ФИЗИКА И ТЕХНИКА НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР

Тип статьи: научная статья.

Страницы: 10-22.

Ключевые слова: абсолютный нуль, низкие температуры, сжиженные газы, сосуд Дьюара, рефрижератор испарения, рефрижератор растворения, метод Померанчука, методы магнитного охлаждения.

Аннотация статьи:

Обсуждается один из самых удивительных разделов современной физической науки — физика низких температур. Значительное внимание уделено технике низких температур, которая широко использует современные физические открытия, квантово-механические явления и законы. Материал статьи подготавливает читателя к пониманию таких квантовых явлений как сверхпроводимость, сверхтекучесть, бозе-эйнштейновская конденсация атомарных газов. Приведенные материалы могут быть использованы при углубленном изучении раздела «Основы термодинамики» (холодильные машины) в курсе физики старшей школы, при проведении проектной и учебно-исследовательской деятельности.

Литература:

1. Мендельсон К. На пути к абсолютному нулю. Введение в физику низких температур. — М.: Атомиздат, 1976.

2. Физика низких температур (краткий исторический очерк). [Электронный ресурс]. URL: http://www.cryontk.ru/downloads/3_fizika_niz_temp.pdf.

3. Уайт Г. Экспериментальная техника в физике низких температур. — М.: Физматгиз, 1961.

4. Лоунасмаа О. Новые методы приближения к абсолютному нулю температур // УФН. — 1971. — Т. 103. — Вып. 2. — С. 367–380.

5. Капица П.Л. Физика и техника низких температур. — М.: Наука, 1989.

6. Кресин В.З. Сверхпроводимость и сверхтекучесть. — 2-е изд. — М.: Наука, 1978.

7. Методы получения и измерения низких температур. Справочник. Киев: Наукова думка, 1987.

8. Фрадков А.Б. Что такое криогеника. — М.: Наука, 1991.

9. Физика низких температур. [Электронный ресурс]. URL: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_colier/6603/%D0%A4%D0%98%D0%97%D0%98%D0%9A%D0%90.

10. Ричардсон Р.К. Эффект Померанчука // УФН. — 1997. — т. 167. — № 12. — С. 1340–1347.

11. Ошерофф Д.Д. Сверхтекучесть в ³He: открытие и понимание // УФН. — 1997. — Т. 167. — № 12. — С. 1327–1339.

12. Кудрявцев В.В., Ильин В.А. История и методология физики. — М.: Юрайт, 2014.

13. Филлипс У.Д. Лазерное охлаждение и пленение нейтральных атомов // УФН. — 1999. — Т. 169. — № 3. — С. 305–321.

Примерные темы проектных и учебно-исследовательских работ

1. Из истории развития техники низких температур.

2. Из истории открытия жидкого гелия. Исследования Х. Камерлинг-Оннеса.

3. Ожижение газов: технологический, исторический и методологический аспекты.

4. Рефрижераторы испарения. Физические основы, конструктивные особенности, области применения.

5. Рефрижераторы растворения жидкого ⁴Не и жидкого ³Не. Физические основы, конструктивные особенности, области применения.

6. Из истории изобретения и совершенствования ячейки Померанчука.

7. Из истории открытия адиабатического размагничивания.

8. Размагничивание ядерных спинов как метод получения наиболее низких температур.

9. Место ФНТ в физической науке XXI в.

10. Нобелевские лауреаты в области физики низких температур. Краткие научные биографии. 

PHYSICS AND EQUIPMENT OF LOW TEMPERATURES

Authors:

V. V. Kudryavtsev, the senior editor of educational literature on ITs physics "Ventana-Graf, Moscow; kudV-V@yandex.ru;

V.A. Ilyin, the prof. of department of the general and experimental physics of MPGU, Moscow; minjar@mail.ru.

Article type: scientific article.

Pages: 10-22.

Keywords: absolute zero, low temperatures, the liquefied gases, a vessel of the Dewar, the evaporation refrigerator, the dissolution refrigerator, Pomeranchuk's method, methods of magnetic cooling.

Summary of article:

One of the most surprising sections of modern physical science — physics of low temperatures is discussed. The considerable attention is paid to equipment of low temperatures which widely uses modern physical opening, the quantum-mechanical phenomena and laws. Material of article prepares the reader for understanding of such quantum phenomena as superconductivity, superfluidity, boze-Einstein condensation of atomic gases. The given materials can be used at profound studying of the section "Fundamentals of Thermodynamics" (refrigerators) it is aware of physics of high school, when carrying out design and educational and research activity.