什么是绝对零度
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at起跑线 楼主
绝对零度 绝对零度表示那样一种温度,在此温度下,构成物质的所有分子和原子均停止运动。所谓运动,系指所有空间、机械、分子以及振动等运动.还包括某些形式的电子运动,然而它并不包括量子力学概念中的“零点运动”。除非瓦解运动粒子的集聚系统,否则就不能停止这种运动。从这一定义的性质来看,绝对零度是不可能在任何实验中达到的,但已达到绝对零度以上百万分之一度内的低温。所有这些在物质内部发生的分子和原子运动统称为“热运动”,这些运动是肉眼看不见的,但是我们会看到,它们决定了物质的大部分与温度有关的性质。 正如一条直线仅由两点连成的一样,一种温标是由两个固定的且可重复的温度来定义的。最初,在一标准大气压(760毫米水银柱,或760托)时,摄氏温标是定冰之熔点为0℃和水之沸点为100℃,绝对温标是定绝对零度为oK和冰之熔点为273K,这样,就等于有三个固定点而导致温度的不一致,因为科学家希望这两种温标的度数大小朝等,所以,每当进行关于这三点的相互关系的准确实验时,总是将其中一点的数值改变达百分之一度。 现在,除了绝对零度外,仅有一固定点获得国际承认,那就是水的“三相点”。1948年确定为273.16K,即绝对零度以上273.16度。当蒸气压等于一大气压时,水的正常冰点略低,为273.15K(=o℃=320°F),水的正常沸点为373.15K(=100℃=212°F)。这些以摄氏温标表示的固定点和其他一些次要的测温参考点(即所谓的国际实用温标)的实际值,以及在实验室中为准确地获得这些值的度量方法,均由国际权度委员会定期公布。
2005年08月30日 03点08分 1
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at起跑线 楼主
绝对零度”中“绝对”的涵义计量上的零点有时是可以任意选取的,例如,经度零度是任意确定的。温度的零点也是一样。在摄氏温标中,将冰的熔点取作零碎度;而在华氏温标中,零碎度则处于冰的熔点以下。这两种温标中,温度都可以低于零度。将近18世纪末的时候,人们开始觉得热是无尽头的,但冷似乎是有极限的。既然冷有尽头,那么,这个尽头就是一种不可超越的“零度”,于是,开尔文引进了开氏温标。开氏温标中的零度是不可超越的,因而叫做“绝对零度”。这是“绝对”二字的一种物理涵义。 1787年,法国物理学家查理发现,理想气体每冷却1摄氏度,其体积就缩小它处于0℃时体积的1/273,这就是著名的查理定律。如果理想气体被冷却的过程一直继续下去,那么它的温度降到-273℃时,气体的体积岂非缩小到“零”了?在物理上,体积为零意味着气体完全消失了,这当然是不会发生的。这是“绝对”的第二种涵义。实际情况是,当气体冷却到一定温度后它总是先变为液体,然后又在更低的温度下变为固体。 英国物理学家开尔文把温度作为物质分子运动速度的一种表述方式,物质越冷其分子运动就越慢,分子运动中最最慢的就是完全不运的分子,因此也不会有比它更低的温度。于是-273℃这个温度便是 一种真正的零度。这就是绝对零度“绝对”的第三层涵义。
2005年08月30日 03点08分 2
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at起跑线 楼主
其他量测温度的方法还有很多,例如,让原子在重力场中落下,然後利用雷射测量它下落的曲线。 1988 年菲利普斯发现,如果把雷射频率调得比都卜勒冷冻极限理论所预测的最佳频率还低时,原子的温度竟然可以达到 40μK。比理论预测的都卜勒极限还低了六倍! 为了确定实验的正确性,菲利普斯自己就用了四种方法测量。当初有人怀疑是不是因为他用的雷射太强,以致於都卜勒冷冻的理论不适用了?不久朱棣文与柯恩唐努吉也做了更仔细的测量,确认了他的发现无误:与雷射强度无关。原来朱棣文当初测量温度所用的方法并不太准,测量的结果会受体积及原子在其内的分布影响。马上达利巴德、柯恩唐努吉还有朱棣文就找出了理论解释  现在我们知道,是因为得到这个极限所用的模型太过简单了:原来的理论只假设了简单的两个能阶,但是真正的钠原子基态能阶却还分很多的日曼次能阶(Zeeman sub-level),这些次能阶在没有外场时是分不出来的。雷射光会使原子在这些次能阶间转换,至於哪个能阶有多少原子,就要看雷射光的偏极化方向,不同偏极化的光会造成不同的分布。事实上原子能阶高低受雷射光偏极化方向的影响,也会改变,而且对各个日曼次能阶的改变量又不同。在光糖浆里,雷射光的偏极化方向不断的在变化,因此无论是每个能阶的位置或者在该能阶的原子数目,都随著雷射的偏极化方向一直在改变。另外还有一种称为偏极梯度冷冻效应 (polarization gradient colling effect) 的机制,在这个偏极化方向不断改变的环境中,也是导致如此低温的重要原因。这对静止的原子没有影响,因为各方面的改变平均说起来是零,但是运动中的原子由於对称性受到破坏就会受力。菲利普斯发现低温就是其中一个称为「薛西佛斯冷却」(Sisphus cooling) 机制的特例。
2005年08月30日 04点08分 5
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at起跑线 楼主
回3楼,没有关系,那个吧我不要了,打算卖了,我以后也不叫at起跑线 了记住我的新名字___薛西佛斯冷却:  这种冷却机制所以称为薛西佛斯冷却,是因为这有点像希腊神话中狡猾的国王薛西佛斯被罚在地狱里不断把石头推到山顶再滚下来一样。在这里原子跑到位能势的顶端後,又被雷射光推下来。原子损失动能就好像石头被推上山。
2005年08月30日 04点08分 7
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at起跑线 楼主
突破伏击圈
2005年08月30日 04点08分 8
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2005年08月30日 04点08分 9
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绝对零度是如何计算出来的呢一定质量的气体等压膨胀时,在常温下其V-t图线为一条不过坐标原点的直线(盖-吕萨克定律)。若实验测得这条图线,加以外推,找出图线与t轴的交点处的摄氏温度值,它就是使理想气体体积变为零的最低温度,即热力学温度(绝对温度)的零度。
2005年08月30日 04点08分 12
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我是楼主
2005年09月11日 07点09分 13
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好!谢谢!
2005年12月17日 04点12分 14
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2009年11月23日 09点11分 15
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