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      液態氦的奇妙
      發布日期:2024-01-15

             

              卡美林·奧涅斯是第一個得到液氦的科學家。他并不滿足,還想使溫度進一步降低,以得到固態氦。他沒有成功(固態氦是1926年基索姆用降低溫度和增大壓力的方法首先得到的),卻得到了一個沒有預料到的結果。 對于一般液體來說,隨著溫度降低,密度會逐漸增加??懒?middot;奧涅斯使液態氦的溫度下降,果然,液氦的密度增大了。但是,當溫度下降到零下271℃的時候,怪事出現了,液態氦突然停止起泡,變成像水晶一樣的透明,一動也不動,好像一潭死水,而密度突然又減小了。

            這是另一種液態氦??懒?middot;奧涅斯把前一種冒泡的液態氦叫做氦Ⅰ,而把后一種靜止的液態氦做氦Ⅱ。 把一個小玻璃杯按在氦Ⅱ中。玻璃杯本是空的,但是過了一會,杯底出現了液態氦,慢慢地漲到跟杯子外面的液態氦一樣平為止。 把這個盛著液態氦的小玻璃杯提出來,掛在半空???,玻璃杯底下出現了液氦,一滴,兩滴,三滴……不一會,杯中的液態氦就“漏”光了。是玻璃杯漏了嗎?不,玻璃杯一點也不漏。這是怎么回事呢? 原來氦Ⅱ是能夠倒流的,它會沿著玻璃杯的壁爬進去又爬出來。這是在我們日常生活中沒有碰到過的現象,只有在低溫世界才會發生。這種現象叫做“超流動性”,具有“超流動性”的氦Ⅱ叫做超流體。

             后來,許多科學家研究了這種怪現象,又有了許多新的發現。其中最有趣的是1938年阿蘭等人發現的氦刀噴泉。 在一根玻璃管里,裝著很細的金剛砂,上端接出來一根細的噴嘴。將這玻璃管浸到氦Ⅱ中,用光照玻璃管粗的下部,細噴嘴就會噴出氦Ⅱ的噴泉,光越強噴得越高,可以高達數厘米。 氦Ⅱ噴泉也是超流體的特殊性質。在這個實驗中,光能直接變成了機械能。 大家還記得拉姆賽把各種物質放到液態空氣中的各種奇妙的實驗吧!各種物質放在液態氦里,情況就更奇妙了。 看!在液氦的溫度下,一個鉛環,環上有一個鉛球。鉛球好像失去了重量,會飄浮在環上,與環保持一定距離。

             再看!在液氦的溫度下,一個金屬盤子,把細鏈子系著磁鐵,慢慢放到盤子里去。當磁鐵快要碰到盤子的時候,鏈子松了,磁鐵浮在盤子上,怎樣也不肯落下去。 真像是到了魔術世界!這一切,只能在液態氦的溫度下發生。溫度一升高,魔術就不靈了,鉛球落在鉛環上,磁鐵也落在金屬盤子里了。

             這是低溫下的超導現象。

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