- Головна
- Готові шкільні презентації
- Презентація на тему «Надпровідність» (варіант 2)
Презентація на тему «Надпровідність» (варіант 2)
230
Слайд #1
Надпровідність
Підготувала учениця 11 класу
Стрельчук Катерина
Підготувала учениця 11 класу
Стрельчук Катерина
Слайд #2
Надпровідність, властивість багатьох провідників, що складається в тому, що їх електричний опір стрибком падає до нуля при охолодженні нижче певної критичної температури , характерної для даного матеріалу. Цю властивість виявлено у більш ніж 25 металевих елементів, великого числа сплавів та інтерметалічних сполук, а також у деяких напівпровідників.
Слайд #3
Теорії надпровідності
Явище надпровідності — макроскопічне (видиме) проявлення квантової природи речовини: атомів та електронів. Відомо, що електрони в атомі можуть перебувати тільки у визначених станах, яким відповідають дискретні значення енергії. Таким чином атом може поглинати і випромінювати енергію певними порціями — квантами. Однак, якщо ми перейдемо до макроскопічного тіла, де концентрація електронів перевищує 1022 см−3, то квантовий характер зміни енергії кожного електрону «змазується» великою кількістю таких електронів, що поглинають або випромінюють енергію, і ми бачимо суцільний спектр поглинання або випромінювання енергії макроскопічними тілами.
Явище надпровідності — макроскопічне (видиме) проявлення квантової природи речовини: атомів та електронів. Відомо, що електрони в атомі можуть перебувати тільки у визначених станах, яким відповідають дискретні значення енергії. Таким чином атом може поглинати і випромінювати енергію певними порціями — квантами. Однак, якщо ми перейдемо до макроскопічного тіла, де концентрація електронів перевищує 1022 см−3, то квантовий характер зміни енергії кожного електрону «змазується» великою кількістю таких електронів, що поглинають або випромінюють енергію, і ми бачимо суцільний спектр поглинання або випромінювання енергії макроскопічними тілами.
Слайд #4
Вперше поняття надпровідності виникло в Голландії. У 1911 році голландський фізик Камерлінг-Оннес виявив, що при охолодженніртуті в рідкому гелії їїопір спочаткузмінюється поступово, а потім при температурі 4,2 К різко падає до нуля.
Слайд #5
Значення критичних температур для деяких металів
Слайд #6
Значення критичних температур для деяких металів
Слайд #7
Однак нульовий опір - не єдина відмітна риса надпровідності. Ще з теорії Друде відомо, що провідність металів збільшується з пониженням температури, тобто електричний опір прагне до нуля.
Слайд #8
Одним з головних відмінностей надпровідників від ідеальних провідників є ефект Мейснера, відкритий в 1933 році, тобто повне витіснення магнітного поля з матеріалу при переході в надпровідний стан. Вперше явище спостерігалося в 1933 році німецькими фізиками Мейснером і Оксенфельдом.
Виштовхування магнітного поля із надпровідної сфери при температурі нижчій за температуру переходу до надпровідного стану
Виштовхування магнітного поля із надпровідної сфери при температурі нижчій за температуру переходу до надпровідного стану
Слайд #9
Одним з головних відмінностей надпровідників від ідеальних провідників є ефект Мейснера, відкритий в 1933 році, тобто повне витіснення магнітного поля з матеріалу при переході в надпровідний стан. Вперше явище спостерігалося в 1933 році німецькими фізиками Мейснером і Оксенфельдом.
Виштовхування магнітного поля із надпровідної сфери при температурі нижчій за температуру переходу до надпровідного стану
Виштовхування магнітного поля із надпровідної сфери при температурі нижчій за температуру переходу до надпровідного стану
Слайд #10
Магніт левітує над високотемпературним надпровідником, охолодженим до Т=200 К за допомогою рідкого азоту
Слайд #11
Магніт левітує над високотемпературним надпровідником, охолодженим до Т=200 К за допомогою рідкого азоту
Слайд #12
Труну Мухаммеда досвід, який демонструє цей ефект у надпровідниках. За переказами, труну з тілом пророка Магомета висів у просторі без будь-якої підтримки, тому цей досвід називають експериментом з «магометовым труною».
Слайд #13
Динамічна надпровідність
Слайд #14
Застосування надпровідності
Найбільш цікаві можливі промислові застосування надпровідності пов'язані з генеруванням, передачею і використанням електроенергії.
Найбільш цікаві можливі промислові застосування надпровідності пов'язані з генеруванням, передачею і використанням електроенергії.
Слайд #15
Інженери давно вже замислювалися про те, як можна було б використовувати величезні магнітні поля, створювані з допомогою надпровідників, для магнітної підвіски поїзда (магнітної левітації). За рахунок сил взаємного відштовхування між рухомим магнітом і струмом, індукованим в спрямовуючий провіднику, поїзд рухався б плавно, без шуму і тертя і був би здатний розвивати дуже великі швидкості. Експериментальні поїзда на магнітній підвісці в Японії і Німеччині досягли швидкостей, близьких до 300 км/год.
Слайд #16
Ще одне можливе застосування надпровідників - в потужних генераторах струму і електродвигунах малих розмірів
Слайд #17
Надпровідність Академік В.Л. Гінзбург, нобелівський лауреат за роботи по надпровідності
Слайд #18
Дякую за увагу!