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抽氣幫浦的—葛里克(OTTO VON GUERICKE)

日期:2024-09-20 07:38
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摘要:

在十七世紀(jì)的科學(xué)發(fā)展中,葛里克了抽氣的幫浦(真空幫浦)具有相當(dāng)大的實(shí)質(zhì)貢獻(xiàn),與當(dāng)時其他的望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡及擺鐘等并稱為該世紀(jì)四件偉大的。(2)早在1640年左右,葛里克曾做一個實(shí)驗(yàn),想將一個裝滿水的木桶(抽水幫浦)把水抽掉,看是否能在桶中產(chǎn)生真空。(3)如圖三所示,由幾位壯漢合力抽水 時,可聽見空氣由木桶孔隙沖進(jìn)的聲音,實(shí)驗(yàn)結(jié)果甭說, 也失敗了。在稍晚的另一個實(shí)驗(yàn)中,他制造了一個大銅球,并裝上幫浦,這回不抽水而直接抽氣,當(dāng)球內(nèi)的空氣快被抽掉時,球突然爆破掉而且聲音震耳欲聾,葛里克認(rèn)定大氣壓力是使球體碎裂的主因,后來這個問題在建立一個比一個堅(jiān)固的球體后終于解決了。

之后,葛里克更進(jìn)一步設(shè)計(jì)制造了一個產(chǎn)生真空的特制活塞式抽氣幫浦,也是個空氣幫浦。而且經(jīng)歷了一連串的變革,后來的幫浦已改進(jìn)了系統(tǒng)密封方式與閥門,使此種活塞式幫浦中的死角減到。然后他進(jìn)行了一段長時間的實(shí)驗(yàn)研究許多真空的性質(zhì);此外,他觀察到能量對應(yīng)于氣壓的關(guān)系且造成〝飛沙走石〞的現(xiàn)象,推論風(fēng)暴是起源于大氣的壓力差異所致。

葛里克有名的實(shí)驗(yàn),也就是膾炙人口的"馬德堡半球(Magdeburg emispheres)"實(shí)驗(yàn)。如圖四所示,將一對直徑約33.6cm的厚銅制中空半球密合后抽真空,然后在二邊各以八匹馬同時向二方拉,結(jié)果無法拉開,后費(fèi)了九牛二虎之力才將這二個半球分離,而且發(fā)生如砲轟聲般的巨響,估計(jì)馬匹所施的力共約887公斤;當(dāng)時震驚了現(xiàn)場參觀包括國、諸侯、眾臣民,而且在座人員皆贊嘆不已。此后,他又做了一個較大的銅球,直徑約49cm,這次使用了共24匹馬來拉,始終都拉不開,當(dāng)然只要把活栓打開充入空氣后,這二個半球便自己分開了。據(jù)葛里克之計(jì)算,要將這二個大半球分開,需要36匹馬的力量才能達(dá)成。起初葛里克的實(shí)驗(yàn)于1654年時在之里根斯堡(Regenshurg)進(jìn)行,后來應(yīng)皇室之邀請表演。

由于葛里克的實(shí)驗(yàn)很快地傳遍了整個歐洲,許多人也陸續(xù)跟進(jìn)在各地重做這個實(shí)驗(yàn)。一位熱衷的實(shí)驗(yàn)家也是**科學(xué)院創(chuàng)立人之一的波義耳(Robert Boyle)將葛里克所使用的抽氣幫浦加以改進(jìn),并發(fā)展出一套在定溫下氣體壓力與體積之間關(guān)系的定律——即"波義耳定律(Boyle's Law)"。密得頓將次使用"barometer"(壓力計(jì))字的人歸于波義耳。

 

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