1. 首页 > 科技

低温使导体电子运动速度减小,使稳定电子与原子核之间距离增大、电子受核引力减小形成超导体机理是什么?

低温使导体电子运动速度减小,使稳定电子与原子核之间距离增大、电子受核引力减小形成超导体机理是什么?

为什么会出现低温超导现象?

当特定导体降到一定温度时,原子由不规则排列,变成规则排列,自由电子在规则原子间穿梭,与原子没有碰撞,当然此时就没有能量的损失,也就没有电阻成为超导体。

为什么导体在低温下会出现超导现象?

超导电性是电子与晶格振动相互作用而产生的。他们都认为金属中的电子在点阵中被正离子所包围,正离子被电子吸引而影响到正离子振动,并吸引其它电子形成了超导电流。接着,美国伊利诺斯大学的巴丁、库柏和斯里弗提出 超导电量子理论,他们认为:在超导态金属中电子以晶格波为媒介相互吸引而形成电子对,无数电子对相互重叠又常常互换搭配对象形成一个整体,电子对作为一个整体的流动产生了超导电流。由于拆开电子对需要一定能量,因此超导体中基态和激发态之间存在能量差,即能隙。这一重要的理论预言了电子对能隙的存在,成功地解释了超导现象,被科学家界称作“巴库斯理论”。这一理论的提出标志着超导理论的正式建立,使超导研究进入了一个新的阶段。

为什么低温会出现超导现象

金属导电是因为金属中含有自由电子,既然含有自由电子,那为什么还会有电阻,这就说明在金属中自由电子的“自由”是相对的,并不是绝对的自由,这些自由电子仍然受着原子核和其它电子的制约。在电压的作用下,电子只能以 S路线进行移动

当物质进入超导状态时,由于温度很低,核外电子绕核运动的速度很慢,电子绕核运动产生的磁场很弱,这时原子核产生的磁场与电子绕核运动产生的磁场在原子的边沿上相互抵消,几乎为零,电子在零磁场中运动就不会受到洛仑兹力的作用,因此电阻为零。并且相邻原子之间因电子绕核运动产生的磁引力消失了,在原子核产生的磁场的作用下,相邻原子中的电子转变成了同向绕核运动,使得最外层电子很容易从一个原子移动到另一个原子

在原子之间失去了电子绕核运动产生的磁引力的情况下,原子之间的作用力变得很小,使得原子很容易发生转动,原子核发生了磁极同向排列。在原子核磁极发生同向排列的情况下,这时电子绕核运动的方向变得相同了,电子从一个原子到另一个原子不需要改变运动方向,电子的移动路线是直线,并且又是在零磁场中运动,所以没有阻力故没有电阻

简而言之 就是低温使杂乱无章的原子或原子核排列整齐 从而减小自由电子运动的阻力 即电阻 使电阻为零

下列说法正确的是(  )A.在核反应堆中,为使快中子减速,在铀棒周围要放“慢化剂”,常用的慢化剂有

A、核反应堆中,为使快中子减速,在铀棒周围要放“慢化剂”,常用的慢化剂有石墨、重水和普通水,故A正确;

B、按照玻尔理论,氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时,则由k

e2

r =m

v2

r ,可得电子的动能减少,电势能增大,且原子总能量增大,故B正确;

C、蓝色光照射某金属表面时有电子逸出,因红光的频率低于蓝光,则改用红光照射有可能会有电子逸出,故C错误;

D、核力是强相互作用的一种表现,在原子核的尺度内,核力比库仑力大得多,其作用范围在1.5×l0-l5m,故D错误;

E、原子从a能级状态跃迁到b能级状态时发射波长为λ1的光子,则有:放出能量为△E=h

c

λ1 ,原子从b能级状态跃迁到c能级状态时吸收波长为λ2的光子,吸收能量为:△E′=

hc

λ2 ;已知λ1>λ2.则吸收大于放出,当原子从a能级状态跃迁到到c能级状态时将要吸收能量为△E″=

hc

λ2 ?

hc

λ1 =hc

λ1?λ2

λ2λ1 ;

因此吸收波长λ=

λ1λ2

λ1?λ2 ;故E正确;

故选:ABE.