středa 30. listopadu 2011

Kvantová levitace


Na tenký keramický materiál se nanese povlak supravodiče (~ 1μm silná), složeného z materiálu II. stupně pro supravodivé materiály, jež jsou baryum, yttrium a oxid měďnatý. Keramická vrstva nemá žádné zajímavé magnetické nebo elektrické vlastnosti při pokojové teplotě. Pokud tento materiál ochladíme pomocí tekutého dusíku pod teplotu -185 C ( -301 F), stává se z něj supravodič. Supravodič vede elektřinu bez odporu, tedy bez ztráty energie.
Supravodivost a magnetické pole se nemají rádi navzájem. Pokud to bude možné, supravodič bude vypuzovat všechny magnetické siločáry ven . Jedná se o Meissner účinek .

Na ukázkách video supravodičů si můžeme všimnout, že omezení vířivých proudů se vztahuje na relativní změny magnetického pole, nikoliv na pohyb supravodiče. Pokud se supravodič v poli magnetů pohybuje tak, aby se jeho intenzita podél vzorku neměnila, žádný vířivý proud se v něm neindukuje a dokáže se po něm pohybovat lehce bez viditelného tření.
Celý vzorek je obalený do fólie a následně zalit tekutým dusíkem, to slouží jako rezervoár kapalného dusíku a navíc celý vzorek tepelně izoluje. Na ukázce je vidět, jak vzorek obíhá magnetickou dráhu a názorně demonstruje, jak supravodič uvězňuje magnetické siločáry, takže se do magnetického pole doslova zapíchne. Díky tomu že celý vzorek je velmi tenký, magnetické pole nevytěsňuje ven, ale jím prochází. Supravodiče tzv. druhého typu totiž umožňují vniknout magnetickému poli dovnitř, zatímco nízkoteplotní supravodiče I. typu ho prostě vytěsňují a tak po magnetickém poli sklouznou.
V tenké vrstvě supravodiče i nepatrný pohyb, vyvolá nadkritickou hustotu vířivých proudů a proto se taková vrstvička v magnetickém poli nepohupuje - ale visí v něm bez pohybu. 

Žádné komentáře:

Okomentovat

Kdo je Anonymní, tedy nepřihlášen, vždy se podepsat, je to základ slušného chování. Většinou nepustím do éteru.