Презентация по теме "Сверхпроводимость"

Сверхпроводимость Физика 11 класс Под ред. В.А. Касьянова

Критическая температура При охлаждении проводника его сопротивление уменьшается.      При  Что будет происходить при дальнейшем понижении температуры?  В 1908 году Г. Камерлинг­Оннес из Лейденского  университета (Нидерланды) получив жидкий гелий, стал  измерять сопротивление чистой ртути, погруженной в  жидкий гелий, и обнаружил (1911), что при температурах  жидкого гелия сопротивление ртути падает до нуля.  Позднее было установлено, что многие другие металлы и  сплавы тоже становятся сверхпроводящими при низких  температурах. В 1908 сумел достичь рекордно низкой на тот момент  температуры 0.9 K, за что получил Нобелевскую премию по  физике в 1913 год

Критическая температура В 1911 году впервые наблюдал резкое падение электрического  сопротивления ртути при температуре ниже 4.1 K. Это явление  получило название сверхпроводимости.  Сверхпроводимость – физическое явление, заключающееся в  скачкообразном падении до нуля сопротивления вещества при  критической температуре.  Критическая температура – температура скачкообразного перехода из  нормального состояния в сверхпроводящее.

Сверхпроводники Сверхпроводник  – вещество которое может переходить в  сверхпроводящее состояние. Ток в сверхпроводнике может протекать  неограниченно долго из­за отсутствия сопротивления.  Постепенно открывались металлы и сплавы с все более высокой температурой перехода.  В 1941 году охлажденный азотом ниобий показал температуру перехода при 16 K. (­257 С) В 1953 сплав кремния и ванадия показал суперпроводящие свойства в 17.5 K. Самая высокая температура перехода вещества в сверхпроводящее состояние была достигнута  в 1993 году и составила 138 градусов К. Это вещество относится к керамическим  сверхпроводникам и представляет собой сложное соединение с добавлением таллия, ртути,  бария, кальция, меди

Изотопический эффект Резкий спад сопротивления при критической температуре  означает, что электроны не выбывают из общего направленного  движения. Изотопический эффект – зависимость критической температуры от массы ионов в  кристаллической решетке.   Это означает, что на резкое изменение характера движения электронов при  критической температуре оказывает влияние структура кристаллической решетки.

Куперовские пары В 1957 году трое американских ученых (John Bardeen, Leon Cooper,  John Schrieffer) опубликовали первую полноценную, принятую научным  сообществом теорию сверхпроводимости, известную как «BCS theory» Теория была удостоена Нобелевской премии в 1972 году. Теория объяснила  сверхпроводимость при температурах близких к абсолютному нолю для металлов и  простых сплавов, однако перестала быть адекватной после открытия  высокотемпературной сверхпроводимости.

Куперовские пары Электрический ток в проводнике обусловлен согласованным  движением куперовских пар электронов.

Некоторые применения сверхпроводимости Инженеры давно уже задумывались о том, как можно было бы  использовать огромные магнитные поля, создаваемые с помощью  сверхпроводников, для магнитной подвески поезда (магнитной  левитации). За счет сил взаимного отталкивания между движущимся  магнитом и током, индуцируемым в направляющем проводнике, поезд  двигался бы плавно, без шума и трения и был бы способен развивать  очень большую скорость. (514 км/ч)