Реферат по физике 8 класс "Сверхпроводимость"

В 1911 г. Камерлинг-Оннес открыл явление сверхпроводимости, изучение которого интенсивно продолжается до наших дней и составляет одно из важнейших направлений физики твердого тела. Оказалось, что при температуре, близкой к 40 К, электрическое сопротивление ртути скачком обращается в нуль. Многие металлы и металлические сплавы при температурах, близких к абсолютному нулю, переходят в особое сверхпроводящее состояние, наиболее поразительным свойством которого является с в е р х п р о в о д и м о с т ь - полное отсутствие сопротивления постоянному электрическому току. Наведенный в сверхпроводящем кольце ток сохраняется неизменным практически бесконечно долго - в течение нескольких лет не удается обнаружить сколько-нибудь заметного затухания этого тока. Этот эксперимент провел в1959 г. американский ученый физик Коллинз. Эффект сверхпроводимости состоит в исчезновении электрического сопротивления при конечной, отличной от О0 К, температуре (критическая температура - Тк). Открытие Камерлинга-Оннеса повлекло исследования разных веществ - сверхпроводников и их свойств. Были отмечены резкая аномалия магнитных, тепловых и ряда других свойств, так что правильнее говорить не только о сверпроводимости, а об особом, наблюдаемом при низких температурах состоянии вещества. Сейчас выявлена целая группа веществ - сверхпровод - ников (В 1975 их было >500). Самой высокой критической температурой среди чистых веществ обладает ниобий (Тк = 9,22 0 К), а наиболее низкой - иридий (Т к = 0,1400 К). Сложное соединение, синтизированное в 1967 г., сохраняет сверхпроводимость до 20,10 К, в 1973 г. рекорд равнялся 22,30 К. Критическая температура зависит не только от химического состава вещества, но и от структуры самого кристала. Например, серое олово является полупроводником, а белое олово - металлом, способным к тому же при температуре, равной 3,720 К, переходить в сверхпроводящее состояние. Бериллий-сверхпроводник в виде тонкой пленки. Некоторые вещества становятся сверхпроводниками при высоком давлении (Ва с Т к=50 К под давлением ~ 150 кбар). Из всего следует вывод, что сверхпроводимость представляет собой коллективный эффект, связанный со структурой всего образца. Переход металла в сверхпроводящее состояние и обратно происходит при тех значениях температуры и напряженности магнитного поля, которые соответствуют точкам на кривой зависимости Н к от температуры (рис 1.) Учитывая обратимость перехода и различие свойств металла в сверхпроводящем и нормальном состояниях, этот переход можно рассматривать как фазовый переход между двумя различными состояниями одного и того же вещества : n-фазой (нормальное состояние) и s-фазой (сверхпроводящее состояние).