Home » Aktualności » Wizyta klasy III sm i IV TE w Instytucie Niskich Temperatur

Wizyta klasy III sm i IV TE w Instytucie Niskich Temperatur

Dnia 24 października 2013 r. uczniowie kl. III sm i IV TE wraz z p. Edytą Sidor i p. Ryszardem Gawłem odwiedzili Instytut Niskich Temperatur i Badań Strukturalnych Polskiej Akademii Nauk. Uczniowie wysłuchali wykładu p. dra hab. Tomasza Zaleskiego o nadprzewodnictwie. Młodzież dowiedziała się, że podstawową cechą charakteryzującą nadprzewodniki jest spadek do zera ich oporu elektrycznego (rezystancji) poniżej pewnej temperatury, nazywanej temperaturą krytyczną. Temperatura ta zależy od rodzaju (składu chemicznego i struktury) materiału, a także od czynników zewnętrznych – ciśnienia i pola magnetycznego. Drugim charakterystycznym dla nadprzewodników efektem jest wypychanie z materiału pola magnetycznego, zwane efektem Meissnera (w nadprzewodnikach pierwszego rodzaju) lub skupianie pola magnetycznego w „wiry” (w nadprzewodnikach drugiego rodzaju). Prowadzący zajęcia przypomniał, o jakich temperaturach mówimy, omawiając nadprzewodniki. Wykładowca przedstawił krótki rys historyczny pozyskiwania najniższych temperatur. Prowadzący wykonał kilka doświadczeń z ciekłym azotem, by pokazać, że niska temperatura zmienia strukturę danego materiału. Liść zerwany przed chwilą z drzewa bardzo szybko stał się kruchym cieniutkim lodem, który łatwo się rozkruszył. Metalowa kulka zanurzona w ciekłym azocie zmniejszyła swoją objętość i z łatwością zmieściła się w otworze, który był dla niej zdecydowanie za mały, gdy ta przechowywana była w temperaturze pokojowej. Były też eksperymenty przedstawiające zastosowanie ciekłego azotu w celu wypchnięcia materiałów z pola magnetycznego. Zjawisko to zastosowane jest m. in. w napędzie najszybszego współcześnie pociągu pasażerskiego. Dzięki polu magnetycznemu kolej ta nie ma kontaktu z powierzchnią toru, gdyż praktycznie cały czas unosi się nad nim (przy małych prędkościach niezbędne są koła, gdyż indukuje się wówczas zbyt mała siła, niewystarczająca do utrzymania pociągu w torze). Do realizacji tego zadania w Japonii wykorzystuje się elektromagnesy wykonane z nadprzewodników. Pojazdy mogą przez to rozwijać duże prędkości. Dzięki zastosowaniu magnesów eliminowane jest tarcie kół, które w tradycyjnych pociągach znacznie ogranicza maksymalną prędkość jazdy. Przede wszystkim jednak omija się problem dynamiki koło-szyna, gdzie występują zjawiska o charakterze rezonansowym ograniczające bezpieczny zakres prędkości. Dzięki temu koleje magnetyczne zbliżają się do 600 km/h! Namagnesowany przedmiot lewituje nad nadprzewodnikiem schłodzonym ciekłym azotem. Można było też na własnej skórze poczuć ciekły azot! Chętnych do poddania się doświadczeniu nie brakowało! Następnie uczniowie zwiedzili laboratoria, w których bada się właściwości materiałów poddanych działaniu niskich temperatur. Po laboratoriach oprowadziła uczniów p. dr Maria Szlawska. Wizyty kolejnych laboratoriach uczniowie odbyli dzięki uprzejmości p. dr Anny Gągor, która m.in. zademonstrowała uczniom, w jaki sposób przygotowuje się próbki do obserwacji zachowania materiału pod wpływem niskich temperatur. Przygotowana próbka została poddana działaniu takim temperaturom, a następnie młodzież obejrzała na monitorze jej strukturę. Wizyta w Instytucie była fascynująca. Może niektórym uczniom podsunęła pomysł na życie?

Skip to content