Sysop: 1 revizi

2013-10-11T21:41:43Z

1 revizi

← Starší verze

Verze z 11. 10. 2013, 21:41

Sysop: + Vylepšení

2011-07-25T09:46:07Z

+ Vylepšení

Nová stránka

[[Soubor: Kolbenluftpumpe hg.jpg|thumb| Školní vývěva k demonstračním účelům ]]
'''Vakuum''' (z [[latina|lat.]] ''vacuus'', prázdný) znamená prázdný prostor, v němž je [[tlak]] [[plyn]]u podstatně nižší než při [[normální atmosférický tlak|normálním atmosférickém tlaku]]. Různé stupně vakua mají velmi rozmanitá technická využití ve [[vakuová technika|vakuové technice]].
== Vakuum v teoretické fyzice ==
[[Teorie|Teoretická]] [[fyzika]] používá pojem dokonalé vakuum, což je stav systému s nejnižší možnou energií.
V ideálním případě označuje vakuum takový [[fyzika|fyzikální]] stav, v němž není přítomná žádná [[částice]], a to jak [[hmota|hmoty]] (např. [[elektron]]y, [[proton]]y apod.), tak ani [[záření]] (např. [[foton]]y). Jedná se tedy o část prostoru, která neobsahuje [[hmota|hmotu]], může však do ní zasahovat [[fyzikální pole]], např. [[gravitační pole|gravitační]]. Takové vakuum bývá označováno jako '''dokonalé'''. O vakuu neobsahujícím pole se mluví jako o '''prázdném prostoru'''.
Vakuum ve skutečnosti není prázdné. Podle [[kvantová teorie pole|kvantové teorie pole]] v něm neustále vznikají a zanikají páry částic a antičástic. Teoreticky určená hustota jeho energie je obrovská.
Vakuum lze (alespoň teoreticky) zavést i v [[klasická fyzika|klasické fyzice]], avšak podle [[Kvantová teorie|kvantové teorie]] ani prostor bez jakékoliv hmoty není úplně prázdný, ale probíhá tam mnoho procesů ([[kvantově-mechanické fluktuace]], tvorba párů [[Částice|částic]] a [[Antičástice|antičástic]] a jejich opětovný zánik apod.). Občas se hovoří o tzv. [[Energie vakua|energii vakua]]. Tyto kvantové jevy souvisí s [[Princip neurčitosti|principem neurčitosti]].
== Vakuum experimentální a technické ==
Vakuum se vytváří [[vývěva]]mi a měří obvyklými [[fyzikální jednotka|jednotkami]] [[tlak]]u, a to pomocí různých [[vakuometr]]ů. Dokonalému vakuu, které vyhovuje teoretické definici, by odpovídala nulová hodnota tlaku, nejnižší laboratorně dosažená hodnota je ''10-13 [[torr]]'' (1.33 × 10-11[[Pascal|Pa]]).
Z praktických důvodů se technické vakuum dělí do několika pásem, která se liší jak technikou vytváření i měření, tak také oblastí použití.
{| class="wikitable centered" style="text-align:center"
|+ Stupně vakua
|----- class="hintergrundfarbe6"
! width="28%" | Pásmo
! width="18%" | [[Tlak]] v Pa
! width="18%" | [[Tlak]] v hPa (mbar)
! width="18%" | Počet [[molekula|molekul]] na cm3
! width="18%" | [[střední volná dráha]] částice
|-----
| Atmosférický tlak
| ≈1,01{{e|5}}
| 1013,25
| 2,7{{e|19}}
| 68 nm
|-----
| Hrubé vakuum
| 10+4…10+2
| 300…1
| 1019…1016
| 0,1…100 μm
|-----
| Jemné vakuum
| 10+2…10-1
| 1…10-3
| 1016…1013
| 0,1…100 mm
|-----
| Vysoké vakuum (HV)
| 10-1…10-5
| 10-3…10-7
| 1013…109
| 100 mm…1 km
|-----
| Ultravysoké vakuum (UHV)
| 10-5…10-10
| 10-7…10-12
| 109…104
| 1…105 km
|-----
| Extrémně vysoké vakuum (XHV)
| <10-10
| <10-12
| <104
| >105 km
|}
* [[Podtlak]] se využívá ve strojírenství k uchopování předmětů, v potravinářství (vakuové balení a sušení), ve stavebnictví jako tepelná izolace (vakuová okenní skla) i jinde. Vytváří se běžnými čerpadly a měří tlakoměry. Běžný vysavač dosahuje asi polovinu atmosférického tlaku.
* Hrubé vakuum je chemicky netečné prostředí, které brání oxidaci žhavých součástí a proto se používá v elektrotechnice (výbojky, žárovky), ve strojírenství (vakuový ohřev, tavení, sváření, pájení) a podobně. Vytváří se mechanickými vývěvami a měří termickými aj. vakuometry.
* Jemné vakuum poskytuje kromě toho delší střední volnou dráhu částic, která umožňuje jisté typy výbojů, a proto se používá v elektronice (vakuové a rentgenové výbojky, čisté technologie, vakuové napařování a podobně). Vytváří se mechanickými nebo difuzními vývěvami a měří ionizačními vakuometry.
* Vysoké vakuum poskytuje ještě delší volné dráhy a používá se proto hlavně v elektronice: vakuové elektronky a obrazovky, výroba polovodičů a podobně. Vytváří se [[difuze|difuzními]] vývěvami, vyžaduje používání speciálních materiálů a těsnění.
* Ultravysoké a extrémní vakuum je zajímavé především pro velmi dlouhé volné dráhy částic a používá se proto např. v urychlovačích částic či v [[tokamak|tokamacích]]. Vytváří se několikastupňovými vývěvami a vyžaduje speciální materiály a technologie. Vyskytuje se ve [[vesmírný prostor|vesmírném prostoru]] za hranicemi zemské atmosféry. Průměrná hustota vakua mezihvězdného prostoru se odhaduje na 1 atom (v drtivé většině [[vodík]]u) na 1 m³.
== Související články ==
* [[Normální atmosférický tlak]]
* [[Magdeburské polokoule]]
* [[Vývěva]]
* [[Vakuová technika]]
* [[Kvantová teorie]]
* [[Casimirův jev]]
== Externí odkazy ==
* (anglicky)
* [http://spacegeek.org/ep9_QT.shtml VIDEO on the nature of vacuum]
* [http://www.svc.org/H/H_HistoryArticle.html The Foundations of Vacuum Coating Technology]
* [http://www.avs.org/ American Vacuum Society]
* [http://scitation.aip.org/jvsta/ Journal of Vacuum Science and Technology A]
* [http://scitation.aip.org/jvstb/ Journal of Vacuum Science and Technology B]
* [http://www.sff.net/people/Geoffrey.Landis/vacuum.html FAQ on explosive decompression and vacuum exposure].
* [http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/970603.html Discussion of the effects on humans of exposure to hard vacuum].
* [http://www.arXiv.org/abs/hep-th/0012062 Vacuum Energy in High Energy Physics]
* [http://void.mit.edu/~4.396/wiki/index.php?title=Main_Page Vacuum, Production of Space]
* [http://www.gresham.ac.uk/event.asp?PageId=4&EventId=258 "Much Ado About Nothing" by Professor John D. Barrow, Gresham College]

{{Commonscat|Vacuum}}{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Hmota]]

Vakuum - Historie editací

Sysop: 1 revizi

Sysop: + Vylepšení