Основен наука

BCS теория физика

BCS теория физика
BCS теория физика

Видео: ЕГЭ 2020 Разбираем полный вариант ЕГЭ по физике на СОТКУ. Как не потерять баллы? 2024, Септември

Видео: ЕГЭ 2020 Разбираем полный вариант ЕГЭ по физике на СОТКУ. Как не потерять баллы? 2024, Септември
Anonim

BCS теория, във физиката, обширна теория, разработена през 1957 г. от американските физици Джон Бардин, Леон Н. Купър и Джон Р. Шрифър (техните фамилни инициали, предоставящи обозначението BCS), за да обясни поведението на свръхпроводящи материали. Свръхпроводниците рязко губят всяко съпротивление срещу потока на електрически ток, когато се охладят до температури, близки до абсолютна нула.

Купър беше открил, че електроните в свръхпроводник са групирани по двойки, сега се наричат ​​двойки на Купър и че движенията на всички Купър двойки в рамките на един свръхпроводник са свързани; те представляват система, която функционира като едно цяло. Прилагането на електрическо напрежение към свръхпроводника кара всички двойки на Купър да се движат, съставлявайки ток. Когато напрежението се отстрани, токът продължава да тече неограничено, защото двойките не срещат опозиция. За да спре токът, всички двойки на Купър трябваше да бъдат спрени едновременно, което е много малко вероятно. Тъй като свръхпроводникът се затопля, неговите двойки на Купър се разделят на отделни електрони и материалът става нормален или непроводим.

Много други аспекти на поведението на свръхпроводниците се обясняват с теорията на BCS. Теорията предоставя средство, чрез което енергията, необходима за разделяне на двойките на Купър в техните отделни електрони, може да бъде измерена експериментално. BCS теорията обяснява също изотопния ефект, при който температурата, при която се появява свръхпроводимост, се понижава, ако се въведат по-тежки атоми на елементите, съставляващи материала.