论文部分内容阅读
地球上的“逃逸速度”是每秒11.2千米，这意味着地球上的任何物体，如果以每秒11.2千米的初速度向上运动，它就能脱离地球的引力而飞出去。这对大到火箭、小到分子的任何物体都适用。
在室温下，大气中氧分子的平均速度是每秒0.5千米，氢分子的平均速度是氧的４倍。在大气中，运动速度超过每秒11.2千米的气体分子，只占极小的比例，而且，即使能达到这样高的速度，这些分子在大气的低层也是不能逃逸的。因为，在低层大气中分子间的碰撞机会很多，这些“高速分子”与速度较慢的近邻分子碰撞后，运动速度就会慢下来。
然而，在高层大气中情况就不同了。首先，那里强烈的太阳辐射会把大气分子中的很大一部分激发到较高的能量和很高的速度。其次，在高层稀薄空气中，分子间碰撞的几率也大大减小。在220千米的高空，一个分子每秒钟的平均碰撞次数只有一次，而在海平面上每秒却要碰撞50亿次。因此，在高层大气中分子就很可能逃逸出去。
大气分子逃离地球，这不就意味着大气层在“漏气”吗？不要担心，它“漏”出去的主要是最轻的氢分子。由于氧和氮分子比较重，而在给定温度下，每一种分子的平均速度与它们的分子量有很大关系。所以，氧和氮分子只有很少一部分能达到逃逸速度。这就是今天我们地球的大气中氧和氮占的比例最大的原因。而氢和氦等轻元素，由于它们的气态分子较容易逃离地球，使大气层中氢和氦的含量所剩无几。尤其是氦，它已成为了“稀有气体”。
在室温下，大气中氧分子的平均速度是每秒0.5千米，氢分子的平均速度是氧的４倍。在大气中，运动速度超过每秒11.2千米的气体分子，只占极小的比例，而且，即使能达到这样高的速度，这些分子在大气的低层也是不能逃逸的。因为，在低层大气中分子间的碰撞机会很多，这些“高速分子”与速度较慢的近邻分子碰撞后，运动速度就会慢下来。
然而，在高层大气中情况就不同了。首先，那里强烈的太阳辐射会把大气分子中的很大一部分激发到较高的能量和很高的速度。其次，在高层稀薄空气中，分子间碰撞的几率也大大减小。在220千米的高空，一个分子每秒钟的平均碰撞次数只有一次，而在海平面上每秒却要碰撞50亿次。因此，在高层大气中分子就很可能逃逸出去。
大气分子逃离地球，这不就意味着大气层在“漏气”吗？不要担心，它“漏”出去的主要是最轻的氢分子。由于氧和氮分子比较重，而在给定温度下，每一种分子的平均速度与它们的分子量有很大关系。所以，氧和氮分子只有很少一部分能达到逃逸速度。这就是今天我们地球的大气中氧和氮占的比例最大的原因。而氢和氦等轻元素，由于它们的气态分子较容易逃离地球，使大气层中氢和氦的含量所剩无几。尤其是氦，它已成为了“稀有气体”。