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優(yōu)良溫度(absolutetemperature)熱力學(xué)溫度又稱開爾文溫度,或稱優(yōu)良溫度,符號(hào)為K。 優(yōu)良零度時(shí)的溫度定義為0K。水的三相點(diǎn),即液體、固體、氣體狀態(tài)的水同時(shí)存在的溫度,定義為273.16K。 水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下結(jié)冰的溫度,即攝氏溫度0℃,或華氏溫度32℉,相當(dāng)于熱力學(xué)溫度273.16K優(yōu)良溫度的原理 一定質(zhì)量的氣體等壓膨脹時(shí),在常溫下其V-t圖線為一條不過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(蓋-呂薩克定律)。若實(shí)驗(yàn)測(cè)得這條圖線,加以外推,找出圖線與t軸的交點(diǎn)處的攝氏溫度值,它就是使理想氣體體積變?yōu)榱愕?低溫度,即熱力學(xué)溫度(優(yōu)良溫度)的零度。優(yōu)良零度是一個(gè)「理論值」,而非一個(gè)實(shí)際已經(jīng)觀測(cè)到或達(dá)到的溫度,也就是說,它是一個(gè)科學(xué)家根據(jù)實(shí)驗(yàn)所間接「推論」出來的數(shù)值;而到目前為止,以人類的科學(xué)技術(shù),還達(dá)不到這樣的低溫。物質(zhì)的分子不在劇烈地運(yùn)動(dòng),也正是因?yàn)榉肿舆\(yùn)動(dòng)的結(jié)果,而使得溫度上升,因此被稱之為「熱運(yùn)動(dòng)」;相對(duì)地,如果把溫度不斷地降低,就會(huì)使得分子的熱運(yùn)動(dòng)愈來愈慢、愈來愈慢;那究竟要到什麼時(shí)候,物質(zhì)分子才會(huì)*靜止不動(dòng)呢??jī)?yōu)良零度(也就是大約攝-273.15℃)正是科學(xué)家們推導(dǎo)出來的答案;它代表著在此溫度之下,物質(zhì)分子不再具有任何能量來進(jìn)行熱運(yùn)動(dòng),也就是一切的分子都會(huì)停止活動(dòng)。但后來的科學(xué)家發(fā)現(xiàn),即使在優(yōu)良零度的低溫下,分子運(yùn)動(dòng)卻可能不會(huì)*靜止,不過,這已是量子力學(xué)的艱深范疇了!冷凍后的原子溫度到底是多少度,方法之一是先把雷射關(guān)掉。在朱棣文*初的實(shí)驗(yàn)里,原子冷凍后會(huì)在這個(gè)狀態(tài)下維持約0.1毫秒(1ms =10-3s),隨后原子就在無動(dòng)力的情況下離開觀測(cè)區(qū)繼續(xù)飛行。測(cè)量這個(gè)只受重力下飛行一段固定距離所需的時(shí)間,可以大約估計(jì)原子的溫度。朱棣文量得的溫度大約是240μK,這大約等於鈉原子速度為 30cm/s的溫度,跟理論上計(jì)算的都卜勒極限差不多,用都卜勒冷凍*低就只能達(dá)到這個(gè)溫度了。
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