真空与大气压

1644 年，物理学家托利斥利做了一个很有意义的实验：在一端封闭的细长玻璃管内灌满水银，然后让玻璃管开口向下，闭端向上竖直地直立于水银槽内，他发现水银并没有因为自己重量而全部流入水银槽内，而是保持一段确定的高度，而在玻璃管上方留下一段空间。人们当时还没有大气压的概念，因此对玻璃管内的水银没有全部流到水银槽中的原因也众说纷纭。1647 年 10 月 29 日，另一位物理学家帕斯卡发表了一篇题为《关于真空中的新实验》的文章，从而提出了真空的概念来说明水银柱存在的原因。帕斯卡认为，水银部分流回水银槽内，因而在水银柱上端的玻璃管中留下了真空，真空中存在一种真空力，它把水银柱拉住而不使它流到水银槽内。当然帕斯卡本人后来经过实验也承认自己的这一解释是不对的，并由此认识到大气压的存在。正是由于大气压的存在，才使得玻璃管内的水银柱不再下掉的。即暴露在空气中的水银槽，由于受到大气的压力，部分水银被压回玻璃管内，形成了真空玻璃管中的水银柱，我们还可以通过测量水银柱的高度来知道空气压强（大气压）的大小。

大气压的国际单位是牛顿/米 2（帕），常用单位为大气压，工业上还使用公斤/[厘米]2（现已很少使用），大气压与国际单位的换算为

1 大气压＝1.01325×105 牛顿/米 2

真空是指没有任何气体的空间，因此理想真空中气体压强为零，但真实世界里是找不到真空的。但当气体压强很小时，就可以认为是近似的真空，如托利斥利管中水银柱上端的空间，就可以看成是近似的真空，因为在这段空间里还存在水银的蒸汽分子，它的压强就是水银的蒸气压。根据气体压强的不同，人们已把真空分为低真空，高真空，超高真空及甚高真空。低真空是压强小于 0. 1 帕而大于 10-3 帕的真空（10-1＞P＞10-3 帕）， 10-3＞P＞10-9（帕）称为高真空，10-9 ＞P＞10-12（帕）称为超高真空，P

＜10-12 帕的真空称为甚高真空。其实即使是甚高真空，每升中仍有一万个之多的气体分子。