Второй звук в жидком гелии

Второй звук в жидком гелии [c.320]

ВТОРОЙ ЗВУК в жидком ГЕЛИИ 321 [c.321]

Результаты исследований ряда авторов по распространению тепловых волн при низкой температуре в монокристаллических диэлектриках (кварце, сапфире, щелочно-галоидных кристаллах), полупроводниках (германии, кремнии, сурьме), металлах (галии, олове, алюминии, свинце) освещены в обзоре [21]. Обнаруженные при этих исследованиях эффекты подобны распространению второго звука в жидком гелии [75]. Определены оптимальные температуры и порядок частот наблюдения этого явления в указанных материалах Установлено, что скорость распространения тепла — величина порядка скорости звука в металлах и совпадает со скоростью звука в полимерах и диэлектриках [21]. [c.120]

Напомним (см. VI, 130), что скорости первого и второго звука в жидком гелии вычисляются как корни дисперсионного уравнения [c.522]

Второй звук в жидком гелии 631 и д. [c.792]

Эксперименты показали, что в жидком гелии И наряду с обычным звуком, имеющим скорость порядка 240 м/сек, действительно распространяется второй звук, скорость которого, в полном согласии с теорией Л. Д. Ландау, изменяется от 20 м/сек при 1,36° К до 3—4 м/сек при 2,18° К. При дальнейшем повышении температуры, когда гелий II переходит в гелий I, второй звук исчезает. [c.323]

Наиболее важным в теории сверхтекучей жидкости было предсказание возможности распространения в жидком гелии волн, названных вторым звуком (в 1945 г. В. П. Пешков подтвердил это экспериментально). [c.114]

Своеобразное явление обращения второго звука в первый и обратно имеет место при отражении звука от границы между жидким гелием и его паром. Действительно, распространяющаяся в гелии II волна второго звука, отражаясь от поверхности раздела жидкость — пар, создает на ней колебания температуры, приводящие к периодическому испарению и конденсации газа, в результате в паре вблизи поверхности возникают колебания плотности, распространяющиеся в глубь пара в виде обычных звуковых волн. [c.71]

Следует обратить внимание на малость коэффициента / 1. определяющего трансформацию второго звука в первый в жидком гелии II. [c.75]

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]

Подобное сравнение было проведено первоначально для скоростей звука в жидких азоте, водороде и гелии [148. При подобном расчёте большое значение имеет величина среднего расстояния между ближайшими соседними молекулами, для определения которой необходимо сделать некоторые предположения о структуре жидкости. В упомянутом расчёте принималось, что частицы простых жидкостей образуют кубическую гранецентрированную решётку. В таблице 13 сопоставлены вычисленные по уравнению (4.10) и наблюдаемые на опыте скорости звука в жидком азоте. Наличие во второй графе двух вычисленных значений скорости звука объясняется расхождением приведённых в литературе данных о плотности жидкого азота. [c.163]

Мейпер и Херлин [270] выполнили измерения скорости второго звука в жидком гелии, находящемся под давлением. Их прибор мало отличался от прибора де-Клерка, Хадсона и Пеллама результаты также не очень сильно отличались от данных, полученных ири нормальном давлении. Время отогрева носле размагничивания состав.ляло всего лишь 3—4 мин. Было найдено, что увеличение давления приводит к уменьшению скорости второго звука при более высоких температурах, но к возрастанию ее при более низких температурах. Последнее связано с тем фактом, что число фононов при постоянной температуре убывает с повышением давления. [c.571]

Имеется, однако, один замечательный случай, когда, наоборот, малозатухающими оказываются тепловые волны, которые сопровождаются в весьма малой степени изменением давления, т. е. обычным звуком. Такой случай проявляется при распространении так называемого второго звука в жидком гелии И. Установлено, что единственная жидкость, которая не затвердевает вплоть до температур, чрезвычайно близких к абсолютному нулю ), это жидкий гелий. [c.321]

Первые эксперименты по распространению тепловых волн в жидком гелии ( второй звук ) при температурах ниже 1° К былп выполнены Пелла-мом и Скоттом [266], а также Аткинсом и Осборном [267]. Хотя в обоих экспериментах теплоизоляция была очень плохой и хорошего равновесия между гелием и солью не достигалось, однако было показано, что скорость второго звука ниже 1° К быстро возрастает и что импульсы второго звука при этих температурах значительно размываются. Выполненные позже эксперименты де-Клерка, Хадсона и Пеллама [268] п Крамерса, ван-Пески, Вибса, ван-ден-Бурга и Гортера[269] показали, что теоретическое предельное значение скорости второго звука ири абсолютном нуле, найденное Ландау и равное [c.570]

Теория сверхтекучести и гидродинамика сверхтекучей жидкости была разработана Л. Д. Ландау и его учениками. Мы не имеем здесь возможности сколько-нибудь подробно изложить эту теорию и потому ограничимся лишь пояснением некоторых представлений, приводящих к возможности распространения в жидком гелии II второго звука. При температуре, близкой к абсолютному нулю, гелий представляет собой жидкость, в которой почти не происходит никаких тепловых движений. Когда температура повышается, начинают появляться тепловые возмущения, но не непрерывным образом, а квантами. Если создать каким-либо образом температурные возмущения в гелии II, они будут передаваться соударениями тепловых квантов. Подобие тому как в обычном газе молекулы передают импульсы друг другу соударениями и возникает звук, так в газе из тепловых квантов, каким является гелий И, возникают слабс затухающие температурные волны. Однако эти волны не имеют ничего общего с затухающими температурными волнами в теплопроводящей среде, о которых речь шла выше и происхождение которых обязано лишь теплопроводностг среды. В этих температурных волнах, в отличие от обычного звука, мало относительное изменение давления и велико [c.322]

При нек-рых условиях в газе тепловых Ф. можно возбудить волны фо-нонной плотности, т. н. второй звук, скорость к-рого С С/ / з, где с — скорость обычного звука в кристалле. Второй звук впервые наблюдался в жидком гелии. [c.372]

Оказалось, что подвод тепла при использовании такого простого устройства получается такого же порядка величины, как и в случае ис-иользоваппя вентиля по этой причине от вентильной методики в последние годы отказались. Стеклянные капилляры примерно таких же размеров, как указано вытие, были использованы в лейденских экспериментах по исследованию теплоемкости жидкого гелия и распространения второго звука при температурах ниже 1° К (см. п. 70). [c.563]

Спустя десять лет со времени проведения этой работы, появилось огромное количество как экспериментальных, так и теоретических работ по жидкому гелию. Был выяснен ряд спорных вопросов, и к нашим знаниям об этом явлении было добавлено множество новых подробностей. Глубже исследовался вопрос о критических скоростях и о возникновении трения, кроме того, изучались явления, связанные с вязкостью и со вторым звуком. Создается, однако, впечатление, что никаких новых открытий, которые можно было бы поставить в один ряд с перечисленными выше, сделано не было. Здесь, возможно, следует упомянуть о точных измерениях теплоемкости гелия ниже 1° К, которые проводили в 1952 г. Крамере, Васшери Гортер [52]. Они [c.810]

Первый звук. После открытия температурных волн в жидком Не И стало общепринятым в отличие от второго звука говорить об обычных звуковых волнах, т. е. о распространении колебаний плотности, как о первом звуке. Впервые скорость первого звука измерили в 1938 г. Финдли, Питт и др. [123] на частоте 1,338 мггц. Измерения проводились от точки кипения гелия (4,2° К) до 1,76° R. [c.849]

Жидкий гелий кристаллизуется только под давлением выше 25,127 ата. При температуре 2,186° К происходит фазовый переход второго рода, совершающийся без выделения сирытой теплоты. В этой точке некоторые свойства гелия изменяются скачком (теплоам,кость, вязкость, скорость распространения звука). [c.101]

Первоначально эти термометры использовались как датчики и приемники в экспериментах со вторым звуком, при которых они находились в прямом тепловом контакте с жидким гелием. В некоторых случаях теплового контакта, по-видимому, можно достичь приклеиванием термометра на лаке или запрессовкой его в образец, температура которого измеряется. В температурной области между 1 и 2° К Фэйрбенк и Лейн обнаружили,, что величина удельного сопротивления таких термометров пропорциональна обратной величине температуры, как это должно быть для чистого графита. Для сопротивлений, изготовленных из угольной сажи, редко наблюдается такая простая зависимость. [c.175]

Подставляя решение в виде бегущей волны, находим закон дисперсии для второго звука = S / sT/[(/ s y)f ], т.е. скорость второго звука = [S" PsT pn v)Y/ , где Су — теплоемкость единицы массы при постоянном объеме. В такой волне j и О (колебания происходят при постоянном объеме или давлении, причем су Ср), но тогда Vn pslpn)vs, т.е. сверхтекучий и нормальный компоненты колеблются в противофазе таким образом, суммарного потока вещества нет, поскольку скорость v центра масс компонентов близка к нулю (в то же время существует относительное движение сверхтекучего и нормального компонентов). Если вспомнить, что сверхтекучий компонент не переносит тепла, то становится понятным, что волны второго звука связаны с колебаниями температуры, а не плотности (в этом смысле показательно то, что в волновом уравнении для второго звука переменной является Т ). Уникальность НеП в том, что в нем существуют температурные волны, т.е. обратимые температурные возмущения, в отличие от необратимого распространения таких возмущений путем теплопроводности в других веществах. Следует заметить, что по отдельности оба компонента жидкого гелия испытывают сжатия и разрежения. Такие сжатия и разрежения сверхтекучего компонента, который, как уже говорилось, не переносит энтропия, сопровождаются обратимыми увеличениями и уменьшениями температуры. Сила, противодействующая этим изменениям, т. е. возвращающая сила, связана с градиентом химического потенциала (он вызван изменением температуры без изменения давления). Из уравнения движения для сверхтекучего компонента d s/dt = —V/x следует, что градиент химического [c.115]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...