co to pokazuje:

materiał nadprzewodzący w obecności zewnętrznego pola magnetycznego wyklucza to pole ze swojego wnętrza. Pokazuje to lewitowanie magnesu nad nadprzewodnikiem wysokotemperaturowym.

Jak to działa:

mamy 25-milimetrowy krążek ceramicznego tlenku miedzi itru baru (YBa2Cu3O7, powszechnie określanego jako „YBCO”), który staje się nadprzewodnikiem powyżej temperatury ciekłego azotu (TC = 90K). Za pomocą sześciennego magnesu neodymowego (4 mm na stronę, 0,5 grama) można wyświetlić dwa efekty. Po pierwsze, sam efekt Meissnera, poprzez umieszczenie magnesu na płycie przed schłodzeniem. Gdy dysk schładza się po temperaturze przejścia, wyrzuca zewnętrzny strumień magnetyczny i magnes zaczyna lewitować. Alternatywnie, ochłodzić dysk tak, że staje się nadprzewodzący, a następnie wprowadzić magnes. Strumień zewnętrzny tworzy w nadprzewodniku trwały prąd obwodowy, którego własne pole odpycha magnes—wynikiem tego jest ponownie magnes wychylający się kilka mm nad powierzchnię dysku. (W obu przypadkach szczegóły interakcji pomiędzy magnesem a nadprzewodnikiem są skomplikowane i nie mogą być w pełni wyjaśnione przez fizykę klasyczną.

zobacz ten film z demo w akcji.

ustawienie:

dysk nadprzewodzący znajduje się w dolnym segmencie kubka styropianowego, który sam spoczywa na całym odwróconym kubku; jest to dobrze izolowane, a także zapewnia białe tło dla Płyty YBCO i magnesu neodymowego. Umieść magnes na dysku. YBCO i magnes należy obsługiwać tylko za pomocą pęsety. Użyj aparatu z obiektywem makro, aby skomponować ujęcie wnętrza kubka. Powoli wlewaj ciekły azot do kubka tak, aby ledwo zanurzył dysk; YBCO nagle przejdzie w nadprzewodzenie po około 10-15 sekundach, w tym czasie magnes wzrośnie około 7 mm nad tarczą.

jest to dostępny na rynku nadprzewodnik ceramiczny.1 Sergent-Welch i Cenco również sprzedają zestawy.

Meissner, R. W., Ochsenfeld, R., Naturwissenschaften 21, s. 787 (1933)

Purcell, Edward and David Morin. Elektryczność i magnetyzm. wydanie trzecie. Druk.

Tinkham, Michael. Wprowadzenie do nadprzewodnictwa. Wydanie drugie. Mineola: Dover Publications, 2004. Druk.

1, P. O. Box 8223, Fort Collins, Colorado 80526