低温物理学
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低溫物理學,又稱低溫學,是物理學的分枝,研究物質在低溫状况下的物理性质的科學,有時也包括低溫下獲得的生成物和它的測量技術。而低溫物理學中的低溫定義為−150°C(−238°F,即123K)以下的溫度。 19世纪,英国著名物理学家法拉第在一次实验中偶然液化了氯气,他由此认为,一切气体在低温高压的情况下都是可以液化的。到了19世纪40年代,法拉第本人已经液化了当时已经发现的除氧气、氮气、氢气、一氧化碳、二氧化氮、甲烷六种气体之外的所有气体,制造出的最低温度达到了-110°C。法拉第之后,低温设备不断完善,逐级降温和定压气体膨胀的方法开始广泛应用,1898年英国物理学家杜瓦液化了氢气,标志着这六种气体全部被液化。1895年,英国化学家从矿石中分离出更加难以液化的氦气,直到1908年,荷兰莱顿大学的物理学家昂尼斯终于将其液化,并创造出了新的低温记录——-269°C(4K)。昂尼斯获得1913年的诺贝尔物理学奖。 1911年,昂尼斯发现液氦冷却的汞在4.2K以下电阻会突然降到接近于零,这就是超导现象。随后他又发现发现锡和铅也和汞一样具有超导性。超导具有广泛的应用前景,如果能找到室温下发生超导转变的材料,将大大减少电路中的损耗,提高材料使用寿命,降低发热量。物理学家不断寻找临界转变温度更高的超导材料,高温超导纪录不断被刷新。目前,高温超导已经成为凝聚态物理学中最热门的研究领域之一。
[编辑] 定義與差別[编辑] 低溫物理學低溫物理學是要學習如何製造低溫環境,並研究物質的狀態(如粒子的震動)。此外,為人所熟悉的溫度刻度華氏(°F)、攝氏(°C)也不會使用,只會使用絕對溫度(K)及Rankine(°R) [编辑] 低溫生物學低溫生物學是生物學的一門分枝,主要研究生物器官在低溫下的影響及狀態(低溫生物學上,常以低溫繁殖技術上獲得成就)。 [编辑] 人體冷藏學人體冷藏學是一項未成熟的科技,它的目的是要冷卻人體或動物,並希望在未來能使其復活。人體冷藏學與低溫生物學很不同,它並無一個實際,而成功的例子。而且很多人對它懷有懷疑的態度,並且有大部分是科學家及醫生。作為一種科技,人體冷藏學還須要應用各種不同的自然科學,如低温物理學、低溫生物學、流變學、醫學等。 [编辑] 字型變化在英文中Cryogenics在字面上直接翻譯,有“the production of icy cold”,即“冰凍的產物”。畢竟,它這個名稱又是個解作“在低溫狀態”的類義字。可惜,這英文詞語還沒有定下何為低溫,沒有定下真正的低溫溫度。無法從中說出製冷至那個溫度,才是低溫物理學的開始溫度。 [编辑] 工業應用液化氣體,如液化氮及液化氦,也會使用很多的低溫物理學的技術。 [编辑] 参考文献
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