Квантовые свойства макроскопических объектов

Квантовые свойства макроскопических объектов

| |

| |

|ПСКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ |

|САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

|Контрольная работа по дисциплине |

|Концепции современного естествознания |

| |

| |

| |

| |

| |

|Студента группы 61-09 |

|Факультета ЭМ |

|Орлова А. А. |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

| |

|Псков |

|2000 |

План

1. Сверхпроводимость.

2. Квантовая электроника.

3. Электрическое строение молекул.

Сверхпроводимость.

Создание макроскопической теории сверхпроводимости относится к 1957 —

1958 гг.

Объяснение механизма сверхпроводимости невозможно в рамках

классических концепций, так что оно является триумфом квантовой теории.

Сущность дела состоит в том, что между электронами действуют силы

кулоновского отталкивания, тем не менее в твердых телах возникают на ярду с

ними также и силы притяжения между электронами, обусловленные тем, что

электроны могут обмениваться фононами, т. е. квантами упругих колебаний

тела. Это притяжение приводит к образованию вблизи энергетической

поверхности Ферми связанных пар электронов.

Квантовые закономерности приводят к тому, что эти пары образуют так

называемый Бозе-конденсат, обладающий свойствами сверхтекучести. Поскольку

эти пары электронов обладают электрическим зарядом, то их сверхтекучесть

равносильна сверхпроводимости.

Так в чем же заключается явление сверхпроводимости, которое смогла

полностью объяснить лишь квантовая теория.

Сопротивление всех чистых (лишённых примесей) металлов при

приближении к абсолютному нулю температуры стремится к нулю, но в некоторых

металлах изменение это происходит не плавно: при некоторой определённой

температуре сопротивление внезапно (скачком) падает до нуля или, во всяком

случае, до неизмеримо малой величины. Резкость этого скачка характеризуется

тем, что в некоторых металлах он происходит при изменении Т всего лишь на

0,001(.

Температура скачка называется критической температурой, а состояние

металла ниже этой температуры, характеризуемое отсутствием сопротивления

постоянному току, называется сверхпроводящим состоянием.