1962年約瑟夫森曾經(jīng)預言，當庫珀電子對從一個(gè)超導體穿過(guò)一層極薄的絕緣體到另一個(gè)超導體時(shí)，將會(huì )有如下現象發(fā)生：

　　(1)超導電流穿過(guò)絕緣體時(shí)不會(huì )有電壓降，產(chǎn)生這一現象時(shí)所能流過(guò)的最大電流稱(chēng)為臨界電流；

　　(2)在限定的電壓范圍內，除了有正常的傳導電流外，還有交流超導電流存在并使絕緣層兩端產(chǎn)生電壓降，AC電流的頻率f 與絕緣層兩端的電壓U 正比。

　　其中，e為電子電荷；h為普朗克常量。

　　以上預言很快為以后的實(shí)驗所證實(shí)。(1)稱(chēng)為直流約瑟夫森效應；(2)稱(chēng)為交流約瑟夫森效應。其中交流約瑟夫森效應成為建立現代量子電壓自然基準的基礎。

　　當直流電流通過(guò)超導隧道結時(shí)，只要電流值低于某一臨界電流Ic，則與一塊超導體相似，結上不存在任何電壓，即流過(guò)結的是超導電流。但一旦超過(guò)臨界電流值，結上即出現一個(gè)有限的電壓，結的性狀過(guò)渡到正常電子的隧道特性。這種超導隧道結能夠承載直流超導電流的現象，稱(chēng)為直流約瑟夫森效應。

　　如果在超導結的結區兩端加上一直流電壓V（當然，這時(shí)電流大于臨界電流）,在結區就出現高頻的超導正弦波電流，其頻率與所施加的直流電壓成正比，有如下關(guān)系式

　　比例常數2e/h=483.6×106Hz/μV。

　　這時(shí)，結區以同樣的頻率（若所加電壓是幾微伏，則在微波區域；若為幾毫伏，則在遠紅外波段）向外輻射電磁波。超導隧道結這種能在直流電壓作用下，產(chǎn)生超導交流電流，從而能輻射電磁波的特性，稱(chēng)為交流約瑟夫森效應。