比方牙膏、洗面奶等物品会自己喷涌而出，薯片等膨化食品的袋子会胀大地很大并爆开。

　　这些现象都是因为外界气压下降导致物体内部的气体与外界构成气压差而引起的。

　　咱们先考虑必定高度处的一小层薄薄的大气，它的厚度为dz。中学物理告知咱们，看到一个物体先对它干什么？

　　这层大气收到自身的重力，上下外表气体的压力，咱们能够假定下外表的压力为p，因为大气压随高度肯定是改动的，所以能够将上外表的气压设为p+dp。

　　依据受力平衡，能够有公式（其间A是气体柱的底面积，ρ(z)为大气密度）[1]：

　　在这儿咱们能够先暂时假定大气的温度不随温度改动，尽管这个假定很粗糙，可是在海拔11-12km的方位能够认为是近似建立的[2]。

　　带入理想气体状况方程：pV=nRT，即：pM=ρ(z)RT，其间M为大气分子的摩尔质量。

　　经过核算数值能够知道，当γ取1.235时得到的大气压随海拔高度的改动比较准确。

　　从上面的评论咱们能够知道，在高原地区，许多物体的“高反现象”来自于低气压。

　　换句话说，薯片和牙膏的胀大都是来自于其自身内部比较外界有了一个相对“高”的压力。除此之外，咱们也都知道在高原地区因为气压低导致水的沸点低，导致煮饭做不熟，而高压锅就能处理这个问题。

　　除了咱们日常日子中运用的高压锅以外，实际上，在试验室中，咱们也能够经过一些手法制作一些高压环境，使各种资料处于高压之下，然后能够发现许多风趣的现象。

　　最简略的完成高压的办法便是对气体或许液体进行紧缩，比方关于气体来说，依据前面所提的气体的状况方程：pV=nRT。

　　所以，最早的高压科学设备便是由英国物理学家Parsons在19世纪晚期规划加工的活塞-圆筒设备。

　　因为加压腔体体积很大，加上资料的约束，这个设备并不能加到很高的压力。现在往往用于产生5GPa以下的压力环境（约5万的大气压）。

　　随后在20世纪中期，美国物理学家Bridgman引进一个“压砧”（读作鸭胗）设备完成更高压力的完成，这个设备被称为Bridgman压机。

　　现代高压技能的根本结构还是以Bridgman压机为根底的。其原理便是用压砧支撑一个大质量资料，应力传到均匀的压砧外表完成均匀的压强散布。压砧资料一般为硬质合金。

　　因为活塞-圆筒设备的腔体大，导致极限压力低。压砧设备中样品薄，简略形变严峻。

　　为了改进二者的缺陷，Drickamar 和Balchan将压砧和圆筒进行组合，规划出Drickamar设备。因为对压砧的旁边面也进行了支撑，所以能够极大的进步其极限压力。

　　为了在腔体中施加一个均匀的压力巨细，人们又开展了多面体压砧，将高压腔体规划成为正多面体的形状，然后完成腔体内较为均匀的静压环境。

　　众所周知，金刚石是已知的最硬的物质，那么用金刚石作为压砧资料必定能够完成极高的极限压力。这便是金刚石对顶砧。

　　使用金刚石对顶砧进行高压试验的原理十分简略：将样品放置在两个金刚石面的中心，然后揉捏中心的密封资料而产生高压。密封资料的小孔内充溢液态或固态的传压介质，使处于密封资料中的样品遭到静水压或许准静水压。

　　更细节地讲，一个金刚石压腔一般包含由下图中所示的腔主体(包含底座，活塞，带有添加压力和操控别离的螺丝的帽)、砧座、金刚石砧座和垫圈组成，其间金刚石结构和垫圈是最重要的部分。

　　值得注意的是，因为金刚石质地十分脆，在加压时需求施加给金刚石巨大的力（约1万N），所以要防止两个金刚石直触摸摸，这要求极端准确的机械操控，操控准确须到达微米级[4]。

　　砧座往往由经用的资料做成（比方碳化钨）以接受需求施加的巨大的力。垫圈是一块带孔的金属片，用于承载样品，它的效果在于更好地将样品操控在一个小的区域以确保施加在上的压力梯度是均匀的，一起能够维护金刚石不被直触摸摸导致开裂。

　　迄今为止，使用金刚石对顶砧已到达550GPa的高压（550万倍大气压）。

　　因为金刚石是通明资料，能够透过可见光、近红外光、x射线等电磁辐射，所以能够广泛地应用于高压科学之中。

　　在完成了高压的完成后，下面一步要考虑地则是怎么对高压进行标定，也便是说，经过什么办法才干知道施加的压力数值是多少呢？

　　一些简略结构的化合物在高压下的状况方程现已使用冲击波试验得到。可是这种办法最大的缺陷是需求使用X射线]。

　　Forman等人第一次提出使用光谱的办法进行压力标定[5]。最常用的压力标定资料是红宝石。

　　掺杂Cr3+离子的氧化铝，其内部的Cr3+离子存在一系列的能级，电子在吸收必定能量的光后，会先跃迁到一个能量较高的能级，然后自发跃迁到另一个较低能量的能级，然后辐射出荧光。

　　荧光波长会跟着压力的改动而改动。所以能够经过测定红宝石辐射荧光的波长而确认当时其所在的压力状况。

　　在高压下，水的沸点升高了。水开时的温度更高，使用更高的温度烹饪食物当然事半功倍。

　　紧缩了物体的体积，也便是使得物质内部原子之间的距离变小了。然后使气体变成液体，液体变成固体，固体的密度增大。

　　冰的性质也在产生改动。在0.2GPa下，水会构成在常压下不稳定的冰结构，这其实是一种新的冰结构。在更高的压力下，水还具有十几种不同的结构[3]。

　　配位数。或许原子间的相互效果产生改动，然后影响化学键的强度。也便是说压力引起了晶体的结构相变。比方在高温高压下石墨能够变成金刚石[6]。

　　惯例超导体的BCS理论中，超导体的改变温度与组成超导体的原子质量大致有一个平方根反比的联系：

　　富氢化合物：SH3（203K）和LaH10（250K），发现其具有很高的超导改变温度[4]。

　　高温铜氧化物超导体的超导改变温度也能够提高。在1.4GPa下，镧钡铜氧系统的超导改变温度从35K提高到了52K。这启发了人们选用了原子半径更小的钇元从来替代镧元素，然后将超导改变温度提高到了93K。汞钡铜氧系统在高压下甚至能到达164K改变温度[3]。

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