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人类生活在覆盖着大气层的地球表面，而潜水员则工作于水下高压环境。水下环境对人类来说是陌生 的，充满危险和挑战的场所，潜水员要想地工作，就必须了解水下环境的特点并拳握诚轻环境影响所 必需的技术， 物质和能量的性质和相互关系，构成了研究潜水物理的基础。潜水物理主要研究气体和水的物理性质， 热、光及声在水下传播的性质等。 — 、物质 科学家己发现了构成物质世界的 112 种单一的物质或元素。元素是表现一定物理和化学特性的物质的 简单形式，而且用化学方法不能分解成更基本的其它形式。所有的元素都具有与其它任何元索不同的特 性。 元素由原子组成。原子是具有元素特性的物质的小微粒。各种元素的结合形成了人类目前己知的四 百多万种物质。原子互相结合构成分子，其特性通常不同于组成分子的任何原子。例如：两个氧原子和- 个碳原子结合形成二氧化碳，而一个氧原子和一个碳原子结合则形成一氧化碳， 二氧化碳和一氧化碳是两 种具有不同性质的物质。某些原子很活泼，并很容易与接近的几乎所有物质结合。但是另一些原子则是惰 性的，不能和其它物质自然结合。例如氢气是一种潜水中常用的情性气体，其情性使得自己的原子间都不 能结合，故它的分子只有一个叙原子。 通过原子结合而形成的任何元素或物质，都以固体、液体和气体这三种自然形式（物态）之一存在。 具有一定的形状、重量和体积的物体叫固体。具有一定的体积和重量，但没有固定形状的物体叫液体。具 有一定的重量并占据空间，但没有固定的体积和形状的物体叫气体，气体和液体同属于流体。 一种物质呈何种物态，取决于温度和压力。物质是由分子组成，而分子是时刻在运动之中的。固态物 质其分子严格按基本的固定形式排列。此时其分子运动是围绕平衡位置的稳恒振动。当温度升高时，分子 运动加快，分子互相摆脱并做不规则运动。这样固体就溶化成液体。当温度进一步升高，分子运动速度格 更快，这时部分分子自发地离开液体表面变成气体，如果温度到达物质的沸点，液体就很快转变成气体。 降低温度会使上述变化逆转。当气体分子冷却时，其运动速度减慢，动能减小，气体逐渐凝结成液体。温 度进一步降低到液体的冰点时，将再次交成固体。 二、能量 功和能的概念是密切相关的。它们构成了物理世界的第二要素。对某物体施加一个力，这个物体在力 的方向上移动了一段距离，我们把力和位移的乘积叫做这个力对物体所做的功。单位时间所做的功则叫功 率。 能量是指做功的能力。能量守恒定律指出：自然界的能量既不能创造，也不能消灭，只能从一种形式 转换成另一种形式。能量有六种基本形式，即：机械能、热能、辐射能、化学能、电能和核能。 潜水物理学中，将着重研究光（属辐射能）、声 （属机械能）和热能在水下的传播特性。 三、计量单位 物理学在很大程度上依赖于物质或能量的一种状态与另一种状态的比较标准。在潜水界，以往经常供 用公制单位和英制单位。我国颁布法定计量单位以后，英制单位和公制中的许多单位己被剔除在法定计量 单位以外。我国的法定计量单位是以国际单位为基础，适当保留个别常用的非国际单位所组成的计量单位 体系。 今后，凡是遇到计量单位的问题时，我们都应使用 法定计量单位。 为了便于学习，我们需要了解潜水中常用到的一些法定和非法定计量单位的换算关系

我国潜水技术现状和发展趋势 我因解放前仅有少数几个潜水单位，潜水员不过百余人，没有专门从事这方面的研究人员，所有的清 水器材都从国外进口，潜水装具只有简易装具和少量的通风式重潜装具，或不用装具潜水，潜水设备和作 业条件极差，潜水事故屡见不鲜。新中国成立后，成立了专业的技术机构，开始培训潜水技术人员，研創 和更新了潜水装具、加压舱等潜水设各系统。目前，我国己建立了一支潜水技术人员和装备比较齐全的专 业队伍，具备了可以采用各种潜水技术在海上进行潜水作业的能力。 1979 年春至 1980 年秋，在福建海区打捞 “阿波丸”工程是我国 次远海深水作业。在海上施工共 965 天，500 多名港水员在 57~63 水下 作业总数13 064 人次，捞货5418t，圆满地完成沉船的勘测打捞任务。当今，就潜水员关系密切的承 压潜水来说，在空气常规潜水方面，作业深度、潜水装具及医务保障上均与国际水平相当。传统的通风式 重装渐趋淘汰，采用水面供气需供式轻装与开式钟配套使用将成为发展趋势。在氢氧常规港水方面，使用 国产的装具和设备，己可满足海上进行潜水作业的要求。 由于氦气昂费，采用新型的半闭式装具，并配以 常规潜水系统己引起重视。目前，我国仅有少数单位学握混合气潜水技术，所以实际应用还不够普追。在 饱和潜水方面，我国起步较迟，但进展较快。氮氧饱和一空气巡回潜水技术，在饱和深度和时间方面己跨 入世界先进行列。氦氧饱和潜水己完成实验室 350m 饱和-370m 巡回潜水。在海上进行了 150m 飽和-182m 巡回潜水。 这些成绩与国外模拟潜水 701m 及海中直接潜水 535m 的世界记录相比，还有很大的差距。而且， 饱和潜水作业在国外海洋开发中己大规模实际应用，而国内尽管有了国产的 300m 饱和潜水系统及大循环 的闭路呼吸系统，但都有待于海上实际应用。 潜水作业不是一项单纯的潜水任务，还需要潜水员在水下完成各种技术性工作。潜水技术仅仅解决下 潜和上升的问题，而潜水作业技术则指使用水下工具（包括机械手）完成水下作业任务所采用的技术，是 解决水下能否干活的问题。所以，如今对一名专职潜水员的要求是很高的。他除了要了解水下物理、工程、 医学等知识和会熟练操作各种潜水装具、设各和载人潜水器之外，还需要懂得多种水下工具和新型仪器的 使用。 21 世纪是海洋经济时代。 从世界范围总体来说，现在大约总数 1/3 的潜水员是专为海洋石油开发服务 的。据有关方面预测，我国近海石油开发总投资估算需200 亿美元。所以，当前在我国培养和建立一支可 以满足海上作业的潜水队伍是非常迫切和需要的。