Сверхтекучесть течение по капилляру

Ландау первым сопоставил два странных явления — сверхпроводимость и сверхтекучесть — течение жидкого гелия—2 без трения через узкие капилляры. И предположил, что эти явления родственны. Сверхпроводимость — это сверхтекучесть весьма своеобразной жидкости — электронной. [c.154]

Вернемся теперь к объяснению явления сверхтекучести. Представим себе гелий, текущий по капилляру, при абсолютном нуле температур. Диссипация энергии жидкости означала бы, что в жидкости при течении рождаются элементарные возбуждения,— именно в этом состоит микроскопическая картина нагревания жидкости. Пусть в жидкости родилось одно элементарное возбуждение. Энергия жидкости в системе отсчета, где она покоится, будет тогда равна [c.654]

Основная причина заключалась в следующем. Явление сверхпроводимости очень похоже на явление сверхтекучести жидкого гелия, открытое Капицей в 1938 г. [153. Теория этого явления была построена Ландау в 1941 г. [154]. Одним из проявлений сверхтекучести является течение гелия по капиллярам с нулевой вязкостью. Естественно было интерпретировать сверхпроводимость как сверхтекучесть электронной жидкости. [c.287]

Более замечательным свойством, чем обнаруженная бесконечная теплопроводность, является (при определенных условиях) нулевая вязкость, или сверхтекучесть Не II. Было показано, что при скорости, лежащей ниже некоторой критической V , Не II протекает без трения через тонкие капилляры или щели . При этом величина критической скорости даже возрастает с уменьшением диаметра капилляра. Однако измерить вязкость можно не только путем наблюдения течения жидкости по капилляру. Если в ванну с жидким Не II поместить цилиндр и вращать его, то происходит передача импульса от вращающегося цилиндра к гелию это показывает, что при некоторых экспериментальных условиях вязкость не равна нулю Эксперименты по измерению вязкости можно качественно объяснить, если предположить, что Не II состоит из своеобразной смеси двух жидкостей одна жидкость имеет нулевую вязкость [c.356]

В начале 1938 г. в одном и том же номере Nature появились два коротких сообщения Капицы [22] и Аллена и Мейснера [23], в которых описывалось течение Не II через узкие отверстия. В обеих работах жидкость вытекала под действрюм собственного веса из приподнятых над гелиевой ванной сосудов. В работе Капицы н идкость перетекала по зазору между двумя оптически плоскими пластинками, в работе Аллена и Мейснера были использованы тонкие капилляры. В первом случае ширина зазора менялась при помощи небольших прокладок, во втором—исследовались капилляры разного диаметра. Именно в этих работах и было открыто удивительное свойство Не II, ставшее известным как сверхтекучесть (это название предложено Капицей [22]). Им было обнаружено, что, если зазор в его приборе не содержал никаких прокладок (ширина щели в этом случае определялась интерференционным методом и была равна 5-10 см), истечение Не I из сосуда можно было заметить только через несколько минут, в то время как в области Не II весь сосуд опорожнялся в несколько секунд. Численные [c.793]

С 1938 г. ири проведении работ по сверхтекучести в Кембридже и исследований с пленками н Оксфорде становилось все более очевидным, что между переносом в пленках и явлениями в тончайших капиллярах имеется оире -деленное сходство. Работы по течению макроскопических объемов жидкости через капилляры и щели приводили к очень неясным результатам, которые, однако, упрощались ири умеггьшеггии ширины щелей и капилляров. При )том при уменьшении размеров свойства явления ностепенно приближались к свойствам переноса по пленке, вест.ма необычным, но внутренне простым. Создавалось впечатление, что при использовании все более и 6o.iree узких капилляров от сложных явлений переноса, которые наблюдаются в макроскопической жидкости, мо/кно как бы отфильтровать некоторый особый тип переноса. Пленка, игравшая роль исключительно тонкого капилляра, приводила к сверхтекучему переносу в наиболее простой и четко очерченной форме. Эти наблюдения в конце концов привели к феноменологической модели двух взаимопроникающих жидкостей одного и того же вещества, обладающих различными гидродинамическими свойствами эта модель, как оказалось, имеет огромное значение в качестве рабочо]г гипотезы при любых экспериментах с Не 11. [c.798]

Таким образом, последние наблюдения согласуются не с результатами второй методики Лонга и Мейера, а с результатами первой. Причина этого не совсем ясна, возможно, что она связана со значительными неточностями в измерениях адсорбции. Если образованию пленок Не II свойственны некоторые специфические особенности, то можно представить себе, что во второй методике капилляры были целиком заполнены жидкостью. Поэтому можно с удовлетворением отметить, что полученные Лонгом и Мейером с помощью первой методики температуры наступления сверхтекучести хорошо согласуются со значениями, найденными Бруэром и Мендельсоном [172], иснолт.-зовавшими тепловой метод, описанный выше. Результаты обеих работ представлены кривой на фиг. 98, где крестики соответствуют методу с течением пленки через капилляры, а кружки—тепло ному методу. [c.872]

Течение в узких щелях и капиллярах. Основополагаюш,ий эксперимент, в котором было открыто явление сверхтекучести, был произведен П. Л. Капицей (1938), который наблюдал тече ние гелия II, происходившее под действием силы тяжести сквозь плоскую ш,ель, образованную двумя пришлифованными друг к другу кварцевыми пластинками. В этом эксперименте было установлено, что при движении гелия сквозь щель его вязкость во всяком случае меньше 10 пуаз. [c.664]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...