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第187章 发现超导现象的实验

超导体的发现,具有诱人的应用前景,给世界带来一场新的技术革命。

我们知道,在电学中导电的材料为导体,如铜、铝、铁等;不导电的材料为绝缘体,如木材、橡胶、电木等,可你知道还有一种超导体吗?它又是谁发现的呢?

在正常情况下,导体都有一定的电阻。不同导体的电阻大小是不同的,不同温度环境中的同一导体的电阻也不一样。

1894年,荷兰物理学家昂纳斯在莱顿大学创办了低温物理研究所,建立了着名的低温实验室,主要从事低温物理的研究。1906年和1908年,他分别液化了当时最难液化的气体氦和氢,获得了零下269摄氏度的低温。随后,他又致力于低温下金属及其合金性质的研究,进行金属导电率随温度变化的实验。

1911年,昂纳斯先用铂和金做实验,发现金属的电阻随温度降低而降低。但在低至4开时,温度再往下降电阻就减少得不多。他认为,这是金属中的杂质作怪,于是,他改用易于提纯的汞作实验。他把纯度极高的汞先冷却到233开以下,使汞凝成一条线,再降温至4.2开时,在汞线上通上电流,一个奇怪的现象发生了:实验电路中的电流表指针急剧地向无穷大方向摆去,汞的电阻从0.1欧降到0欧。

这意料之外的情景,是一个惊人的科学发现,使他惊喜不已。这就是超导电现象,简称超导现象,变为超导体时的温度叫“转变温度”。

这一现象揭开了自然界中存在着在极低温条件下没有电阻的物质,这种物质称为超导体。1912年,他又发现铅(7.2开时)和锡的超导现象。昂纳斯因此而荣获1913年诺贝尔物理学奖,被誉为“超导之父”。

1930年,迈斯纳发现转变温度为11开的氮化铌,从而证明化合物的转变温度高于所有元素。于是,人们便在化合物中寻找较高转变温度的超导体。至今,人们已发现铝铌、钽等几十种金属,在一定的低温环境里也具有超导性。几千种合金和化合物的超导体也在研究中发现。

超导现象作为一门新的科学技术,可广泛应用于微电子、计算机、生物工程、探矿、医学等各个领域。

超导体有着诱人的使用前景,比如用它制成的电线没有电阻,这将使输电时电能在输电线上超过1/4的电能损失节约下来;利用无电阻导线输电,还可使大的电器起动时不致使电网电压降低而影响其他电器的用电;用超导电线制作的电动机,将不会发热,从而可提高电动机的寿命和效率;用超导体可制成性能优良、时速大于每小时500千米的超导磁悬浮列车和效率极高的超导发电机等。科学家预言,如实现室温超导,将会给世界带来一场新的技术革命。