Сверхтекучесть распространение звука

В гл. I в связи с вопросом о сверхтекучести гелия мы подробно останавливались на свойствах энергетического спектра возбуждений, необходимых для возникновения сверхтекучести. Надо, однако, сразу отметить, что при малых импульсах спектр сверхпроводника не может иметь того вида, который следует сопоставить жидкому гелию. Действительно, гелий в качестве начального участка спектра имеет фононную звуковую ветвь. Распространение звука, как хорошо известно, связано с длинноволновыми колебаниями плотности. Но для электронной жидкости в металле изменение ее плотности связано с довольно значительной затратой энергии, поскольку этому препятствуют кулоновские силы, действующие между электронами и решеткой и между самими электронами. Изменение плотности электронной жидкости нарушает условие электронейтральности, поэтому соответствующий спектр длинноволновых колебаний, подобно тому как это имеет место в плазме, начинается с некоторой конечной частоты. Фактически в металле эта частота очень велика ( 1 5в 10 °К). Указанные соображения не относятся, конечно, к коротковолновым возбуждениям с волновым вектором порядка обратных межатомных расстояний. Как мы знаем, именно такие электронные возбуждения играют основную роль в нормальном металле. Для существования сверхтекучести достаточно, в соответствии с результатами гл. I, чтобы такие возбуждения [c.363]

Практически, как уже отмечалось, во всех задачах можно не учитывать зависимость термодинамических величин от скорости относительного движения w = v — Это объясняется тем, что в области скоростей, где наблюдается явление сверхтекучести, отношения -оа/с и юра/кТ очень малы. Однако при рассмотрении задачи о распространении звука большой амплитуды указанной зависимостью пренебрегать уже нельзя. Наконец, заметим, кТ [c.19]

Общие гидродинамические уравнения заметно упрощаются в случае не слишком больших скоростей. Следует иметь в виду, что свойство сверхтекучести нарушается при скоростях, превышающих некоторое критическое значение. Однако в нестационарных условиях, например при распространении звука, скорости могут значительно превосходить критическое значение. Таким образом, существуют области применения общих уравнений, где проявляется нелинейный характер уравнений (см. 13). Если ограничиться квадратичными членами относительно скоростей, то можно пренебречь зависимостью р и р от скоростей. Выбираем в качестве независимых термодинамических переменных давление р и температуру Т. [c.59]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...