摘要：有趣的低温和超导现象. 0K到120K为低温物理学研究的温度范围.在这个温度范围里.物质会表现出许多奇特的现象.例如. 鲜嫩的花瓣变得像玻璃一样脆.弹性很好的橡胶制品会一敲就碎.铅皮制作的小铃能发出清脆的响声.等等.除此之外.在极低温度下.物质还能呈现出更奇特的性质. 超流动性 液体流动时.由于液体各部分之间以及液体跟器壁之间有摩擦力.通常液体很难通过很长的毛细管.例如.在4K时.把液氦盛放在中间用很细的管子连接的左侧容器中.液氦不能流过毛细管.如图甲所示,但当温度降到2.172K时.液氦竟可以从连通器的左侧通过毛细管射向右侧的容器中.如图乙所示.科学家们还发现.这个温度下的液氦可以流过直径为0.00001cm的小孔.可以说.在2K的温度时.液氮没有过不去的孔.液体在极低温度下的这种性质.叫做超流动性. 超导电性 金属的电阻随着温度的降低会减小.在温度接近绝对零度时.电阻会怎么样呢?1911年昂尼斯在测量低温下汞的电阻时发现:在4．2K时汞的电阻突然完全消失.这时汞中的电流.不需要外电压来维持.长期保持着.永不衰减.像低温下汞那样.电阻完全消失的导体.叫超导体.现在已经知道.元素周期表中约占半数的金属元素以及相当多的化合物和合金.都能在一定的温度下转变成超导体. 超导体具有的超导电性.对科学技术的发展有很大的意义. 产生强磁场的电磁铁工作时.需要很大的电流.由于线圈电阻的作用.使得通电导线产热.把电能消耗掉.较大的电磁铁工作时.消耗的功率达几千瓦甚至更多.但是.如果用超导线圈.只需要一个40kW左右的电源.就可以发挥同样的作用.大大地节省了电能.目前.这种超导磁铁已应用在科学研究上.在输电线路上使用超导材料.大约可以节约1/4以上的电能.超导磁铁和磁铁之间能产生强大的磁力.使磁体上浮.就像两个磁体的同名磁极相对一样.如图甲所示,有电流的超导铅环能够托起超导铅球.如图乙所示. 这表明超导体被磁化后.变成磁性相反的物质.这种性质叫做抗磁性.人们利用超导体的抗磁性设计了磁悬浮列车.这种列车能悬浮在铁轨上空几厘米处.行车阻力小.无噪声.无污染.速度大.很受人们的赏识.目前超导磁悬浮列车的研究已处于实用性研究阶段.电流的超导区超导体的超导电性还可用在提高计算机的功能和速度上.如果将超导材料用在计算机上.可使计算机动作更快.比现在的速度快10-100倍呢!

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