从一到无穷大-第15部分

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度大约为每秒十分之一英里，因此，一个分子每一万亿分之一秒就会发生一次碰撞。这样，每经过一秒钟，一个单个染料分子发生碰撞并折换方向的次数达上万亿次，它在一秒钟内走出的距离就是亿分之一英寸（平均自由程）乘以一万亿的平方根，即每秒钟走出百分之一英寸。这就是扩散的速度。考虑到在没有碰撞时分子在一秒钟后就会跑到十分之一英里以外的地方去，可见，这种扩散速度是很慢的。要等上一百秒钟，分子才会挪到十倍（　Sqrt（100）=10）远的地方；要经过10；000秒钟，也就是将近三个小时，颜色才会扩展一百倍（Sqrt（10000）=100　），即一英寸远。瞧，扩散可是个相当慢的过程啊。所以，如果你往茶里放糖（欧美人喝茶有放糖的习惯），还是要搅动搅动，不要干等糖分子自行运动到各处去。
　　我们再来看一个扩散的例子：热在火炉通条中的传导方式，这是分子物理学中最重要的过程之一。把一根铁通条的一端插入火中，根据经验可知，另一端要在相当长的时间之后才会变得烫手。你大概并不知道这热量是靠电子的扩散传递过来的。炉通条也好，其他各种金属也好，内部都有许多电子。这些电子和诸如玻璃之类的非金属中的电子不同，金属中那些位于外电子壳层的电子能够脱离原子，在金属晶格内游荡。它们会像气体中的微粒一样参与不规则热运动。
　　金属物质的外表面层是会对电子施加作用力、不让它们逃出的；但在金属内部，电子却几乎可以随意运动。如果给金属线加上一个电场作用力，这些不受约束的自由电子将沿着电场作用力的方向冲过去，形成电流；而非金属的电子则被束缚在原子上，不能自由运动，因此，非金属大都是良好的绝缘体。
　　当把金属棒的一端插入火中，这一部分金属中自由电子的热运动便大为加剧；于是，这些高速运动的电子就开始携带过多的热能向其他地区扩散。这个过程很象染料分子在水扩散的情况，只不过这里不是两种不同的微粒（水分子和染料分子），而是热电子气扩散到冷电子气的区域中去。醉鬼走路的定律在这里也同样适用，热在金属棒中传递的距离与相应的时间的平方根成正比。
　　最后，再举—个与前二者截然不同而具有宇宙意义的重要扩散例子。在下一章中，我们将看到，太阳的能量是由它自己内部深处的元素在嬗变时产生的。这些能量以强辐射的形式释放出去。这些“光微粒”，或者说光量子、从太阳内部向表面运动。光的速度为每秒300000公里，太阳的半径为700000公里。所以，如果光量子走直线的话，只消两秒多钟就会从中心到达表面。但事实上绝非如此。光量子在向外行进时，要与太阳内部无数的原子和电子相撞。光量子在太阳内的自由程约为一厘米（比分子的自由程长多了！），太阳的半径是70，000，000，000厘米，这样，光量子就得象醉汉那样拐上（7×10＾10）＾2即5×10＾21个弯才能到达表面。这样，每一段路需要花1/（3×10＾10）　即3×10＾－11　秒，而整个旅程所用的时间即为3×10＾－11×5×10＾21＝1。5×10＾11　秒，也就是五千年上下！这一回，我们又一次看到扩散过程是何等缓慢。光从太阳中心走到表面要花五十个世纪，而从太阳表面穿越星际空间直线到达地球，却仅仅用八分钟就够了！




1，鲁豫有约全程
2，成都之行全程
3，财神的聊天，还有谁的都加上，最近脱线了。加上介绍
4，一些精品贴，加上导读。
5，推荐几个mv；台词，
6，……
第一期就差不多了
自己揽活吧，挑在行的。
发在这
post。baidu/f？kz=89268291