1樓：charlary
電子需要很高的能量才能擊穿真空，只是乙個形象的說法。實際上這些能量最主要的作用是把電子從物體裡面打出來。準確的說電子並不需要很高的能量才能擊穿真空，而是需要很高的能量才能擺脫原子核的束縛。
2樓：魚刺
先說是什麼：
QED（量子電動力學）真空！
再說為什麼：
線索就是電子需要很高的能量才能穿過真空這句錯誤論述。
為什麼這句話是錯的呢？
本人不才，經常跟電子和真空打交道。進實驗室第一件事就是抽真空。抽真空的目的是減少電子能量損失。
實際上穿過真空這件小事不是電子需要很高能量的原因。換句話說，真空度越高，電子的傳播距離越遠，甚至不需要很高能量。
這裡稍微扯一下電子在穿過介質（真空本質上也是一種介質）時的能量損失（不一定非得是損失也可能是增益呢）。
本人鄭重保證，絕對不上公式！盡量不出現英文
既然提到了能量損失，根據能量守恆定律，電子損失的能量不會憑空消失，一定是轉移了。轉移給了其他物質，本質上是電子與其他物質的相互作用。這裡其他物質可以諸如電子、離子、原子等大家喜聞樂見的粒子，也可以是電磁場（電場，磁場，電磁場）。
而電磁場可進行量子化為光子，也是粒子。電子與這些粒子的相互作用自然會涉及能量轉化過程。
比如最簡單的碰撞，想象下汽車追尾，行進的後車撞上等紅燈的前車，後車停動能損失，前車被撞走動能增加。當然最終都變成了摩擦摩擦（熱能）。
再比如電離過程，高能電子打上其他原子後可將能量轉移給原子中的電子，從而導致電子躍遷（從低能狀態到高能狀態）。這個過程入射電子能量轉移給了原子內殼層電子，處於高能態的殼層電子不穩定（躁動），會自發回到低能態同時釋放光子，把令人躁動的能量轉移給了光子。這實際上是霓虹燈的原理。
不細說。
再比如同步輻射。大型加速器裡的電子在經過彎轉磁鐵時會產生同步輻射，釋放出光子，這也是一種十分可觀的能量損失。注意，同步輻射裝置裡的電子穿行在被抽成高度真空的管道中。
依然可以通過與電磁場的作用損失能量。
扯了這麼多想說的是，如果電子在傳播過程中能夠遇到很多其他粒子，自然大大增加其能量損失的概率。所以若是真空自然就沒有或者很少能量損失了。因此我說電子需要很高的能量才能穿過真空這句話是錯的。
必須還得提下電子與電磁場的相互作用中很多時候能量是增加的。比如粒子加速器。基本上就是電子在電場（光子）的作用下獲得能量。
電場可以是加高電壓獲得電場（傳統加速器），也可以是高強度的雷射場（雷射直接加速），還可以是等離子體中電子與粒子電荷分離形成的準靜電場（等離子體加速器）。加速器看起來很高大上，但實際上你恐怕見過。最簡單的老式電視機裡的映象管。
映象管是高度真空哦，裡面的電極加電壓，電子獲得加速從而到達顯示屏，老一輩的人年輕的時候就靠它一遍遍的刷射鵰英雄傳，上海灘，霍元甲。
我又扯到加速器為的是引出很多人提到的擊穿真空。
對於這種加速器以及前面提到的氣體放電的霓虹燈。電極間電壓不能過高，否則就會出現很多人提到的擊穿真空。這裡的擊穿真空我相信不是題主所問的擊穿真空。
而是氣體放電擊穿和電極擊穿。前一種霓虹燈或者一般氣體放電管裡的真空不是真的真空，而是把空氣抽走，再注入特定的氣體，比如常見的氖氣。當電壓過高時，或導致電極間分子的倍增雪崩放電，使得原本穩定的放電過程不能自持。
後一種加速器中的擊穿指的是電極擊穿，當電壓高於電極材料的破壞閾值的時候會導致電極本身被電離，從而導致加速失敗。
因此這裡的擊穿的原因是高電壓。跟電子能量高不高沒啥關係。
我之所以肯定題主想問的擊穿真空不是上面提到的擊穿真空的另乙個重要原因還是那句錯誤的論述，
電子需要很高的能量才能穿過真空
這句話是錯的，但是為什麼有人這麼說呢。我猜是轉述錯誤。如果說電子需要很高的能量才能怎麼怎麼樣
就有很多可以正確的可能了。而且是可以跟擊穿真空聯絡上的正確可能。
終於扯回了QED真空
電子需要很高的能量才能擊穿QED真空？這麼問就非常有邏輯並且顯現出題主高深的物理學修養！
那麼問題來了：什麼是QED真空？擊穿的是什麼？怎麼擊穿的？為什麼需要高的電子能量？
QED（量子電動力學）真空，是量子電動力學裡的概念。是具有最低能量的量子真空態。它通常不包含物理粒子。
不包含粒子不代表沒有能量。這個真空態有個不為零的最低能量叫零點能。關於零點能量存在最簡單的實驗證據是卡西公尺爾（Casimir effect）效應。
量子物理學家們說：真空不空！
牛人狄拉克賦予了真空全新的生命，真空實際上是充滿了負能態的電子的狄拉克海。狄拉克的量子真空理論假想了一種電子的反粒子正電子的存在。（實際上實驗證明正電子是真實存在的。
）當然狄拉克的理論是有缺陷的，但是後來的量子場論完善了狄拉克的理論。總之，量子理論裡的真空存在真空漲落。漲落的是零點能量，電子和正電子的虛粒子通過零點電磁場（光子）作為媒介不斷地產生又消失。
（注意，這裡的虛指的是，這些粒子並不是真實存在的，僅僅是滿足理論模型）。真空中只要有足夠能量（比如吸收光子），就可以產生一對虛的正負電子對，這一對正負電子也可以相互湮滅，重新變回光子。這對虛的正負電子對並不一定總是虛的，一定條件下當產生的正負電子的能量超過真實電子的靜止能量（0.
511MeV）的時候，他們可以不用再湮滅消失。成為真正的實在的正電子和負電子。
細思極恐！
那麼問題來了，剛才說當一定條件下虛的正負電子對能量超過一定值可以變成真實粒子。
這個條件是什麼樣的？又是如何滿足的呢？
考慮真空中產生一對虛的正負電子對，他們在乙個極強的電場中可以獲得加速，電場越強，在極短的時間和距離（這個距離為電子的康普頓波長）內能夠獲得的能量越高。當電場強度強到一定閾值的時候，虛粒子還沒來得及湮滅呢就獲得了足夠能量變成真實粒子。這個閾值對應的電場強度叫做Schwinger極限，大小為1.
3乘以10的18次方每公尺（沒有用公式吧），對應的功率密度為10的29次方瓦特每平方厘公尺。
條件知道了，怎麼實現呢？反正目前地球上還沒有。宇宙深處或許有，目前已經有實驗團隊宣稱在中子星附近觀測到真空極化。這是由於中子星周圍具有十分給力的強大磁場。
地球上最可能實現的手段是超強雷射場。目前實驗室內能夠產生的最強雷射場強度在10的22到23次方瓦特每平方厘公尺（吉尼斯紀錄由美國密西根大學CUOS中心的Hercules大力神雷射器保持，不過南韓人可能不高興，他們也有一台十分好用給力的雷射），距離Schwinger極限還差的有點遠。不過超強雷射領域發展的如火如荼，在不久的將來或許能夠有飛快的發展。
目前有計畫開展強場QED的世界上超強雷射領軍實驗室包括，美國密西根大學CUOS的在建ZEUS宙斯3拍瓦雷射，南韓光州4PW裝置，歐洲ELI在建的10PW雷射裝置，以及我們國家上海光機所5拍瓦雷射裝置，以及將要建設的上海光機所牽頭的上海超強超短雷射裝置SULF 100拍瓦裝置。
這些實驗室有關擊穿真空科學研究的新聞可參見：
中國科學院上海光學精密機械研究所----物理學家們計畫搭建超強雷射來擊穿真空
Most powerful laser in the US to be built at U-M
結論，外加在真空上的電場強度超過Schwinger極限的時候，能夠產生真實的正負電子對，這對粒子的能量都超過電子靜止質量0.511MeV，這就是所謂的擊穿真空。
3樓：jack zhang
自由電子很容易穿過真空，但是映象管，示波器，x射線管，這些真空原件為什麼需要很高的電壓（萬伏以上）呢？因為需要這麼多的能量才能發出這些射線啊。
映象管，需要電子的能量能夠點亮螢幕上螢光劑。
示波器也一樣。
x射線？需要電子從很高的能級跌落才能發出。所以這些原件需要很高的電壓。
但是電子管也是真空的工作電壓並不高。
主要的能量都用來讓電子游離出來。
4樓：野生年華
擊穿的是原子核和電子之間的束縛能量。
電子和原子核之間的電磁相互作用將電子拉在原子核附近，如果電子的能量不夠高，它就無法脫離原子核進入真空中。
換句話，擊穿真空是電極被擊穿了。
有沒有知友是做防雷的，求推薦工作入門需要的書籍，不甚感激
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