Билет 1 Механическое движение. Связь между линейными и угловыми характеристикам Механи́ческим движе́нием
жүктеу/скачать 34,41 Mb.
|
Биотех сессия-1
| Сверхпроводимость
Явление падения до нуля сопротивления проводника при определённой температуре называется сверхпроводимостью, а проводник в этом состоянии — сверхпроводником. Температуру, при которой электрическое сопротивление проводника обращается в ноль, называют критической температурой. В таком проводнике может протекать электрический ток, даже если к его концам не будет приложено напряжения иначе говоря сопротивление проводника будет стремится к нулю. В таких проводниках не выделяется тепло даже при значительной плотности тока, т.е. электроны в нём не встречают препятствий и не сталкиваются при свободном движении. Также, сверхпроводники не имеют магнитного поля. Даже если ранее оно присутствовало, то при критических температурах поле пропадет. Состояние сверхпроводимости разрушает как сильное внешнее магнитное поле, так и поле, вызванное большим электрическим током, проходящим через сверхпроводник. Данное обстоятельство затрудняет получение в сверхпроводнике больших токов и больших плотностей тока. Например, если в кольцевом проводнике, находящемся в сверхпроводящем состоянии, создать ток, а затем удалить источник тока, то сила этого тока в таком проводнике не меняется сколь угодно долго. В обычном же (несверхпроводящем) проводнике электрический ток в этом случае прекращается. Это указывает на перспективу использования явления сверхпроводимости при передаче электрической энергии. Очень упрощённо механизм сверхпроводимости можно объяснить так: при критической температуре электроны объединяются в правильную шеренгу и движутся, не сталкиваясь с кристаллической решёткой, состоящей из ионов. Это движение существенно отличается от обычного теплового движения, при котором свободный электрон движется хаотично. 2. Основы квантовой механики. Гипотеза Де Бройля. Волновые функции и их физические свойства. Квантовая механика – это раздел теоретической физики, составляющая квантовой теории, описывающая физические явления на самом элементарном уровне – уровне частиц. В ней результаты измерений физических величин носят вероятностный характер. Это значит, что при изменении какой-то величины возможно несколько результатов, каждому из которых соответствует определенная вероятность. Приведем пример: монетка крутится на столе. Пока она крутится, она не находится в каком-то определенном состоянии (орел-решка), а имеет лишь вероятность в одном из этих состояний оказаться. Основные постулаты квантовой механики: Основной элемент для описания состояния микрочастицы в квантовой системе является волновая функция Вероятность обнаружения частицы в объеме dV вблизи с координатами x, y, z в момент времени Условие нормировки (вероятность того, что частица находится в одной из точек рассматриваемого пространства) Идеи де Бройля содержали мысль о том, что любой микрообъект имеет, с одной стороны, корпускулярные характеристики – энергия E E и импульс p p, а с другой стороны, волновые характеристики – частота v v и длина волны λ λ. При этом количественное соотношение корпускулярных и волновых характеристик аналогично тому же для фотона: E = h v , p = h v c = h λ E=hv, p=hvc=hλ. Как уже было сказано выше, в гипотезе французского физика шла речь о всех видах микрочастиц, соответственно и указанное выше соотношение применимо для любых из них, в том числе, и для обладающих массой m m. Любая частица, обладающая импульсом, была сопоставлена с волновым процессом с длиной волны λ = h p λ=hp. Основой идей де Бройля стали размышления о симметрии свойств материи, и в то время, увы, гипотеза не получила опытного подтверждения. Однако, она стала мощнейшим катализатором развития новых идей о природе материальных объектов. На протяжении последующих нескольких лет выдающиеся умы XX века (физики В. Гейзенберг, Э. Шредингер, П. Дирак, Н. Бор и др.) создавали теоретические основы новой науки, названной квантовой механикой. жүктеу/скачать 34,41 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|