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福建省漳州市芗城中学高二物理 3.2电阻半导体和超导体新人教版选修3

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1、一、半导体半导体的物理特征：值随温度的变化呈现“反常”规律即：电阻随温度的升高而减小导电性界与导体和绝缘体之间锗、硅、砷化镓、锑化铟等材料二、半导体的特性和应用 1、热敏性 2、光敏性应用照相机自动测光、光电控制、室内光线控制、光控开头光控灯、电子玩具。应用测温控温电路、过热保护电路、孵育箱、电风扇、电热水器、电热毯、节能灯、取暖器、延迟器、压缩机、彩电、彩显、过流保安、液位控制、晶体二极管晶体三极管超导体1、超导现象在20世纪初，金属导电理论认为：金属电阻随温度降低而减小，同电子运动随温度的变化规律一致。按这种理论，温度降到绝对零度时电子将“凝聚”在原子上，电阻为极大，金属会成为绝缘体。1908年，荷兰莱顿大学的卡茂林-昂尼斯首次实现氮的液化，获得了4.2K(-268.8) 的低温，为研究低温条件下物质导电创造了条件。1911年，卡茂林-昂尼斯发现，将汞冷却到-268.98时，汞的电阻突然消失；后来他又发现许多金属和合金都具有与上述汞相类似的低温下失去电阻的特性。1913年，卡茂林-昂尼斯在诺贝尔领奖演说中指出：低温下金属电阻的消失“不是逐渐的，

2、而是突然的”，“水银在4.2K进入了一种新状态，由于它的特殊导电性能，可以称为超导态。”2、超导技术的应用超导技术的应用十分广泛，涉及输电、电机、交通运输、微电子和电子计算机、生物工程、医疗、军事等领域，这种新技术军民兼用，可研制出“双重 ”产品，将获得极大的社会效益和军事效益。在电力工程方面的应用超导发电机，拥有两万千瓦的功率超导输电在原则上可以做到没有焦耳热的损耗，因而可节省大量能源；用超导线圈储存能量在军事上有重大应用，超导线圈用于发电机和电动机可以大大提高工作效率、降低损耗，从而导致电工领域的重大变革. 超导技术在交通运输方面的应用动用超导体产生的强磁场可以研制成磁悬浮列车，车辆不受地面阻力的影响，可高速运行，车速达500 km/h以上，若让超导磁悬浮列车在真空中运行，车速达1600 km/h，利用超导体制成无摩擦轴承，用于发射火箭，可将发射速度提高3倍以上.超导电磁动力船超导技术在电子工程方面的应用用超导技术制成各种仪器，具有灵敏度高、噪声低、反应快、损耗小等特点，如用超导量子干涉仪可确定地热、石油、各种矿藏的位置和储量，并可用于地震预报.超导量子干涉仪超导技术在生物医疗方面的应用超导磁体在医学上的重要应用是核磁共振成像技术，可分辨早期肿瘤癌细胞等，还可做心电图，脑磁图、肺磁图，研究气功原理等.核磁共振断层扫描仪与人体断层扫描图谢谢

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