书城科普读物探索未知丛书-物理城堡一
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第77章 为什么各种电光源都要在真空状态下工作

所谓真空,并非是完全没有空气的空间,而是指压力低于环境(大气)压力的空间。目前,人们使用的各种真空泵,已可获得压力从低于760托到10-3托的真空(1托等于1毫米汞柱的压力,1大气压为760托)。即使10-3托的超高真空状态下,每立方厘米的空间仍有3 480个气体分子(大气压下,每立方厘米有27×1019个气体分子)。

真空环境的压力很低,它和大气之间存在一个压差。随着压力的降低(10-3托以下),气体分子数量的减少,空气的热传导和热对流能力明显下降,因而有效地阻止了热量传递。

在高真空环境中(压力低于10-4托),气体相当稀薄,环境非常洁净,空气分子不足以和任何发光、发热的物质(包括活泼金属)发生反应,气体分子、电子和离子可在这种空间里自由自在地飞行而很少发生碰撞。

在真空中,白炽灯的灯丝不会因高温而氧化烧毁;充入微量的不同气体的霓虹灯可放射出五光十色的光线;显像管不会因电子束和其他粒子碰撞、偏转而发生失真。

随着科学技术的发展,真空已广泛应用于航天、高能物理、激光、冶金、化工等领域。

黄金历来被视为财富的象征,点石成金一直是人们的夙愿。现在真空离子镀膜已使这一神话变为现实。在离子镀膜机的真空室里,钛被加热蒸发成蒸气,尔后与真空室中的微量氮气一起被电离加速,轰击不锈钢表壳或首饰的表面,形成一层氮化钛镀金膜,使其变得金光闪闪,耀人眼目,酷似黄金,而又比黄金更硬更耐磨。

真空镀膜不但可以仿金,而且可以代银。传统的制镜工艺是用硝酸银和葡萄糖在玻璃表面发生银镜反应,生成一层银膜。而真空蒸发制镜镀膜只需在真空室内,加热蒸发铝,并使其沉积在玻璃表面上,便形成了反射率和银膜相同的铝膜,这就是“以铝代银”制镜新工艺,可以为国家节约大量白银。

此外,在银镜片、照相机镜头上利用真空镀上一层光学膜,可使其光的透射率达98%以上;在塑料制品的表面真空蒸镀上一层金属膜,可以使其外观达到金属制品的效果。最近,国外发展起来的真空彩虹镀膜,所镀出的装饰膜更是如花似锦,色彩缤纷。