2014年05月18日 星期日
中科院物理所:科普大门洞开

    科技日报北京5月17日电 (记者吴佳珅)一辆汽车模型在设定的轨道上快速行驶,既没有车轮,也没有外力驱动,甚至是悬浮于轨道之上,这就是超导磁悬浮列车演示。该项目形象生动地展示了超导技术在未来的应用。超导磁悬浮列车演示,是中科院物理所17日举行“第十一届公众科学日”活动的一部分。

    二氧化硅玻璃是最常见的非晶态材料,也是人类使用最古老、最广泛的材料之一。玻璃常温下像固体一样具有很高的强度,但是在加热到软化温度附近,黏度会急剧减小,但结构不会发生本质的变化,此时在很小的作用力下玻璃可以任意改变形状,温度降下来之后形状也被固定下来。“百变玻璃”科普演示实验就是利用玻璃的这个特点,利用酒精喷灯加热,十分容易的让玻璃棒发生变形,弯曲成为各种形状,展现美妙的非晶世界。

    和晶体不同的是,金属玻璃中原子排列是杂乱无章的,使得金属玻璃表现出和晶体完全不同的物理性质。奇妙的现象并不只是在实验室中才能观察到,在日常生活中也会发现它们带来的种种神奇的现象。当脚踩到沙滩的时候,你会发现一个奇怪的现象:在你踩的过程中,脚印里面水的水面反而会下降。这是因为当你脚踩在沙滩上时,对沙粒体系加压,压力使颗粒发生相对运动使得颗粒间隙变大,从而体积发生膨胀,导致水面下降。这便是无序颗粒体系中特有的现象,即剪切膨胀现象。“内有洞天的橡胶球”科普实验就是向大家演示这种非晶态物质的剪切膨胀现象:当用手捏装有沙子和液体的橡胶球时,液面不升反降的奇特现象。

    实验人员将样品导入烧杯中,放置在加热台上加热,将玻璃球从同样高度自由下落至样品中,通过比较玻璃球接触烧杯底的时间可以看出液体黏度的不同,用玻璃棒搅拌不同温度下的液体,可以从阻力比较出液体黏度的不同。实验者通过改变样品温度并直观地对比其黏度的变化,证明温度越高非晶态物质的黏度越小。

京ICP备06005116