Физика низких температур



Дата02.02.2022
өлшемі0,85 Mb.
#116976
Байланысты:
2 дәріс Төменгі темпер физикасы
2 апта практикасы, а есеби интернет

ТӨМЕН ТЕМПЕРАТУРА ФИЗИКАСЫ


Дәріс беруші физика кафедрасының аға оқытушысы ИМАНЖАНОВА К.Т.

Бұл не?


Өте төмен температура физикасы-оттегінің сұйық күйге өту температурасынан төмен температурада байқалатын құбылыстарды зерттейтін физика бөлімі (-182,97° с, 90,19 К). Төмен температура физикасы өте төмен температурада, абсолютті нөлге дейін жүретін физикалық процестерді зерттейді, осы төмен және өте төмен температуралардағы материалдардың қасиеттерін зерттейді.

Өте төмен температураға жетудің әртүрлі әдістері бар. Бүгін біз тек бірнеше жолдарын қарастырамыз. Сіз біздің жұмысымыздан басқалардың егжей-тегжейлі сипаттамасын таба аласыз.


Мұндай төмен температураны қалай алуға болады?

1. Каскад процесі

  • Алғашқы тәсілдердің бірі. Ол сутегі мен гелийді күйдіруге жарамсыз. Оның мәні температура әртүрлі жұмыс заттары бар бірнеше компрессорлық типтегі тоңазытқыштардың көмегімен сатылармен төмендейді.

2.Клод әдісі

  • Клод пен Гейландт жасаған әдіспен салқындату үшін поршеньді машина қолданылды, онда сығылған газ сыртқы күштерге қарсы жұмыс істейді. Егер мұндай кеңейту адиабатикалық жағдайда жүрсе (яғни, қоршаған ортамен жылу алмасусыз, ол шамамен тез кеңеюде орындалады), онда газ өзінің ішкі энергиясы есебінен жұмыс істейді.

Біз ,әрине, кәдімгі сынап термометрін алып, жай ғана өлшей аламыз, бірақ ғалымдар бәрін қиындатқысы келеді және жаңа әдістерді ойлап табуда. Сондықтан оларды талдайық.


Бірақ біз бұл температураны қалай өлшейміз?

Кедергі термометрлері

  • Жұмыс принципі металдардың, қорытпалардың және жартылай өткізгіш материалдардың температураға электрлік кедергісінің тәуелділігіне негізделген. Жоғары тұрақтылық пен жеткілікті сезімталдық оларды 100 К-ден төмен температураны өлшеуге ыңғайлы құрал етеді. Төмен температура аймағында практикалық термометрия үшін негізінен қарсылық термометрлері қолданылады.

Бірақ бұл бізге не үшін керек?

Бұл, бәлкім, ең маңызды мәселе, біз оны соңына қалдыруды шештік. Төмен температура физикасы көптеген тапсырмаларды қамтиды, сондықтан біз оған көп уақыт бөлуге тура келді. Төменде біз сізге физиканың осы бөліміне қатысты таңғажайып, керемет тәжірибелер мен эксперименттер туралы айтып береміз.

Іргелі зерттеулер

  • В. Нернст пен Камерлинг-Оннес қызметкерлермен өткізген төмен температурадағы қатты заттардың нақты жылу сыйымдылығын өлшеу кванттық теорияның пайдасына сенімді дәлел болды. Өлшеу нәтижелері а. Эйнштейн ұсынған және П. дебай өзгерткен кванттық физика заңдарына негізделген теорияны растады. Газдардың нақты жылу сыйымдылығының төмен температуралы өлшемдері олардың молекулалық құрылымы туралы анық болды, ал сутегі мен дейтерий жағдайында олар осы элементтердің ядроларының қасиеттері туралы ақпарат берді.

- Аса ағымдылық

- Аса ағымдылық

Лямбда нүктесінен (T = 2,172 К) өткен кезде сұйық гелий фазалық ауысуды бастан кешіреді, толығымен "қалыпты" күйден (гелий-I деп аталады) гелий-II деп аталатын жаңа күйге өтеді, бірақ тек Капица гелий-II үйкеліссіз ағып жатқанын көрсетті.

-Асқын өткізгіштік

Төмен температуралы өлшеулер көрсеткендей, таза металдардың электр кедергісі температураның төмендеуімен шамамен сызықтық түрде төмендейді. Абсолютті нөлге жақындаған температурада бұл металдардың нақты кедергісі тұрақты мәнге жетеді. Бұл әсер өлшеу және есептеу техникасында, өткізгіш магниттерде және басқа құрылғыларда қолданылды.

НАЗАРЫҢЫЗҒА РАХМЕТ!!!



Достарыңызбен бөлісу:




©engime.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет