Mutlak sıfıra yakın sıcaklıkları doğru olarak nasıl ölçeriz?
Özet
Sıcaklığı mutlak sıfıra yakın ölçmenin birkaç farklı yolu vardır.
Sıcaklığı mutlak sıfıra yakın ölçmenin birkaç farklı yolu vardır. Ancak burada sadece bir tanesini açıklayacağım. Sıcaklığın gerçekten bir şeyin ne kadar enerjiye sahip olduğunun ölçüsü olduğunu kendimize hatırlatarak başlayabiliriz. Böylece daha sıcak bir atom daha fazla enerjiye sahip olacak ve daha soğuk olandan daha hızlı hareket edecektir. Mutlak sıfıra yakın sıcaklıkları ölçmenin yaygın bir yolu, atomların kinetik enerjisini o sıcaklıkta ölçmektir. Genellikle çok düşük sıcaklıklarda (sadece birkaç milli-Kelvin) deneyler yaparken, atomları bir tür alanla (genellikle manyetik olarak) yakalar ve bir yoğuşma veya bulut oluşturur. Böylece, bu buluttaki her atomun soğudukça bulutun gittikçe daha yoğunlaştığını düşünebilirsiniz, çünkü her parçacık kaçacak kadar enerjiye sahip değildir. Sonra deneyci tuzağı kapatabilir ve atom parçacıkları uçacak ve bulut balistik olarak genişleyecektir. Bulut büyüklüğü zamanla artar ve bu artış atomların hızlarının ve dolayısıyla sıcaklıklarının doğrudan gözlemlenmesidir Bütün bunlar için teknik terim, Bose-Einstein kondensattır.
Elektriksel özelliklerini sıcaklıklarına göre değiştiren belirli malzemeler (özellikle platin) kullanılır.
Elektriksel özelliklerini sıcaklıklarına göre değiştiren belirli malzemeler (özellikle platin) kullanılır. Çoğunlukla, soğudukça dirençleri daha düşük olur. İçine küçük bir miktar elektrik koyarak ve bu elektriğin ne kadarını sağladığını ölçerek bu malzemenin ne kadar soğuk olduğunu söyleyebiliriz - ne kadar çok olursa, malzeme o kadar soğuk olmalıdır. Herhangi bir sıcaklıkta ne kadar direnç olduğunu gösteren gerçekten iyi grafikler vardır. Sıcaklığı direnci ölçerek ve bu noktayı grafik üzerinde bularak öğrenebiliriz. Ve çok soğuk sıcaklıklarda ne olacağını doğru bir şekilde tahmin etmek için bu grafiği genişletebiliriz. Ve sonuç. Bu sonucun grafiğin neresinde olduğunu görmek bize malzemenin ne kadar soğuk olduğunu söyler!
Atomların ne kadar hızlı hareket ettiğini görüyoruz.
Atomların ne kadar hızlı hareket ettiğini görüyoruz. Hareket = enerji. Enerji = Isı Hareket yok = Enerji yok. Enerji yok = soğuk