Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Василеостровского района Санкт-Петербурга

Гимназия № 642 «Земля и Вселенная»

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: Физика

ТЕМА: «ВВЕДЕНИЕ В ФИЗИКУ СВЕХРНИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР»

                                                     Выполнили ученики 10 бета класса

                                                     Шлыков Ф.В. и Ильяшевич А.С.

                                     Преподаватель: Степанькова Т.П.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

           2018 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………………….3

Глава 1. ФИЗИКА СВЕХНИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР       …....................................5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР         ……………………5

Глава 2. ИСТОРИЯ ИЗУЧЕНИЯ ………………………………………..………..5

2.1 ПЕРВАЯ ВОЗМОЖНОСТЬ ОЖИЖЕНИЯ ГАЗОВ            ………………….5

2.2 ОЖИЖЕНИЕ КИСЛОРОДА Л.Кальете И Р.Пикте                    …………….5

2.3 ПОЛУЧЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ СЖИЖЕННЫХ ГАЗОВ           …………….6

2.4 ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ УСТАНОВКИ                        …………………………….7

2.4.1 КАСКАДНЫЙ ПРОЦЕСС                                ………………………………7

2.4.2 МЕТОДЫ ГЕМПСОНА И ЛИНДЕ                    ……………………………..8

2.4.3 МЕТОД КАМЕРЛИНГ-ОННЕСА                                  ……………………..9

2.4.4 МЕТОД КЛОДА                              ………………………………………….10

2.4.5 УСТАНОВКА ДЛЯ  ОЖИЖЕНИЕ ГЕЛИЯ 3 (дочернего изотопа трития                        …………                                               ………………..……………………….…...11

2.5 ПОЛУЧЕНИЕ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ БЕЗ ОЖИЖЕНИЯ                  …12

Глава 3 ИЗМЕРЕНИЕ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР      …………….………………13

3.1 ПЛАТИНОВЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СОПРОТИВЛЕНИЯ                   …13

3.2 МАНОМЕТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ                         ……………………14

3.3 ТЕРМОМЕТРЫ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ                         ….14

Глава 4 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ         ………………………………………..15

4.1 ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ                    …………………..15

4.2 ЯМР(ядерно-магнитный резонанс) И МРТ              …………………………16

4.3 УСКОРИТЕЛИ ЧАСТИЦ И OVERCLOCKING                   ………………...16

Глава 5 УДИВИТЕЛЬНЫЙ ФАКТЫ                …………………………………..17

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                ………………………………………………………....19

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ               ………………………….……………….….20

ПРИЛОЖЕНИЯ           ………………………………………..…………………..21

ВВЕДЕНИЕ

Что же такое физика низких температур? Что она изучает? Чем она занимается? Как она развивалась? Вот об этом коротко пойдет речь в первой части нашей работы.

Цель этого доклада очень проста: мы хотим понятно и доступно объяснить то, что заставляло ученых ломать головы много десятков лет. Так же надеемся, что хотя бы что-то из последующего рассказа останется у вас в памяти и вы заинтересуетесь этой темой.

Физика низких температур изучает физические процессы, протекающие при очень низких температурах, вплоть до абсолютного нуля, занимается изучением свойств материалов и изучением поведения живых организмов при этих низких и сверхнизких температурах, она связана со многими областями науки и техники.

Вы, наверное, привыкли к тому, что температура определяется в градусах Цельсия, но согласно Международной системе единиц она измеряется в Кельвинах, так как шкала Кельвина более совершенна и практична. Так, температура кипения жидкого кислорода по шкале Цельсия составляет -183 °С , а по шкале Кельвина 90 К , температура кипения жидкого азота -196°С или 77 К, температура кипения жидкого водорода -253°С или

20 К, температура кипения жидкого гелия -269°С или 4К. (Далее будут приводиться значения температур, округленные до целых величин).

Абсолютному нулю 0 К, по шкале Цельсия соответствует температура минус 273°С.

 Ниже этой температуры не бывает во всей вселенной.

Как у каждого раздела физики, здесь  присутствуют свои термины. Например: техника, с помощью которой получают столь низкие температуры, называется криогенной техникой. Известно, что “крио” в переводе на русский язык означает “холод”, а “гениум” – “рождение”, значит криогенная техника – это техника порождающая, или вырабатывающая холод. А сжиженные газы, полученные с помощью этой техники, называют криогенными жидкостями.  Впоследствии же мы встретим еще некоторые, и если вам будет что-то непонятно, то вы всегда можете задать вопрос ,и мы постараемся на него ответить

Итак, не стоит затягивать вступление, ведь самое интересное впереди.

Глава 1

1.1 Определение физики низких температур

Физика сверхнизких температур- раздел физики, изучающий явления, которые наблюдаются при температурах ниже температуры перехода кислорода в жидкое состояние (-182,97° С, 90,19 К). Большинство обычных веществ с понижением температуры сначала переходит из газообразного состояния в жидкое, а затем из жидкого – в твердое. Поэтому получение, поддержание и изучение низких (криогенных) температур связано в первую очередь с ожижением газов и замораживанием жидкостей. В низкотемпературных исследованиях обычно пользуются ваннами из ожиженных газов.

Глава 2

2.1 Первая возможность ожижения газов

Первым систематически исследовать низкотемпературные проблемы и возможности ожижения газов начал в 1823 М.Фарадей. Он показал, что многие газы, например хлор, диоксид серы и аммиак, могут быть ожижены и при этом достигаются низкие температуры (до -110° С). Но многие другие газы, в частности кислород, азот, водород, углекислый газ и метан, не поддавались ожижению его методами даже при крайне высоких давлениях, за что позднее получили название постоянных газов.

2.2 Ожижение кислорода 

И только в 1877 Л.Кальете (Франция) и Р.Пикте (Швейцария) сообщили о том, что им удалось впервые ожижить один из постоянных газов – кислород. Теми методами, которыми действовали эти первые исследователи, можно было получить лишь легкий туман из жидкого кислорода, а таких количеств было недостаточно для экспериментов. Тем не менее их трудами было положено начало физике низких температур и показано, что постоянные газы не следует рассматривать как неожижаемые.

2.3 Получение первых постоянных сжиженных газов

К 1887 К.Ольшевскому и З.Врублевскому в Краковском университете и Дж.Дьюару в Лондонском королевском институте удалось получить в жидком виде многие постоянные газы, в том числе кислород, азот и моноксид углерода, в таких количествах, которые позволяли провести точные измерения и установить их низкотемпературные свойства.

В 1894 Г.Камерлинг-Оннес в Лейденском университете (Нидерланды) построил установку для ожижения воздуха. Она тоже работала по каскадной схеме, которой ранее пользовались Пикте и Ольшевский с Врублевским. Криогенная лаборатория, которой заведовал Камерлинг-Оннес, позднее стала выдающимся центром физики низких температур.

В 1895 У.Гемпсон (Англия) и К. фон Линде (Германия) независимо друг от друга разработали новый метод ожижения воздуха, а затем более совершенные методы ожижения воздуха были найдены Ж.Клодом во Франции и К.Гейландтом в Германии. Этими работами был заложен фундамент промышленности разделения газов, в которой результаты низкотемпературных исследований нашли самое важное и самое широкое техническое применение.

2.4 Используемые установки

2.4.1 Каскадный процесс

Каскадный процесс был предложен швейцарским физиком Пикте и применен Ольшевским, Камерлинг-Оннесом и другими исследователями для достижения низких температур путем ожижения кислорода, азота и воздуха. Суть его в том, что температура понижается ступенями при помощи нескольких рефрижераторов компрессионного типа с разными рабочими веществами. Принцип действия одной ступени каскадного процесса поясняется схемой рис. 1. Сначала выбирается вещество (аммиак, диоксид серы, диоксид углерода или метилхлорид), которое можно ожижить при комнатной температуре (температуре водяной ванны на рис. 1) только за счет сжатия. Особенности процесса таковы: 1) газ сжимается компрессором так, что превращается в жидкость в змеевике бака системы водяного охлаждения; 2) теплота сжатия отводится системой водяного охлаждения; 3) образовавшаяся жидкость пропускается через клапан в испаритель, где кипит при пониженном давлении (тепло, необходимое для испарения, отбирается у окружающей среды, и возможностями такого отбора тепла определяется холодопроизводительность машины); 4) испарившийся газ поступает на вход компрессора и снова сжимается. (Приложение1,рис. 1)

Рабочим веществом первой ступени трехступенчатого каскадного процесса, примененного Камерлинг-Оннесом, был метилхлорид, а второй ступени – этилен. Первый испаритель служил для охлаждения входного сжатого этилена второй ступени, который ожижался в змеевике, погруженном в жидкий метилхлорид (-90° С). Испаритель второй ступени поддерживался при температуре около -160° С. В нем ожижался сжатый воздух третьей ступени.

Каскадный процесс, ныне устаревший, непригоден для ожижения водорода и гелия. Дело в том, что нет криогенной ванны, которая обеспечивала бы температуру испарителя, необходимую для ожижения водорода или гелия только путем сжатия.

2.4.2 Методы Гемпсона и Линде.

Принцип, положенный в основу методов Гемпсона и Линде, был подсказан открытием, сделанным Дж.Джоулем и У.Томсоном (Кельвином). В 1852 Джоуль и Томсон обнаружили, что при истечении сжатого газа, находящегося при комнатной температуре, через сужение трубопровода, например через полузакрытый клапан или пористую пробку, изменяется температура газа – большинство газов охлаждается, а некоторые (водород) слегка нагреваются. Позднее было уточнено: охлаждаются все газы, если достаточно низка их температура перед сужением. Температура, при которой эффект меняется на обратный (нагревание вместо охлаждения), получила название температуры инверсии. Она равна приблизительно 620° С для кислорода, 460° С для азота, -85,5° С для водорода и -222,7° С для гелия. (ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Рис. 2)

Метод ожижения воздуха, разработанный Линде, отличается от метода Гемпсона лишь конструкцией теплообменника. Теплообменник установки Линде состоял из двух стальных труб диаметром 4 и 10 см и длиной 100 м, вставленных одна в другую и свернутых в спираль. Вся система была теплоизолирована овечьей шерстью. Сжатый воздух проходил сначала по внутренней трубе, а затем шел обратно по кольцевому зазору между трубами.

Схема ожижителя, предложенного Гемпсоном, представлена на рис. 2. Воздух сжимается компрессором до давления 20 МПа и при комнатной температуре подается в теплообменник. Последний представляет собой герметичный металлический резервуар цилиндрической формы (теплоизолированный снаружи) со змеевиком внутри. Сжатый воздух, пройдя по змеевику, истекает через дроссельный клапан и при этом расширяется. Поскольку температура инверсии кислорода и азота намного выше комнатной, газ при расширении охлаждается. Охладившийся газ возвращается к компрессору уже через рубашку теплообменника, где, омывая змеевик, охлаждает сжатый воздух, идущий от компрессора. Благодаря наличию теплообменника обеспечивается регенерация (использование холода, производимого в самом процессе), и, непрерывно циркулируя, газ, истекающий из дросселя, в конце концов охлаждается настолько, что ожижается. В описанной простой машине при начальном давлении на клапане, равном 20 МПа, ожижается около 8% газа, циркулирующего в установке.

2.4.3 Ожижение водорода и гелия.

По тому же принципу, что и воздушные ожижители Гемпсона и Линде, действовали ожижитель водорода, созданный Дьюаром, и ожижитель гелия, сконструированный Камерлинг-Оннесом. Из-за низкой температуры инверсии приходилось охлаждать газ высокого давления на входе в теплообменник. Для водорода наиболее эффективным оказалось предварительное охлаждение газа, поступающего под давлением 15 МПа, жидким воздухом, кипящим при пониженном давлении (температура ниже -200° С). В случае гелия максимальная эффективность достигалась при давлении 3 МПа, а температура предварительного охлаждения, равная -259° С, поддерживалась за счет кипения жидкого водорода, тоже при пониженном давлении. Схема ожижителя Дьюара представлена на рис. 3.

(Приложение 1 Рис. 3)

2.4.4 Метод Клода.

 В методе, разработанном Клодом и Гейландтом, для охлаждения была применена поршневая машина, в которой сжатый газ расширяется, совершая работу против внешних сил. Если такое расширение происходит в адиабатических условиях (т.е. без теплообмена с окружающей средой, что приблизительно выполняется при быстром расширении), то газ совершает работу за счет своей внутренней энергии. Уменьшение внутренней энергии газа проявляется в понижении его температуры. Схема установки представлена на рис. 4. Воздух, поступающий под высоким давлением из компрессора, проходит через первый теплообменник E1, после чего его поток разделяется. Около 20% идет на теплообменник E2, а остальная часть подается на расширительную машину, или детандер, где воздух охлаждается. С выхода детандера охлажденный воздух отводится на сторону низкого давления теплообменника E2, где он регенеративно охлаждает поступающий газ высокого давления. Охлажденный газ с температурой около -140° С, выходящий из E2, поступает на вход теплообменника E3, а затем проходит через дроссельный клапан и ожижается, как и в установках Гемпсона и Линде. Последняя стадия процесса, на которой используется эффект Джоуля – Томсона, введена для предотвращения ожижения в детандере, так как последнее вызвало бы трудности со смазкой.(Приложение 2 Рис. 4)

При дальнейшем усовершенствовании данного метода поршневой детандер был заменен турбинным (турбодетандером). Метод Клода был применен также для ожижения гелия Капицей и Коллинзом. Первый предварительно охлаждал гелий жидким азотом, а второму удалось обойтись без предварительного охлаждения благодаря системе двух поршневых детандеров. Детандеры работали без смазки (так как их рабочая температура составляла -244 и -263° С), а для уменьшения износа цилиндров последние были выполнены из азотированных сталей (нитраллоев).

2.4.5 Метод Саймона для гелия

Почти так же, как и в методе ожижения, предложенном Кайлете, в методе Саймона используется адиабатическое расширение сильно сжатого газа. Такой метод очень подходит для ожижения гелия, поскольку благодаря низким рабочим температурам (от -262° С в начале расширения до -269° С в конце) теплоемкость сосуда ничтожно мала по сравнению с теплоемкостью газа. Схема ожижителя представлена на рис. 5. Газообразный гелий сжимается в толстостенном медном сосуде до давления около 15 МПа и охлаждается до -262° С (11 К) твердым водородом, который находится в сосуде, расположенном непосредственно над сосудом с гелием. Стадии процесса таковы: 1) теплота сжатия гелия отбирается водородом; 2) сжатый гелий теплоизолируется от окружающей среды путем откачки металлической вакуумной рубашки сосуда и в газообразном виде выпускается через узкую трубку в газгольдер, находящийся при комнатной температуре; 3) при расширении в газгольдере гелий ожижается, и жидкость примерно на 70% заполняет медный сосуд. (Приложение 2 рис.5)

2.5 Получение температур

Температуры до -261° С (12 К) и ниже можно также получать и поддерживать при помощи механических криорефрижераторов, без ожижения газов. Такие рефрижераторы все шире применяются в низкотемпературных исследованиях. Недавно они были усовершенствованы путем применения цикла Стирлинга в маломасштабной криорефрижераторной технике и использования цикла Вюйлемье. Вариант криорефрижератора с циклом Стирлинга, предложенный Дж.Даунтом, схематически изображен на рис. 6. Компрессор снабжен ребрами для теплообмена с окружающей средой, а поршневой детандер находится в прямом теплообмене с охлаждаемым телом (нагрузкой). Компрессор соединен с детандером через регенератор без промежуточных клапанов. Рабочим веществом служит, как правило, газообразный гелий под давлением около 1,5 МПа. Компрессор и детандер работают со сдвигом по фазе ок. 90°, благодаря чему детандер поддерживает режим чистого охлаждения. В одноступенчатой схеме, представленной на рис. 6, предельная температура составляет -253° С (20 К). Каскадная система из устройств подобного типа позволяет достичь еще более низких температур при высоком КПД. (Приложение 3 Рис. 6.)

Глава 3

3.1 Платиновые термометры сопротивления

Принцип действия основан на зависимости электрического сопротивления металлов, сплавов и полупроводниковых материалов от температуры. Для промышленных платиновых термометров сопротивления используется уравнение Каллендара-Ван Дьюзена (en), с известными коэффициентами, которые установлены экспериментально и нормированы в международном стандарте МЭК 60751  В диапазоне 0,3--5,2 К низкотемпературная термометрия основана на зависимости давления насыщенных паров ps гелия от температуры Т, устанавливаемой с помощью газового термометра. Эта зависимость была принята в качестве международной температурной шкалы в области 1,5--5,2 К (шкала 4He, 1958) и 0,3--3,3 К (шкала 3He, 1962). Зависимость ps (T) в этих температурных диапазонах не может быть представлена простой аналитической формулой и поэтому табулируется; табличные данные обеспечивают точность определения температуры до тысячной доли Кельвина.

В области Низких температур для целей практической термометрии применяют главным образом термометры сопротивления (до 20 К -- медный; в области водородных и гелиевых температур -- вплоть до 1 мК -- угольные, сопротивление которых возрастает при понижении температуры). Применяют также термометры сопротивления из чистого германия. Высокая стабильность и достаточная чувствительность делают их удобным инструментом измерения температуры ниже 100 К.

3.2 Манометрические(газовые) термометры

Принцип действия основан на измерении давления жидкости или газа, которое меняется при изменении температуры. Шкала манометра градуируется непосредственно в единицах температуры. Манометрические термометры (газовые и конденсационные) довольно широко используются для лабораторных и технических измерений криогенных температур. Главным преимуществом газовых термометров является возможность их применения без предварительной градуировки в широкой области температур. Например, гелиевый термометр может перекрыть всю область температур от 90 до 1 К.

3.3 Термометры магнитной восприимчивости

Термометры магнитной восприимчивости применяются для измерения температур ниже 1 К. В магнитной термометрии пользуются понятием магнитной температуры Т*, которую определяют из измерений магнитной восприимчивости парамагнитной соли. Для получения точных результатов необходимо учитывать различные побочные факторы: анизотропию восприимчивости, геометрическую форму образца и др. Область температур, в которой магнитная температурная шкала достаточно близка к термодинамической, зависит от конкретной соли. Наиболее широко для измерения сверхнизких температур до 6 мК применяют церий-магниевый нитрат, для которого расхождение шкал при указанной температуре меньше 0,1 мК. При измерении криогенных температур большое внимание следует уделять методическим погрешностям измерения, которые определяются особенностями теплообмена чувствительного элемента термопреобразователя не только с измеряемой средой, но и с окружающей и элементами конструкции установки.

Глава 4

4.1 Фундаментальные исследования

Измерения удельной теплоемкости твердых веществ при низких температурах, проведенные В.Нернстом и Камерлинг-Оннесом с сотрудниками, убедительно свидетельствовали в пользу квантовой теории. Результаты измерений подтвердили предложенную А.Эйнштейном и видоизмененную П.Дебаем теорию, которая была основана на законах квантовой физики. На рис. 7 представлен график зависимости удельной теплоемкости Cv золота, меди и алюминия от температуры. Температура отложена в градусах шкалы Кельвина, теперь называемой термодинамической шкалой, по которой точке плавления льда соответствует температура 273,16 К. Низкотемпературные измерения удельной теплоемкости дали много ценной информации о твердом состоянии вещества. Два наиболее важных вывода таковы: во-первых, электроны в металлах вносят свой вклад в удельную теплоемкость, причем он прямо пропорционален термодинамической температуре, как это теоретически предсказал А.Зоммерфельд; во-вторых, измеряя удельную теплоемкость, можно исследовать те изменения кристаллической и молекулярной структуры, которые часто происходят в твердых веществах при понижении температуры.(Приложение 3 рис. 7)

Низкотемпературные измерения удельной теплоемкости газов внесли ясность в вопрос об их молекулярном строении, а в случае водорода и дейтерия дали информацию о свойствах ядер этих элементов. Был разработан также метод расчета химического равновесия на основе третьего начала термодинамики. Трудно переоценить значение низкотемпературных калориметрических измерений для разработки новых химических процессов, а также для анализа оптимальных условий их протекания.

4.2 ЯМР И МРТ

Физика сверхнизких температур служит для работы ЯМР. В ядерно магнитном резонансе используют главным образом, гелий или другой газ. Газ используют для охлаждения проводников и мощных электромагнитов. Также эта наука помогает и в медицине, ведь всем известная МРТ (магнитно-резонаная томография) работает по такому же принципу как и ядерно-магнитный резонанс. (приложение 4 рис.8)

4.3 Ускорители частиц и  OVERCLOCKING

Еще открытия физики сверхнизких температур позволяют работать ускорителям частиц. В современных ускорителях используются электромагниты с катушкой из сверхпроводящего материала, работающие при температуре жидкого гелия.

Также, используют жидкий азот в соревнованиях по оверклокингу. Суть состязания заключается достижении максимальной частоты стабильной работы процессора. При таких частотах комплектующие сильно нагреваются. Поэтому для предотвращения перегрева используют мощный хладагент - азот. ( приложение 4 рис.9)

Глава 5

Сверхтекучесть
Сверхтекучесть жидкого гелия-II ниже лямбда-точки (T = 2,172 К) была экспериментально открыта в 1938 году П. Л. Капицей (Нобелевская премия по физике за 1978 год). Уже до этого было известно, что при прохождении этой точки жидкий гелий испытывает фазовый переход, переходя из полностью «нормального» состояния (называемого гелий-I) в новое состояние так называемого гелия-II, однако только Капица показал, что гелий-II течёт вообще (в пределах экспериментальных погрешностей) без трения.
Теория явления сверхтекучего гелия-II была разработана Л. Д. Ландау (Нобелевская премия по физике за 1962 год).
Конденса́т Бо́зе — Эйнште́йна
Конденса́т Бо́зе — Эйнште́йна - агрегатное состояние вещества, основу которого составляют бозоны, охлаждённые до температур, близких к абсолютному нулю (меньше миллионной доли кельвина). В таком, сильно охлаждённом, состоянии достаточно большое число атомов оказывается в своих минимально возможных квантовых состояниях и квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне.
⦁ Теоретически предсказан как следствие из законов квантовой механики Альбертом Эйнштейном на основе работ Шатьендраната Бозе в 1925 году. 70 лет спустя, в 1995 году, первый бозе-конденсат был получен в Объединённом институте лабораторной астрофизики (JILA) (относящемся к Университету штата Колорадо в Боулдере и Национальному институту стандартов) Эриком Корнеллом и Карлом Виманом. Учёные использовали газ из атомов рубидия, охлаждённый до 170 нанокельвин (нК) (1,7·10−7 кельвин). За эту работу им, совместно с Вольфгангом Кеттерле из Массачусетского технологического института, была присуждена Нобелевская премия по физике 2001 года.

Сверхпроводимость
Как показали низкотемпературные измерения, электросопротивление чистых металлов приблизительно линейно уменьшается с понижением температуры. На рис. 10 представлен график температурной зависимости удельного сопротивления r (отнесенного к удельному сопротивлению r0 при 0° С) для платины, меди и железа. При температурах, приближающихся к абсолютному нулю, удельное сопротивление этих металлов стремится к постоянному значению. Это остаточное сопротивление при достаточно низких температурах зависит от содержания примесей в металле и от степени его деформации. Чем меньше примесей и чем меньше деформация, тем меньше и остаточное сопротивление. В 1911 Камерлинг-Оннес сделал важное открытие: электросопротивление ртути резко падает до нуля при температурах ниже 4,24 К (-268,9° С). Это явление, названное сверхпроводимостью, продемонстрировано на графике рис. 11. Позднее эффект сверхпроводимости был обнаружен и во многих других металлах. Сверхпроводимость и сейчас остается предметом углубленных исследований, экспериментальных и теоретических. Последовательную теорию сверхпроводимости предложили в 1957 Дж. Бардин, Л. Купер и Дж. Шриффер. Эффект нашел применение в измерительной и вычислительной технике, в сверхпроводящих магнитах и других устройствах.
(Приложение5,Рис.10. ОТНОСИТЕЛЬНОЕ УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ)(Приложение5 Рис.11 СОПРОТИВЛЕНИЕ РТУТИ).

Самая низкая температура, 2·10–9 K (двухбиллионная часть градуса) выше абсолютного нуля, была достигнута в двухступенчатом криостате ядерного размагничивания в Лаборатории низких температур Хельсинкского технологического университета, Финляндия, группой учёных под руководством профессора Олли Лоунасмаа (род. в 1930 г.), о чём было объявлено в октябре 1989 г.

                                        ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей курсовой работе по теме : " физика сверхнизких температур" были поставлены цели ответить на такие вопросы как: что же такое физика низких температур? Что она изучает? Чем она занимается? Как она развивалась?

Это раздел физики, изучающий явления, которые наблюдаются при температурах ниже температуры перехода кислорода в жидкое состояние.

Физика низких температур изучает физические процессы, протекающие при очень низких температурах, вплоть до абсолютного нуля.  Она занимается изучением свойств материалов и изучением поведения живых организмов при этих низких и сверхнизких температурах, она связана со многими областями науки и техники.

Физика сверхнизких температур развивалась поэтапно. Все начиналось с 1823 г. когда М.Фарадей впервые продемонстрировал возможность ожижения таких газов как аммиак и хлор, но др газы не поддавались ожижению. Только к 1877 г. ученые смогли ожижить кисолрод и то, это был лишь легкий туман. Через 18 лет, в 1895 г. ученые смогли получить жидкую форму всех постоянных газов, включая водород и гелий. 

Прошло 123 года, но свойства веществ при сврехнизкихнизких температурах изучают до сих пор.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1. Ардашев В. И. Измерения низких температур. М., 1975
2. Лоунасмаа О. Принципы и методы получения температур ниже 1 К. М., 1977
3. Гейликсман Б. Т. Исследования по физике низких температур. М., 1979
4. Справочник по физико-техническим основам криогеники. М., 1985
5. Капица П. Л. Научные труды. Физика и техника низких температур. М., 1989

ИНТЕРНЕТ-РЕСУРСЫ:

6. http://encyclopaedia.biga.ru/enc/science_and_technology/FIZIKA_NIZKIH_TEMPERATUR.html 
7. https://vuzlit.ru/1146656/izmerenie_nizkih_temperatur 
8. https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0_%D0%BD%D0%B8%D0%B7%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80 
9. http://chem21.info/page/142165093014193200103209063255032187016197184012/ 

                              рис.1

                 рис.2              рис.3                                                                      

                     Рис.4

                            Рис.5

                                                                                                      Приложение 3

                            рис.6

                            рис.7

                                                                                                            Приложение 4

                                                    рис.8

                                                        рис.9

                                                                                                   Приложение 5

                рис.10

                             рис.11