Ученики на Учителя.com


Конспект урока "Сверхпроводимость"

Тема: «Сверхпроводимость»
Цель урока: 1) Изучить способы исследования сверхпроводимости
2) Научиться проводить наблюдения сверхпроводимости.
3) Формирование патриотического отношения учащихся к достижениям советской и
российской космической науки и техники
Ход урока:
1. Организационный момент.
2. Проверка домашнего задания:
Вопросы:
1. Почему при увеличении температуры увеличивается число столкновений электронов с
атомами кристаллической решетки проводника?
2. Почему удельное сопротивление полупроводников уменьшается при увеличении тем-
пературы?
3. Опишите процесс собственной проводимости в полупроводниках.
3. Объяснение нового материала.
Сверхпроводимость. — физическое явление, заключающееся в скачкообразном падении
до нуля сопротивления вещества.
■
■ Критическая температура. При охлаждении проводника его удельное сопротивление
уменьшается достаточно плавно по линейному закону. Однако при снижении температуры ниже
некоторой критической величины Т
1ф
, близкой к абсолютному нулю, удельное сопротивление
некоторых веществ скачкообразно падает практически до нуля. Например, удельное
сопротивление свинца уменьшается в 10
14
раз по сравнению с его величиной при Т
к>
20 С.
Критическая температура — температура скачкообразного перехода вещества из
нормального состояния(Т>Ткр) в сверхпроводящее (Т<Ткр).
Сверхпроводник — вещество, которое может игре ходить в сверхпроводящее состояние.
Максимальной критической температурой среди чистых металлов обладает технеций
Вещество
Т
кр
*
к
Вольфрам
0,015
Титан
0,4
Кадмий
0,5
Уран
0,8
Цинк
0,9
Алюминий
1,2
Индий
3,4
Олово
3,7
Ртуть
4,2
Свинец
7,2
Ниобий
9,2
Технеций
11,2
Сплав
(Ва—Ьа—Си—0)
35
Сплав
(Ва—У*—Си—О)
98
Сплав
(Т1-Са-Ва-Си-0)
125
сверхпроводник
Зависимость удельного сопротивления проводника и сверхпроводника от температуры
■ Отличие движения заряженных частиц в проводнике и сверхпроводнике*.
Куперовские пары. Электрический ток в сверхпроводнике обусловлен согласованным
движением куперовских пар электронов.
Подобное притяжение между парой электронов может возникать, даже если они
находятся друг от друга на расстоянии, в тысячи раз превышающем период решетки (рас-
стояние между соседними узлами).
Движение электронов в паре перестает быть независимым. Благодаря притяжению
между электронами в паре оно становится согласованным. Притяжение между электрона-
ми препятствует столкновению каждого из них в отдельности с ионами решетки.
Электроны в сверхпроводнике (в отличие от обычного про водника) являются
«единым коллективом» куперовских пар.
Механической аналогией движения зарядов в сверхпроводнике является скатывание по наклонной
плоскости с выступающими цилиндрическими штырями пары шариков, связанных пружиной .
Если один из шариков ударяется о штырь, он не отскакивает назад, так как второй шарик,
связанный с ним пружиной, продолжает движение.
Закрепление:
Проверочный тест
14.Домашнее задание: §112
презентация
Скачать материал

Физика - еще материалы к урокам: