令人遐想的超導世界
摘要: 胡 偉 在電能傳輸過程中,由于導線電阻的存在,都要產生熱效應,白白地消耗了電能,還會給機器、設備造成損害??茖W家為此傷透了腦筋,千方百計地探索電阻很小甚至為零的導體傳輸電能。 在人類以自
胡 偉
在電能傳輸過程中,由于導線電阻的存在,都要產生熱效應,白白地消耗了電能,還會給機器、設備造成損害??茖W家為此傷透了腦筋,千方百計地探索電阻很小甚至為零的導體傳輸電能。
在人類以自己的智慧和勞動踏入從未進入的低溫奇異世界后的1911年,科學家發現在4.2K附近水銀的電阻消失了,這就是通常所說的超導現象,這時水銀進入了一種新的狀態,科學家稱為超導態,從此揭開了研究超導的第一頁。超導現象這一偉大發現,促使人們挖掘物質世界中超導電性所隱藏的最神秘的寶藏。
具有超導電性的物質叫超導體,超導體電阻突然變為零的溫度超導臨界溫度至今已發現有28種元素,幾千種合金和化合物是超導體。超導體進入超導狀態時,不僅體內的電阻為零,而且體內的磁場也為零,表現出完全的抗磁性。
請看一個有趣的實驗,把有三條銅腿支撐著的鉛碗浸入液氦中,這時溫度為4K,鉛進入超導狀態,當永久磁棒靠近鉛碗表面時,奇怪的現象發生了,磁棒懸空飄浮在碗的上面。這是由于鉛碗的完全抗磁性,產生了足夠大的排斥力,與磁棒受到的重力相平衡的緣故。
長期以來,人們發現的超導體只能在低溫液氦區(4K左右)工作,這就需要許多低溫設備和技術,費用很高且不方便,因而限制了超導體的應用。
二十世紀六十年代開始,人們一直在探索把超導臨界溫度提高到液氦溫區以上的辦法,這就是高溫超導研究。直到1986年,高溫超導研才取得了突破性的進展,科學家相繼發現了許多高溫超導物質,現在高溫超導體的臨界溫度已達到130攝氏度左右,使超導體已走出液氦的陰影,為人類挖掘導電性所隱藏的寶藏開辟了廣闊的前景,讓我們進入超導世界的遐想前夜。(作者單位:汝南縣高級中學)
責任編輯:guanli
(原標題:駐馬店新聞網)
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