Гелий жидкий, А-переход

Задача 8. Оценить термомеханический коэффициент М для жидкого гелия ниже температуры А-перехода вх = 2,19 К), полагая, что при прохождении гелия через нижний конец капилляра (рис. 162) в установке для наблюдения эффекта фонтанирования (см. 2-6), п. 7)) происходит превращение части сверхтекучей компоненты в нормальную. [c.243]

На фиг. 298 приведена температурная зависимость скорости звука для жидкого гелия (кривая А), Теоретически ожидаемый скачок скорости звука и сжимаемости в Х-точке, т. е. в точке фазового перехода второго рода при 2,19° К, в действительности не- наблюдался. Однако скачок был обнаружен при измерениях при повышенных давлениях (кривые В, С я О на фиг. 298, соответствующие давлениям 1, 2,47 и 5,55 атм). [c.258]

Термин фазовые переходы второго рода впервые (1933) ввел П. Эренфест при рассмотрении непрерывного сверхтекучего перехода в жидком гелии. Он считал, что вторые производные от энергии Гиббса при этом переходе испытывают скачки, и получил соотношения между ними (уравнения Эренфеста, см. 60). Термином фазовый переход второго рода (или 1-переход) стали потом называть и все другие непрерывные переходы. Позже, однако, оказалось, что при сверхтекучем переходе в гелии вторые производные от энергии Гиббса не испытывают скачки, а обращаются в бесконечность. Этот переход, следовательно, является критическим, и к нему уравнения Эренфеста неприменимы. Но в литературе и сейчас сверхтекучий переход в гелии и другие непрерывные фазовые превращения называют фазовыми переходами второго рода. Чаще, однако, непрерывные переходы называют критическими переходами, что более правильно. Фазовым переходом второго рода является превращение проводника в сверхпроводник при Я = 0. Критическими переходами являются критический переход жидкость — газ, переход ферромагнетика в парамагнетик, сегнетоэлектрический переход и др. [c.234]

Термин фазовые переходы второго рода впервые (1933 г.) ввел П. Эренфест при рассмотрении непрерывного сверхтекучего перехода в жидком гелии. Он считал, что вторые производные от энергии Гиббса при этом переходе испытывают скачки, и получил соотношения между ними (уравнения Эренфеста, см. 43). Термином фазовый переход второго рода (или .-переход) стали потом называть и все другие непрерывные переходы. Позже, однако, оказалось, что при сверхтекучем переходе в гелии вторые производные от энергии Гиббса не испытывают скачки, а обращаются в бесконечность. Этот переход, следовательно, является критическим, и к нему уравнения Эренфеста неприменимы. Но в литературе и сейчас сверхтекучий переход в гелии и другие непрерывные фазовые превращения называют фазовыми переходами второго рода. Чаще, однако, непрерывные переходы называют [c.161]

К). При давлении в 1 бар гелий сжижается при температуре около 4° К, а при дальнейшем охлаждении до температуры около 2° К испытывает фазовое превращение второго рода, переходя в жидкий гелий II, обладающий рядом необычных свойств. [c.178]

Наиболее низкие температуры соответствуют использованию водорода (Т = ЗЗК) и гелия (T,j = 5,2К). При давлении в 10 Па гелий сжижается при температуре около 4 К, а при охлаждении до температуры около 2 К испытывает фазовое превращение второго рода, переходя в жидкий гелий И, обладающий необычными свойствами. В твердое состояние гелий переходит при сжатии до давления 20-10= Па при давлении 10-10 Па гелий остается жидким до сколь угодно близких к абсолютному нулю температур (рис. 4.10). [c.295]

При дальнейшем охлаждении нормальный жидкий гелий (гелий I) переходит I новую модификацию — гелий П. Этот фазовый переход, открытый в 1937 г. академиком П. Л. Капицей, носит название Х-перехода (точки /, 2), а точка пересечения границы -перехода с кривой испарения на фазовой диаграмме гелия (1ис. 6-3) называется ).-точкой . емпература /.-точки равна 2,1735 К. Вязкость [c.93]

Передняя и задняя грани, являющиеся зеркалами, обычно получаются путем скалывания кристалла относительно определенной кристаллографической оси. Боковые грани скошены, чтобы препятствовать возникновению колебаний в перпендикулярном направлении. Электрическое поле прикладывается в направлении, перпендикулярном к р— -переходу, при помощи специальных контактов, соединенных с массивными теплоотводящими пластинами. Пороговая плотность тока лазера в зависимости от технологии и рабочей температуры кристалла колеблется в широких пределах обычно она составляет при 77 К примерно 10-10 А-см , снижаясь до 3-10 А-см" при температуре жидкого гелия 4,2 К- [c.61]

Отметим, что с аналогичной ситуацией мы сталкиваемся при изучении жидкого гелия. Вязкость как неравновесный процесс выравнивания скорости направленного движения не входит в компетенцию термодинамики. Однако сверхтекучая и нормальная модификации гелия (Не I и Не II) представляют собой две термодинамические фазы, а превращение одной в другую — фазовый переход второго рода. Поэтому переход металла из нормального состояния в сверхпроводящее в отсутствие тока и превращение Не I в Не II при отсутствии потока жидкости могут изучаться термодинамическими методами. [c.150]

Мы рассмотрели физическое содержание гипотезы подобия и некоторые ее следствия на примере магнитной системы. Однако важнейшей чертой современного развития этой теории является ее универсальность применимость ее к весьма широкому классу физических систем. Помимо жидких и магнитных систем можно указать на фазовые переходы в сегнетоэлектриках, упорядочивающихся сплавах, жидком гелии, сверхпроводниках. Общей чертой всех этих систем является возможность введения локального параметра порядка <р(г). Таким параметром может являться разность плотностей жидкости и пара, плотность намагничения и плотность поляризации в магнетиках и сегнетоэлектриках, локальное значение параметра Nао аь сплавах и т. д. Этот параметр может рассматриваться как некое классическое поле — поле упорядочения, подобное звуковому или электромагнитному, причем в каждой точке пространства это поле флуктуирует. [c.447]

Они пропускали импульсы, генерируемые рубиновым лазером, охлаждавшимся жидким азотом, через кристалл рубина, охлаждавшийся жидким гелием. Вследствие разности температур было достигнуто совпадение частоты лазерного перехода (2 ) — 4Л2( 2) с частотой поглощающего перехода 4 2( V2) - -E(2 ). Время поперечной релаксации при температуре жидкого гелия составляет примерно 50 не. Оно, следовательно, существенно превосходило длительность импульса рубинового лазера (5—10 не). После этого первого наблюдения были проведены многочисленные исследования с газами и твердыми телами, в процессе которых измерялись зависимости коэффициента передачи и скорости распространения от площади импульса (см., например, [3, 11, 24, 8.54, 8.55]). Оказалось, что импульсы произвольной площади при проходе через образец сигнала превращаются в (т 2я)-импульсы т — целое число), а затем делятся на последовательность стабильных 2я-им-пульсов. [c.323]

Необходимо отметить заслуги отечественных ученых в развитии термодинамики и статистической физики. Среди важнейших достижений, которыми по праву гордится советская наука, можно назвать открытие явления сверхтекучести жидкого гелия П. Л. Капицей, труды Н. Н. Боголюбова по динамическим методам в статистической физике, работы Л. Д. Ландау и А. А. Власова по физике плазмы, исследования Л. Д. Ландау по сверхтекучести и фазовым переходам второго рода и многие другие. [c.7]

Если удалить жидкий гелий, то вокруг образца создается пустота. Образуется адиабатическая оболочка. Если теперь выключить магнитное поле, то вещество размагничивается в адиабатических условиях. Энтропия при этом остается постоянной а температура падает (переход 2 -> 3 на рис. 23). [c.112]

Планком было высказано предположение, что при температуре абсолютного нуля энтропия всех веществ в состоянии равновесия обращается в. нуль, т. е. 5 о = 0. Так как все. обычные газы, находящиеся при неисчезающе малых давлениях, конденсируются-значительно ранее, чем достигается температура Т = О, то утверждение Планка относится, по существу, к конденсированным системам, т. е. к твердым и жидким телам, причем из последних только гелий П остается жидкостью вплоть до Г = О, а все другие переходят в твердое состояние при более высоких температурах. [c.89]

Герцберг [188] измерил лэмбовский сдвиг для уровня иона гелия НеП. Для этого он исследовал тонкую структуру линии НеН А,= 1640 А ). Схема переходов для этой линии показана на рис. 7.9. Линии НеП возбуждались в полом катоде, охлаждаемом жидким азотом. Схема трубки изображена на рис. 7.10. [c.317]

Для градуировки платиновых термометров сопротивления по МШТ определены четыре реперные точки фазовых переходов, одна из которых является точкой затвердевания, а три другие — точками кипения. При реализации этих реперных точек лучше стремиться к созданию новой методики, улучшающей воспроизводимость точек, чем следовать старым рекомендованным процедурам, установленным практикой прежних лет. В Национальном бюро стандартов США вместо точки плавления льда применяется только тройная точка воды, реализованная в герметичной ампуле. Точки кипения серы и воды реализуются при активном кипении в кипятильниках, соединенных с резервуаром, содержащим гелий с регулируемым давлением. Давление гелия регулируется вручную с помощью точного манометра так, чтобы на уровне чувствительных элементов термометра сопротивления оно было равно 1 атм. Точка кипения кислорода реализуется в аппаратуре, которая содержит жидкий кислород и его пары при атмосферном давлении. Кислород отделяется от гелия, содержащегося в резервуаре, тонкой металлической мембраной, которая позволяет контролировать равенство давлений кислорода и гелия. [c.119]

Стабильность вольта теперь зависит от стабильности вторичного эталона частоты, облучающего переход Джозефсона, охлажденный жидким гелием. А эталонная частота, как мы знаем, — самая стабильная физическая величина. [c.43]

Условию Эренфеста удовлетворяют все фазовые переходы первого рода, а также фазовый переход второго рода в сверхпроводниках. Другие фазовые переходы, не удовлетворяют этому ус.аовию это связано с тем, что для некоторых из этих переходов (в частности для фазового перехода в ферромагнетиках в точке Кюри, фазового перехода, связанного с упорядочением в бинарных сплавах, Л-перехода в жидком гелии) теплоемкость, а следовательно, и вторая производная в точке фазового [c.138]

Величина и температурное поведение П. п. непосредственно связаны с видом ф-ции N ) вблизи энергии Ферми 10р, а переход П. п. к классич. парамагнетизму определяет вырождения температуру Tq — 0pfk. Напр., в жидком Не (см. Гелий жидкий), представляющем ферми-еистему ядер, такой переход наблюдается при Т X i К, тогда как для газа свободных электронов в металле он недостижим (Гд 10 К). В реальных металлич. системах со сложным многозонным дисперсии законом величину задают ближайшие к фермя-уровню края перекрывающихся зон и др. экстремальные значения энергии особые точки и тонкая структура ф-ции N(0). В случае 0р — 0р характерные для перехода в [c.550]

Смита и др. [68]), которые сконструировали сверхироиодящий гальванометр, пригодный для использования в жидком гелии, и применили его для измерения термо-э. д. с. в металлах при температурах ниже 4° К. Особенно интересны измерения вблизи перехода в сверхпроводящее состояние, где термо-э. д. с. быстро стремится к нулю. Необходимая для этих измерений чувствительность по папрян ению порядка 10 й была достигнута с тангенс-гальванометром, имевшим чувствительность по току порядка 10 а, благодаря тому, что сопротивление всей цепи удалось снизить до- Ю ом. При таком малом сопротивлении цепи R необходимо, чтобы и эффективная индуктивность Ьэфф, была как можно меньше, так как в противном случае постоянная времени t=Z/эфф./Л сек окажется слишком высокой. Чтобы удовлетворить этому требованию, постоянное магнитное поле гальванометра должно быть очень мало ( 10" гаусс). [c.180]

Открытие Х-перехода в жидком гелии побудило Эренфеста [12] рассмотреть этот тип перехода в более обш их чертах. Эренфест предложил различать типы переходов по характеру разрывов производных термодинамических потенциалов. Род перехода ои определил в зависимости от того, какая из производных претерпевает разрыв—первая, вторая или третья. Так, переход, сопровождаюш ийся поглощением скрытой теплоты (как, например, плавление), нужно рассматривать как переход первого рода, в то н е время Х-переход является переходом второго рода, так Kaii при этом переходе нет разрыва в тепловой энергии, а происходит лишь скачок теплоемкости. Из смещения Х-точки с давлением следует, что [c.788]

Фэрбенк II Уилкс [120] для исследования этого граничного сопротивления использовали прибор, изображенный на фиг. 65. Они добавили третий термометр Т. , который вместе с нагревателем был заключен внутри блока из очень чистой меди и находился с ним н хорошем тепловом контакте. При подводе большого количества тепла от нагревателя было обнаружено, что разность температур между Т. и становится много больше, чем между Тп и 7. Это означало, что большая часть теплового сопротивлеиня сосредоточена на границе раздела между медью и жидким гелием. Измеряя тепловой ноток через эту границу при данной разности температур А , они получили зависимость, приведенную на фиг. 67. Перепад температур в этих экспериментах менялся на порядок величины, причем ноток тепла оказывался ему пропорциональным. Величина потока тепла через границу оказалась пропорциональной 7 , причем никаких изменений этого закона при 0,6° К не было замечено. Поэтому Фэрбенк и Уилкс пришли к выводу, что процесс, рассмотренный Халатниковым, скорее ответствен за появление граничного сопротивления, чем переход сверхтекучей компоненты в нормальную. [c.849]

Так как асе обычные газы, находящиеся под ненсчезающе малыми давлениями конденсируются значительно раньше, чем достигается тем-,nepatypa J=0, то утверждение, содержащееся в третьем начале термодинамики, относится по существу к конденсированным системам, т. е. к твердым и жидким телам (из всех веществ только гелий II остается жидкостью при Г—>0, а все другие переходят в твердое состояние при более высоких температурах). [c.92]

Теория сверхпроводимости исключительно сложна В создание этой теории основной вклад внесли советские ученые — Л. Д. Ландау, Н. Н. Боголюбов, В. Л. Гинзбург, А. А. Абрикосов, Л. П. Горьков II другие, а также ученые зарубежных стран —Д. Бардин, Л. Купер, Д. Шрпффер и другие. По современным представлениям в основе явления сверхпроводимости лежит образование связанных пар электронов ( куперовских пар ) такая пара не может сыде/пять энергию малыми дозами, так что обычные джоулевы потери мощности, которые наблюдаются в металлах при нормальных условиях, здесь уже не имеют места. Разъединение ассоциированных в куперов-скую пару электронов при повышении температуры или магнитной индукции представляет собой нарушение сверхпроводимости, т. е. фазовый переход сверхпроводника из сверхпроводящего состояния в нормальное. Огмечается глубокая аналогия в физической сущности явления сверхпроводимости и явления сверхтекучести, открытого П. Л. Капицей у жидкого гелия-П и теоретически обоснованного Л. Д. Ландау. [c.211]

Для получения темп-р порядка неск. мК широко пользуются более удобным методом — растворением жидкого Не в жидком Не. Применяют для этой цели рефрижераторы растворения (см. Криостат). Их действие основано на том, что Не сохраняет конечную растворимость (ок. 6%) в жидком Не вплоть до абс. нуля темп-ры. Поэтому при соприкосновении почти чистого жидкого Не с разбавленным раствором По в Ще атомы Не переходят в раствор. При. этом пог.иоща-ется теплота растворения и темп-ра раствора понижается. Растворение осуществляется в одном месте прибора (в камере растворения), а удаление атомов Не из раствора путём откачки — в другом (в камере испарения). При непрерывной циркуляции Не, осуществляемой системой насосов и теплообменников, можно поддерживать в камере растворения темп-ру 10—30 мК неограниченно долго. Гелий Не можно охладить ещё сильнее, используя Померанчука эффект. Жидкий Не затвердевает при давлении более 3-10 Па. В области темп-р ниже 0,3 К увеличение давления (в пределе до 3,4-10 Па) сопровождается поглощением теплоты и понижением темп-ры равновесной смеси жидкой и твёрдой фаз (затвердевание идёт с поглощением теплоты). Эти.м методом были достигнуты темп-ры 1—2 мК. [c.349]

Ю. состоит в осн. из водорода и гелия. Для большинства моделей внутр. строения (см. в ст. Планеты и спутники) принимается, Что отношение сбдсржания водорода и гелия (по массе) на уровне, отвечающем да(влению 100кПа н темп-ре 150—175 К, примерно соответствует солнечному— 3,4 1. Граница перехода от молекулярного водорода к металлическому лежит на глубине 0,75—0,8 радиуса Ю. Это соответствует давлению я ЗОО ГПа. Согласно моделям, в центре планеты находится жидкое ядро из металлов и силикатов, окружённое ледяной оболочкой, состоящей из воды и, возможно, аммиака. Радиус центр, ядра составляет менее 0,1 радиуса Ю., мас< а—3—4% массы всей планеты, темп-ра в центр, части ядра а 25 000 К, давление 8000 ГПа, Совокупности имеющихся данных хорошо соответствует модель с примерно адиабатич. температурным градиентом в недрах планеты. [c.653]

Время Т2 оптической дефазировки зависит от температуры. Оно увеличивается при ее понижении. Но даже при температуре кипения жидкого гелия 4,2 К это время для примесных центров остается примерно на один-два порядка меньше, чем время Т. Последнее называется временем энергетической релаксации, так как определяет скорость релаксации диагональных элементов матрицы плотности, т. е. населенности возбужденного электронного уровня. Для дипольно разрешенных оптических переходов Т имеет порядок нескольких наносекунд, а Т2 — нескольких десятков пикосекунд. [c.98]

Аморфные вещества — это вещества в твердом состоянии, строение которых обусловливает изотропию физических свойств и отсутствие точки плавления (переход из твердого состояния в жидкое происходит постепенно). В природе аморфное строение вещества менее распространено, чем кристаллическое. Аморфное строение характерно, например, для опала, обсидиана, янтаря, смолы, битума и полимеров. Кристаллическое строение вещества может быть переведено в аморфное строение различными видами физического и химического воздействий. Из раствора криста1ыического вещества можно получить высушенный гель, из расплава — стекло, из пара — аморфный осадок и т.п. Так, с аморфным строением искусственно получен ряд металлов (металлическое стекло), а также полупроводники (аморфные полупроводники). [c.12]

В промышленности переход от низкотемпературных сверхпроводников к высокотемпературным несет в себе возможность повышения рабочих температур сверхпроводящих устройств вплоть до азотных, замены жидкого гелия на жидкий азот, очевидное упрощение системы криостатиро-вания и сокращение в сотни раз связанных с этим эксплуатационных расходов. Кроме того, ВТСП-устройство более устойчиво к внешним возмущениям, а криогенная система азотного уровня более надежна в эксплуатации. [c.595]

В качестве физической величины, измерение которой могло бы непосредственно определить род фазового превращения в жидком гелии, Э. Л. Андроникашвили и Дж. С. Цак дзе (1965, 1966) избрали плотность-жидкости. Плотность является первой производной термодинамического потенциала, и поэтому на кривой температурной зависимости плотности в точке фазового превращения имеется разрыв при переходах первого рода и излом при переходах второго рода. Весьма точные измерения плотности, проведенные методом вращающегося пикнометра, показали, что плотность вращающегося жидкого гелия испытывает при 2,172 К явно выраженный скачок на 0,02% своей величины (при соо = 30 Исек) ). Точнее, скачок имеется на графике температурной зависимости плотности только в том случае, когда каждая точка графика является результатом равновесного измерения. В таком случае в гелии II наблюдается уплотнение жидкости в результате вращения, а в гелии I такой эффект отсутствует. Если же производить измерения в процессе нагрева вращающегося гелия, то скачок плотности не наблюдается. Он сменяется обычным для Я-точки изломом, после чего жидкость остается уплотненной и в состоянии гелия I. [c.680]

Смотреть страницы где упоминается термин Гелий жидкий, А-переход : [c.360] [c.241] [c.31] [c.232] [c.406] [c.586] [c.800] [c.862] [c.210] [c.212] [c.337] [c.71] [c.273] [c.498] [c.674] [c.64] [c.47] [c.332] [c.29] [c.224] [c.57]

Статистическая механика Курс лекций (1975) -- [ c.392 ]

ПОИСК

Гелей

Гелий

Гелий жидкий

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...