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| 物性物理学は現代の工学や産業を支える上で重要な分野の１つで、この分野の連携も今年で３年目となります。なお３年理系オナークラスの生徒のほとんどは、２年次において同大学教授の横山先生からに、磁気学や超伝導の応用面についての講座を受講しております。それを受け、また３年次ではすでに物理の授業で電流と磁界の関係、電磁誘導を学習しているため、それらを基礎として超伝導や物性物理の内容を、やや突っ込んでお話しいただく講座でした。 |
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<<低温の世界>>
物性の中でも低温物理がテーマです。最初に風船を液体窒素に入れるとしぼむことを確認しました。 |
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<<抵抗の温度変化>>
電気抵抗の正体を分子レベルで解説していただいた後、低温の世界での抵抗率を生徒達の目の前で実際に測定していただきました。１１０Ｋ(ケルビン)＝－１６３℃くらいで突然抵抗が０になる超伝導体を利用しました。 |
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<<磁界をつくるもの>>
電子がいつ生まれたか、また磁石や磁界の正体は何かを、量子力学の知識を入れながら説明していただきました。 |
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<<ローレンツ力>>
代表生徒が手伝い、電流が磁界から力を受ける「フレミングの左手の法則」を見せていただきました。 |
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<<電磁誘導>>
磁石がアクリル・真鍮・銅それぞれの棒を、どのようなスピードで落下するか見せていただきました。生徒も手伝いました。 |
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<<超伝導～マイスナー効果>>
本講座のメインテーマ、超伝導です。低温で抵抗がなくなった段階では、誘導電流が永続的に流れます。つまり、電磁誘導の応用で超伝導現象が理解できます。有名なマイスナー効果を見せていただきました。その折、なぜ反発しながら安定に浮いていられるかの理由も教えていただきました。なお、最後には生徒を代表して委員長より謝辞をお伝えしました。連携講座を行う上で、高橋先生を始め足工大の先生方には多大なるご協力をいただきました。誠にありがとうございました。 |
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