作业帮 > 物理 > 作业

超导体的原理

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/25 08:12:46
超导体的原理
[实验] 1911年荷兰著名物理学家卡梅林·昂内斯首次将氮液化,获得了4.6K(-268.4℃)的低温.当昂内斯将金属汞置于低温液氮中,发现汞的电阻急剧下降,直至消失,电阻为零!这在当时简直是不可思议.超导的原理是什么?物理学面临新的课题.
超导现象总是在温度很低的条件下发生,人们把超导体发生超导现象时的温度称做临界温度.人为地制作低温是很麻烦的,显然,临界温度越高超导材料的应用就越方便,越有应用价值,于是世界各国的科研大军又致力于研制高临界温度的超导材料,超导材料开始进入实用阶段.

[分析] 面对电阻为零的超导之谜,各种学说应运而生:有的说在产生了电子隧道;有的说是在低温条件下原子被冻僵了,还有的提出电子唯象理论(建立在假定之上的理论),假定在低温条件下两个电子结成了库伯对……但是隧道怎样产生,原子如何冻僵?难有交代.

超导的发生是核外电子速率随温度变化的显著表现,是核外电子运动所引起的物质特性变化的明显特征,超导原理是:
在很低的温度下,物体的所有的电子速率降低,价电子运转在固定的平面上,达到临界温度,价和电子运转速率越来越低.核心习惯于常温下的核外电子快速运转,价和电子运转缓慢,造成了原子暂时缺失价电子的现象.核心就挪用相邻核心的价电子,相邻核心又挪用,所有的核心都向某一方向近邻挪用,于是就形成外层电子公用.这种核外层电子公用的状态就是物质的超导态,核外层电子处于公用的状态的物体就是超导体.