Fysik

Hvad sker der her?

22. oktober 2006 af topra (Slettet)
Hvad er det lige præcist der sker her: http://www.youtube.com/watch?v=c3asSdngzLs ?

Brugbart svar (0)

Svar #1
23. oktober 2006 af fixer (Slettet)

En kombination af Meissnereffekten og et fænomen kaldet flux-pinning, begge relateret til superledere.

Superledere er stærkt diagmagnetiske, hvilket vil sige at de frastøder magneter. Det sker fordi der dannes mikroskopiske magnetiske dipoler i superlederen når de udsættes for at magnetfelt. Feltet fra disse dipoler modvirker det eksterne felt. Hvis feltet er stærkt nok kan det bære den magnet, der leverer det eksterne felt. Fænomenet kendes som Meissnereffekten.

At magneten fastlåses i sin position over superlederen og endda kan løfte superlederen med op, når den selv løftes, skyldes flux-pinning.

Flux-pinning forekommer kun i type II superledere. Modsat type I superledere kan et magnetfelt godt penetrere en type II superleder, idet dens indre struktur er lidt speciel. Man skal forestille sig superlederen som gennemkrydset af magnetiske fluxrør; d.v.s. i praksis ikke-superledendre rør. Det eksterne magnetfelt kan godt penetrere disse rør. I en superleder med krystallinske imperfektioner eller urenheder er fluxrørene fæstnet til disse (eng: pinned). På den måde kan magnetfeltet imellem superlederen og magneten virke som en usynlig lim.

Det er nødvendigvis en ret simplificeret forklaring, men jeg håber du alligevel får en fornemmelse for, hvad der sker.

Brugbart svar (0)

Svar #2
23. oktober 2006 af iB (Slettet)

#1
Faktisk svar! (den fulde forklaring havde helt sikkert sænket de fleste af os godt og grundigt) Det ligger vel heller ikke alt for langt fra dit fagfelt?

Hvilke materialer kan der egentlig være tale om, der er brugt i eksperimentet? Magneten kan vel vær hvilken som helst magnet, men hvad er sådan en superleder lavet af?

Svar #3
23. oktober 2006 af topra (Slettet)

tak :) og mange gode ord til at søg på!

Svar #4
23. oktober 2006 af topra (Slettet)

Hvorfor hældes der flydende nitrogen på? Hvilken effekt har det?

Brugbart svar (0)

Svar #5
23. oktober 2006 af -Zeta- (Slettet)

#4:
Temperaturen skal være under 120 Kelvin
Kilde: http://sv.wikipedia.org/wiki/Meissnereffekten

Brugbart svar (0)

Svar #6
23. oktober 2006 af fixer (Slettet)

Det er korrekt, at magneten kan være vilkårlig. Men får at producere de spektakulære resultater skal den naturligvis levere en magnetisk fluxtæthed af en vis styrke.

Der findes mange forskellige mulige materialevalg for type II superledere. Når undtages Vanadium, Technetium og Niobium er de alle metalsammensætniger. Udfra videon er det svært at vurdere hvad det er for en afkølet væske der hældes på, men det kunne godt være flydende nitrogen. Der findes keramiske materialer, der er superledende ved så "høje" temperaturer ved almindeligt tryk.

Et velkendt sådant materiale går under akronymet YCBO som står for Yttrium, Barium, Kobber (Cu) og Oxygen. Dets kemiske formel er YBa2Cu3O7. Jeg tør ikke sværge på, at det er det materiale, der er anvendt, for det bliver superledende ved 95K. Det kunne så være flydende ilt man hælder på.

Brugbart svar (0)

Svar #7
24. oktober 2006 af Larsendrengen (Slettet)

Det er ikke flydende oxygen da det er en blå væske. Og det er det ikke på videoen.

Der er stort set heller ikke nogen forskel på om man hælder flydende N2 eller O2 på en prøve set ud fra et temperaturmæssigt synspunkt da de koger meget tæt på hinanden (77K og 90K henholdsvis). Dog er flydende O2 sindssygt reaktivt og noget man skal passe meget på med.

Brugbart svar (0)

Svar #8
24. oktober 2006 af fixer (Slettet)

Et 3. tegn (udover manglen på den blå farve og det risikable ved at anvende det) på, at det ikke er LOX, er at LOX er paramagnetisk. Flydende O2 tiltrækkes af magneter. På videoen ses tydeligt, at mens væsken koger i prøveskålen, har feltet fra den magneten placeret på skålkanten ingen virkning på den.

Nederst på følgende side findes en video der illustrerer hvor stærkt LOX-dråber påvirkes af kraftige håndmagneter:

http://courses.ncssm.edu/hsi/class2002/oxygen/video.htm

Svar #9
24. oktober 2006 af topra (Slettet)

ok, tak skal I ha'!

Skriv et svar til: Hvad sker der her?

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.