逸出可能性越大,这就是量子力学中的隧穿效应。外加电场大大降低变窄势垒,电子有更大概率逸出[1]
应用:扫描隧道显微镜
二、真空的概念及演变[2]
库伦定律1.2—6)式给出了处在真空中的两点电荷之间的作用力,通常称为真空中的库仑定律.在物理学中,真空的概念是在不断演变的,真空变得越来越复杂.真空并非什么都没有,恰恰相反,真空有许多复杂的性质,有丰富的内容。
最早,人们头脑中的真空是指什么都不存在的空间,若房间内什么物件都不存在,则此房间便是真空,后来发现,房间内虽无看得见的东西,但仍充满着各种气体的原子或分子,并非真空,于是认为只要把气体抽去后,房间便成真空,场的概念确立以后,认识到真空中虽无原子、分子,但仍充满着场.场是物质的一种形态,因此真空仍是有物质存在的空间,在经典的电磁理论范围内,把真空看作没有原子、分子存在的空间就可以了(可以有带电粒子),但了随着物理的不断发展,真空的概念亦在发展,内容也更加丰富。
1928年,狄拉克把薛定谔(Schrodinger)波动方程推广到相对论的情形中,得到所谓狄拉克方程,把狄拉克方程用到电子,得到电子的总能量可以是正也可以是负的结论,若电子的静止质量为 mo,其静能为m0c2,电子可以处在大于+ m0c2的状态,也可处在小于-m0c2的状态,并可从正能量状态向负能量状态跃迁,“负能量”问题在相对论力学中普遍存在,在量子力学中,引起重视,例如,一个正常的氢原子,可以不断地发出辐射并向低能级跃迁,由于低能量没有下限,能量负了还可以负,好像在一个无底的深渊里永远向下沉,这将与氢原子稳定的事实相抵触,根据泡利不相容原理,每一个确定的电子状态只允许有一个电子,如果所有的能量为负的电子状态都已被电子占满,则能量为正的电子就不可能再跃迁到负能量的状态上去了,因而氢原子不可能不断发出辐射而跃迁到负能级去,从而保证了氢原子的稳定性。在物理上,把所有的电子的负能量状态都被粒子占满、所有的电子的正能量状态都空着,没有被粒子占有状态称为真空,所以真空也就是粒子能量最低的状态,做一个比方,设想空间充满着完全相同的东西,你也许会感到这空间与什么都没有的空间完全相当,一旦空间出现了某种破绽,有了某种缺陷,即发生了破缺,你也许反而感到出现破缺的地方不空了,有什么东西存在了。
在真空状态,若给一定的能量,把电子从负能量状态激发到正能量状态,于是正能量状态出现一个电子,带负电,而负能量状态留下一个“空穴”,结果,其他处在负能量状态的电子便可进入这一空穴,留下一个新的空穴,或者说空穴发生了“转移”,空穴的运动行为与电子的运动行为一样,其质量与电子的质量相等,电量也与电子的电量相等,不过是正的电荷,这个空穴就是正电子,它是电子的反粒子。1932年,安德逊(XXXXXXderson)从宇宙射线中找到正电子,证实了狄拉克的设想,当负能态存在空穴时,一个处在正能态的电子可以跨入到负能态,把负能态的空穴占领,并发出光子,这时,正能态的电子不见了,负能态的空穴也不见了,仅多出了光子,这就是正负电子湮没产生光子的过程,相反,若处在负能态的电子吸收光子后跃迁到正能态,于是光子不见了,正能态出现了一个电子,负能态出现了一个空穴,这就是光子产生正、负电子的过程,按照现代量子场论的观点,粒子存在的状态可看作相应的量子场的激发态,而未被激发的代表了没有任何粒子存在的状态,看作是自然界的真空,所以真空就是量子场的基态。三、导电含义
在导电过程中,真正重要的是电子(载流子)还是场呢?
答案是后者。在导电中电源建立起场,通过场建立回路让载流子流动。通过计算稳恒电路的场的能流密度分布,不难发现,电源输出的功率是通过场来输出的,而电阻消耗功率也是因为导体产生一个轴抽反向场使一部反能量进导体,而载流子和导体的作用,则是起了场源和引导场和能量走向作用。
四、结论:真空可以传导载流子(电子),电子可以通过热电子发射和冷发射进入真空;
真空可以传导场,可以通过场的变化传输能量;
如果不钻牛角尖,真空可以导电,并有实际用途:电子管,扫描隧道显微镜,真空电容
[1]电磁学 第二版 高等教育出版社P.93
[2]电磁学 第二版 高等教育出版社P.8
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coulson21
11年9个月前 IP:未同步
439792
ps:楼主实验的真空度太低了,以前我家有个0.01pa的泵,修冰箱用的,后来300块买掉了
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coulson21
11年9个月前 IP:未同步
439793
把问题用水来比,就是没有水管,水能不能流,答案当然肯定
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diy患者
11年9个月前 IP:未同步
440572
非常棒的实验,应该用语言总结出来呀,让我妈这种无线上网不能看视频的人也看一下实验结果。
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五太狼
11年9个月前 IP:未同步
441740
精神可嘉啊……真空导电的问题你可以去看看电子管的原理,并不算导电,而是热电子发射,和你的一个假设一样,是电子因电场力和受激溢出(简单说就是加热使电子有能量飞出原子)再移动到正极的原因。
还有做这种实验要小心啊,被玻璃划伤挺严重的
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