vad det visar:

ett superledande material i närvaro av ett yttre magnetfält utesluter det fältet från dess inre. Detta visas genom att sväva en magnet över en superledare med hög temperatur.

hur det fungerar:

Vi har en 25 mm skiva av keramisk yttrium barium kopparoxid (YBa2Cu3O7, även vanligen kallad ”YBCO”) som blir superledande över flytande kvävetemperaturer (Tc = 90K). Med hjälp av en kubisk neodymmagnet (4 mm per sida, 0,5 gram) kan två effekter visas. För det första, Meissner-effekten själv, genom att placera magneten på skivan före kylning. När skivan svalnar förbi dess övergångstemperatur utvisar den det yttre magnetflödet och magneten börjar levitera. Alternativt kan du kyla skivan så att den blir superledande och sedan introducera magneten. Det yttre flödet sätter upp en cirkuital ihållande ström i superledaren, vars eget fält stöter bort magneten—resultatet är igen magneten som guppar några mm ovanför skivans yta. (I båda fallen är detaljerna i interaktionen mellan magneten och superledaren komplicerade och kan inte förklaras fullständigt av klassisk fysik.)

kolla in den här videon av demo i aktion.

ställa in det:

den superledande skivan sitter i det nedre 5 mm-segmentet av en Styrofoamkopp, som själv vilar på en hel inverterad kopp; detta är välisolerat och ger en vit bakgrund för YBCO-skivan och neodymmagneten. Placera magneten på skivan. YBCO och magneten ska endast hanteras med pincett. Använd en kamera med en makrolins för att komponera ett skott av koppens inre. Häll långsamt det flytande kvävet i koppen så att det knappt nedsänker skivan; YBCO övergår plötsligt till superledande efter cirka 10-15 sekunder, vid vilken tidpunkt magneten stiger cirka 7 mm över skivan.

detta är en kommersiellt tillgänglig keramisk superledare.1 Sergent-Welch och Cenco säljer också Kit.

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

Purcell, Edward och David Morin. Elektricitet och Magnetism, tredje upplagan. New York: Cambridge University Press, 2013. Skriva.

Tinkham, Michael. Introduktion till supraledning, andra upplagan. Mineola: Dover Publications, 2004. Skriva.

1 Colorado Superconductor Inc. Box 8223, Fort Collins, Colorado 80526