电子和真空

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

电子和真空之间的区别

电子 vs. 真空

电子（electron）是一种带有负电的次原子粒子，通常标记为 e^- \,\!。電子屬於轻子类，以重力、電磁力和弱核力與其它粒子相互作用。轻子是构成物质的基本粒子之一，无法被分解为更小的粒子。电子带有1/2自旋，是一种费米子。因此，根據泡利不相容原理，任何兩個電子都不能處於同樣的狀態。电子的反粒子是正电子（又称正子），其质量、自旋、帶电量大小都与电子相同，但是电量正負性与电子相反。電子與正子會因碰撞而互相湮滅，在這過程中，生成一對以上的光子。 由电子與中子、质子所组成的原子，是物质的基本单位。相对于中子和质子所組成的原子核，电子的质量显得极小。质子的质量大约是电子质量的1836倍。当原子的电子数与质子数不等时，原子会带电；称該帶電原子为离子。当原子得到额外的电子时，它带有负电，叫阴离子，失去电子时，它带有正电，叫阳离子。若物体带有的电子多于或少于原子核的电量，导致正负电量不平衡时，称该物体带静电。当正负电量平衡时，称物体的电性为电中性。靜電在日常生活中有很多用途，例如，靜電油漆系統能夠將或聚氨酯漆，均勻地噴灑於物品表面。 電子與質子之間的吸引性庫侖力，使得電子被束縛於原子，稱此電子為束縛電子。兩個以上的原子，會交換或分享它們的束縛電子，這是化學鍵的主要成因。当电子脱离原子核的束缚，能够自由移动时，則改稱此電子为自由电子。许多自由电子一起移动所产生的净流动现象称为电流。在許多物理現象裏，像電傳導、磁性或熱傳導，電子都扮演了機要的角色。移動的電子會產生磁場，也會被外磁場偏轉。呈加速度運動的電子會發射電磁輻射。 根據大爆炸理論，宇宙現存的電子大部份都是生成於大爆炸事件。但也有一小部份是因為放射性物質的β衰變或高能量碰撞而生成的。例如，當宇宙線進入大氣層時遇到的碰撞。在另一方面，許多電子會因為與正子相碰撞而互相湮滅，或者，會在恆星內部製造新原子核的恆星核合成過程中被吸收。 在實驗室裏，精密的尖端儀器，像四極離子阱，可以長時間局限電子，以供觀察和測量。大型托卡馬克設施，像国际热核聚变实验反应堆，藉著局限電子和離子電漿，來實現受控核融合。無線電望遠鏡可以用來偵測外太空的電子電漿。 電子被广泛應用于電子束焊接、陰極射線管、電子顯微鏡、放射線治療、激光和粒子加速器等领域。. 真空是一種不存在任何物質的空間狀態，是一種物理現象。在真空中，聲波因為沒有介質而無法傳遞，但電磁波的傳遞不受真空的影響。粗略地說，真空是指在一區域之內的氣壓遠遠小於大氣壓力。真空常用帕斯卡（Pascal）或托爾（Torr）做為壓力的單位。目前在自然環境裡，只有外太空堪稱最接近真空的空間。 真空下的氣壓為零，有些情形下，氣壓小於大氣壓力，但不為零，此時稱為局部真空，有些也簡稱為真空。 在局部真空的情形下，若其他條件不變，氣壓越低，表示越接近真空。例如一般的吸塵器的吸力可以使氣壓降低20%。也可以以產生更接近真空的條件，像化學、物理及工程常見的腔體，其氣壓可以到大氣壓力的10−12，粒子密度為100粒子/cm3，對應約100粒子/cm3。外太空更接近真空，相當於平均一立方公尺只有幾個氫原子，估計本星系群的密度為 for the Local Group，原子質量單位為，大約一立方公尺有40個原子。根據現代物理學的了解，即使空間中的所有物質都移除了，因為量子涨落、暗能量、經過的γ-射线和宇宙射线、微中子等現象，空間仍然不會是完全的真空。在近代的粒子物理中，將視為是物質的基態。 自古希臘起，真空就是常帶來爭議的哲學議題，但到了十七世紀西方才開始實驗上的研究。埃萬傑利斯塔·托里切利在1643年進行了第一個真空的實驗，而隨著他大氣壓力理論的出現，也開始產生其他的實驗技術。托里切利真空是將一端封閉的長玻璃容器（超過76公分）中裝滿水銀，倒置在裝滿水銀的容器中，長玻璃容器上方的真空即為托里切利真空。 20世紀在電燈泡及真空管問世後，真空變成一個有價值的工業工具，也出現了許多產生真空的技術。载人航天的進展也讓真空對人類及其他生物的影響開始感興趣。.

半导体

半导体（Semiconductor）是指一种导电性可受控制，范围可从绝缘体至导体之间的材料。无论从科技或是经济发展的角度来看，半导体的重要性都是非常巨大的。今日大部分的电子产品，如计算机、移动电话或是数字录音机当中的核心单元都和半导体有着极为密切的关连。常见的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，而硅更是各种半导体材料中，在商业应用上最具有影响力的一种。 材料的导电性是由导带中含有的电子数量决定。当电子从价带获得能量而跳跃至导电带时，电子就可以在带间任意移动而导电。一般常见的金属材料其导电带与价电带之间的能隙非常小，在室温下电子很容易获得能量而跳跃至导电带而导电，而绝缘材料则因为能隙很大（通常大于9电子伏特），电子很难跳跃至导电带，所以无法导电。 一般半导体材料的能隙约为1至3电子伏特，介于导体和绝缘体之间。因此只要给予适当条件的能量激发，或是改变其能隙之间距，此材料就能导电。 半导体通过电子传导或電洞傳导的方式传输电流。电子传导的方式与铜线中电流的流动类似，即在电场作用下高度电离的原子将多余的电子向着负离子化程度比较低的方向传递。電洞导电则是指在正离子化的材料中，原子核外由于电子缺失形成的“空穴”，在电场作用下，空穴被少数的电子补入而造成空穴移动所形成的电流（一般称为正电流）。 材料中载流子（carrier）的数量对半导体的导电特性极为重要。这可以通过在半导体中有选择的加入其他“杂质”（IIIA、VA族元素）来控制。如果我們在純矽中摻雜（doping）少許的砷或磷（最外層有5個電子），就會多出1個自由電子，這樣就形成N型半導體；如果我們在純矽中摻入少許的硼（最外層有3個電子），就反而少了1個電子，而形成一個電洞（hole），這樣就形成P型半導體（少了1個帶負電荷的原子，可視為多了1個正電荷）。.

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外层空间

-- --（outer space），於中國大陸稱外層空間，指的是地球大氣層及其他天體之外的虛空區域。 與真空有所不同的是，外太空含有密度很低的物質，以等離子態的氫為主。其中還有電磁輻射、磁場等。理論上，外層空間可能還包含暗物質和暗能量。 外太空與地球大气层並沒有明確的界線，因為大氣隨著海拔增加而逐漸變薄。假設大氣層温度固定，大氣壓會由海平面的大約1013毫巴，隨著高度增加而呈指數化減少至零為止。 国际航空联合会定義在100公里的高度為卡門線，為現行大氣層和太空的界線定義。美國認定到達海拔80公里的人為太空人，在太空船重返地球的過程中，120公里是空氣阻力開始發生作用的界線。.

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中微子

中微子（Neutrino，其字面上的意義為「微小的電中性粒子」，又譯作--）是一种电中性的基本粒子，自旋量子數為½，以希腊字母ν标记。现在已经有证据表明其具有质量。但其质量即使相比于其他亚原子粒子也是非常微小的。它可能是现在唯一一种已探测到的暗物质，是一种热暗物质。 中微子与电子、μ子以及τ子同属轻子，有三种“味”：电中微子（）、μ中微子（）以及τ中微子（）。每种味的中微子都相应存在一种同样电中性且自旋量子數為½的反中微子。在标准模型中，中微子的产生过程遵循轻子数守恒定律。 由于中微子是电中性的，同时还是一种轻子，因而其并不参与电磁相互作用以及强相互作用。其只参与弱相互作用以及引力相互作用。 由于弱相互作用作用距离非常短，而引力相互作用在亚原子尺度下又是十分微弱的，因而中微子在穿过一般物质时不会受到太多阻碍，且难以检测。 中微子可以通过放射性衰变以及核反应等多种方式产生。由于太阳内部时时刻刻都在发生着核反应，而超新星产生等过程也会伴随着剧烈的核反应，因而在宇宙射线中可以检测到中微子的存在。地球附近所检测到的中微子大多来源于太阳。事实上，地球面向太阳的区域每秒钟在每平方厘米上都会穿过大约650亿个来自太阳的中微子。 人们现在认识到中微子在飞行过程中会在不同味间振荡，比如β衰变中产生的电中微子可能在检测时会变为μ中微子或τ中微子。这一现象表明中微子具有质量，且不同味的中微子的质量也是不同的。依据现在宇宙学探测的数据，三种味的中微子质量之和小于电子质量的百万分之一。.

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平均自由程

气体分子的平均自由程（Mean free path）指气体分子两次碰撞之间的时间内经过的路程的统计平均值，一般用\overline\,表示。例如，在20℃下、标准大气压（101 KPa）下，氮气分子的平均自由程约为60纳米。 理想气体分子两次碰撞之间做匀速直线运动，类似分子的平均碰撞频率，每两次碰撞之间的路程是由气体分子的自身状态决定的。气体分子的平均自由程与分子的直径或半径、分子数密度成反比。.

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玻璃

玻璃是一種呈玻璃態的无定形体，熔解的玻璃經過迅速冷卻（過冷）而成形，雖為固態，但各分子因沒有足夠時間形成晶體，仍凍結在液態的分子排布狀態。 玻璃一般而言是透明、脆性、不透氣、並具一定硬度的物料。最常見的玻璃是，包括75%的二氧化硅（SiO2）、由碳酸鈉中製備的氧化鈉（Na2O）以及氧化鈣（CaO）及其他添加物。玻璃在日常环境中呈化学惰性，亦不會與生物起作用。玻璃一般不溶于酸（例外：氢氟酸与玻璃反应生成SiF4，从而导致玻璃的腐蚀）；但溶于强碱，例如氫氧化銫。 因為玻璃透明的特性，因此有許多不同的應用，其中一個主要應用是作建築中的透光材料，一般是在牆上窗戶的開口安裝小片的玻璃（玻璃窗），但二十世紀的許多大樓會用玻璃為其側面的包覆，即玻璃幕牆大樓，這種現代的玻璃已經具有防破裂的能力而被廣為應用，更新款的加入防鳥類撞擊的設計。玻璃可以反射及折射光線，而且藉由切割或是拋光，可以提昇其反射或折射的能力，因此可以作透鏡、三棱鏡、其至高速傳輸用的光纖。玻璃中若加入金屬鹽類，其顏色會改變，玻璃本身也可以上色，因此可以用玻璃製作藝術品，包括著名的花窗玻璃。 玻璃雖然容易脆斷，但非常的耐用，在早期的文化遺址中都發現許多玻璃的碎片。因為玻璃可以形成或模製成任何的形狀，而且本身是無菌的，因此常用來作為容器，包括碗、花瓶、瓶子、玻璃杯，尤其成本低廉，適合大量生產。堅硬的玻璃也常作為紙鎮、彈珠等。若將玻璃嵌入有機塑料中，是複合玻璃纤维中的重要的加固材料。 在科學上，玻璃的定義較為廣泛，是指加熱到液態時會出現玻璃轉化的无定形固體。有許多材料都符合這類玻璃的條件，包括一些金屬合金、離子鹽類、水溶液及聚合物。在包括瓶子及眼鏡的許多應用中，聚合物玻璃（如壓克力、聚碳酸酯及PET）的重量較輕，可以取代傳統的矽玻璃。 玻璃在中國古代亦稱琉璃，日語漢字以硝子代表。.

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真空管

-- -- -- -- 真空管（Vacuum Tube）是一種在電路中控制電子流動的電子元件。參與工作的電極被封裝在一個真空的容器內（管壁大多為玻璃），因而得名。在中国大陆，真空管則會被稱為「電子管」。在香港和廣東省，真空管會被稱作「膽」。一般來說真空管內都是真空。但隨著發展也不一定：有充气震盪管、充氣穩壓管及水银整流管。 在二十世紀中期前，因半導體尚未普及，基本上當時所有的電子器材均使用真空管，形成了當時對真空管的需求。但在半導體技術的發展普及和平民化下，真空管因成本高、不耐用、體積大、效能低等原因，最後被半導體取代了。但是可以在音響擴大機、微波爐及人造衛星的高頻發射機看見真空管的身影；許多音響特別使用真空管是因為其特殊音質，在音響界、老舊的真空管常與最新的數位IC共存。另外，像是電視機與電腦陰極射線管顯示器內的阴极射线管以及X光機的X射线管等則是屬於特殊的真空管。 對于大功率放大（如百万瓦电台）及衛星而言（微波大功率）而言，大功率真空管及行波管仍是唯一的選擇。對于高頻電焊機及X射线机，它仍是主流器件。.

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真空泵

真空泵是制造真空的一种机械，它可以把一个密闭的或半密闭的空间中空气排出或者吸收，达到局部空间的相对真空。常见的真空泵有往复式真空泵、水环泵、分子泵、旋片式真空泵、活塞式真空泵、摇摆活塞式真空泵、隔膜式真空泵、线性真空泵等种类非常多。 Category:真空泵 Category:真空系统 Category:泵 Category:真空 Category:1642年初次投入使用 Category:德国发明.

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電磁波

#重定向 电磁辐射.

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成對產生

在原子核物理學中，成對產生（pair production）指的是基本粒子和其反粒子的創生，例如，電子和其反粒子正子，緲子與反緲子，陶子與反陶子。通常當一個光子或另外一個中性玻色子，與原子核或另外一個中性玻色子或甚至自己本身相互作用時，會發生成對產生。在原子核裏，一個高能量光子會因成對產生而形成電子和正子對偶。這過程必須遵守能量守恆定律和動量守恆定律。生成的粒子的所有其它守恆量（例如角動量、電荷量、輕子數）都必須總和為零。根據質能轉換公式，光子的能量必需等於兩個電子的質量，其中一半轉換成電子，另一半則轉換成正子。當然，只要光子的能量符合的話，形成其它質量更大的也可以（像是緲子、陶子等）。 這個現象首次由派屈克·布萊克特發現，而因此他得到1948年諾貝爾物理獎。 C.

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意大利

意大利共和国（Repubblica Italiana），通稱意大利（Italia），是一個歐洲主权國家，主要由位於南歐的靴型亞平寧半岛及两个地中海岛嶼西西里岛和撒丁岛所组成，國際代碼為IT。意大利北方的阿尔卑斯山地区与法国、瑞士、奥地利以及斯洛文尼亚接壤，其领土包围着两个微型国家——圣马力诺和梵蒂冈，而在瑞士擁有座落於盧加諾湖湖畔的意大利坎波內這個境外領土。全国行政上划分为20个大区（其中5个為自治区）、110个省與8,100个城市。首都為罗马，意大利王国在1870年將首都設置在此，而都灵（1861年－1865年）及-zh-hans:佛罗伦萨;zh-tw:佛羅倫斯;-（1865年－1870年）也曾是意大利王國的首都。根据2014年统计，意大利人口大约为6,079.5萬，領土面積約為301,338平方公里，人口密度约每平方公里201.7人，屬於溫帶氣候。意大利是歐洲人口第5多的國家，人口在世界上排名第23位。意大利因其拥有美丽的自然风光和为数众多的人类文化遗产(世界遺產數目排名全球第一)而被称为美丽的国度（Belpaese）。 現今的意大利地區是以前歐洲民族及文化的搖籃，曾孕育出羅馬文化及伊特拉斯坎文明，而意大利的首都羅馬，幾個世紀以來都是西方世界的政治中心，也曾經是羅馬帝國的首都。當羅馬帝國殞落後，意大利遭受了多次外族入侵，包括倫巴底人、東哥德人等日耳曼民族，之後還有諾曼人等。东罗马帝国曾一度重新占领意大利地区。在14世紀後，意大利轉而成為文藝復興的發源地 ，而文藝復興對歐洲影響深遠，讓歐洲思想前進了一大步。義大利過去分裂為許多王國與城邦，但是最終在1861年完成統一。其巅峰是在第二次世界大戰刚开始之前，義大利變成一個殖民帝國，把勢力範圍延伸到利比亞、厄利垂亞、-zh-hans:意属索马里兰;zh-hk:意屬索馬利蘭;zh-tw:義屬索馬利蘭;-、衣索比亞、阿爾巴尼亞、羅德島與十二群島，而且擁有中國天津的租界。 意大利也在政治、文化、科學、醫療衛生、教育、體育、藝術、時尚、宗教、料理、電影、建築、經濟及音樂等方面具有重要的影響力。米蘭是意大利的經濟及工業中心，根據2009年全球語言監察組織（Global Language Monitor）的資料，它也是世界時尚之都。在2007年造訪意大利的遊客人數位居世界第5位，總共超過4,370萬人次的國際遊客造訪，而羅馬則是歐盟國家中第3多遊客造訪的城市，也被認為世界上最美麗的十大古城之一。威尼斯則被認為是世界上最美麗的城市，《紐約時報》形容它「無疑是世界上最美麗的人造城市」。 意大利共和国是一個議會制民主共和國，是一個已開發國家，世界七大工業國之一，生活質量指數則在世界排名第8名, Economist, 2005。意大利在2014年人類發展指數列表中則名列第26位，並擁有高度人均國內生產總額。根據國內生產總額與購買力平價國內生產總值的數據，意大利分別是世界第8大與第10大經濟體。意大利的政府預算金額則是位居世界第5位。意大利是北大西洋公約和歐盟的創始會員國，也是八大工業國集團、20國集團和歐洲四大經濟體成員之一。意大利也参与經濟合作與發展組織、世界貿易組織、歐洲議會、西歐聯盟及歐洲創新中心（Central European Initiative）。意大利也參加申根協議，也是世界世界國防預算金額第9高的國家且分享北約的核武器。 意大利在歐洲及全球的軍事、文化和外交事務扮演重要的角色，首都羅馬則是世界上對於政治及文化具有重要影響力的城市，世界上許多著名的機構，例如國際農業發展基金會（International Fund for Agricultural Development）、全球在地論壇（Glocal Forum）、世界糧食計劃署及聯合國糧食及農業組織的總部都設在羅馬。意大利也擁有较高的教育指數、勞動力人口及慈善捐助金額。人均預期壽命排名世界第11位。醫療保健系統在2000年被世界衛生組織評比為世界第2。意大利也是一個全球化的國家。意大利的國家品牌價值在2009年名列世界第6位。意大利在藝術、科學和技術上擁有悠久的傳統，且至2017年共有53处世界遺產，是擁有最多世界遺產的西方國家。.

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