Распространение звука в сверхтекучей жидкости

Распространение звука в сверхтекучей жидкости [c.722]

S 141) РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В СВЕРХТЕКУЧЕЙ ЖИДКОСТИ 723 [c.723]

Уравнения (141,5) и (141,6) определяют распространение звука в сверхтекучей жидкости. Уже из того факта, что этих уравнений — два, видно, что существуют две скорости распространения звука. [c.723]

Наличие диссипативных процессов в сверхтекучей жидкости приводит к поглощению звука. Для исследования вопроса о распространении звука при наличии диссипации запишем общие уравнения (9.13) — (9.16) в линеаризованном виде [c.75]

Как и в обычной гидродинамике, уравнения динамики сверхтекучей жидкости допускают решения с разрывами. Кроме обычных ударных волн, здесь существуют, однако, разрывы и другого типа — тепловые, в которых имеется скачок температуры, не сопровождаемый в первом приближении скачком давления. Такие разрывы образуются сами собой при распространении второго звука большой интенсивности, подобно тому как ударные волны образуются при распространении обычного звука (И. М. Халатников, 1952). [c.659]

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]

В линейном приближении уравнения, описывающие распространенно звука в сверхтекучей жидкости, имеют вид [1] [c.114]

Первый корень щ соответствует обычному звуку, в сверхтекучей жидкости его называют первым. Второй описывает распространение незатухаюш их колебаний температуры — второй звук. При низких температурах его можно наглядно представлять себе как звук, распространяюш ийся в газе возбуждении. [c.659]

Из ур-ний гидродинамики следует возможность распространения в Не II двух типов звуковых волн (см. Звук в сверхтекучем гелии) — волн плотпости (первый звук) и температурных воли (второй звук), а также волн 4-го звука, распространяющихся в узких капиллярах в условиях заторможенного нормального компонента. Двухскоростная гидродинамика объясняет термомеханический эффект — возникновенио разности давлений при наличии разности темп-р в двух сообщающихся сосках с Не И, разделённых пористой перегородкой, а также обратный механокалорический эффект — охлаждение жидкости при пропускании её через пористую перегородку. [c.573]

Звукопроводы акустич. линз изготовляются из материалов с высокой скоростью продольных акустич. волн сапфир AljOg, кварц н др.), в качестве иммерсионных Жидкостей используются вода, жидкий гелий, жидкие металлы (ртуть, галлий и др.), нек-рые органич. жидкости. Показатели преломления п на границах раздела таких сред достигают значит, величины так, для системы вода — сапфир п = 7,4. Для того чтобы уменьшить потери на поглощение звука в иммерсионной жидкости и улучшить разрешение, используются линзы с малыми радиусами кривизны (внлоть до сотен и десятков микрон для гиперзвуковых частот) и большими углами раскрытия 6jn (обычно бщ 100°—120°). Вследствие большой разницы скоростей распространения в звукопроводе и в иммерсионной жидкости аберрации в линзовых системах акустич. микроскопов малы даже ври больших 0 . Структура фокуса определяется диф-ракц. эффектами, и размеры фокальной области оказываются порядка длины УЗ-волвы X. Разрешение акустич. микроскопа, характеризуемое радиусом фокального пятна а = 0,61 //-sin(0 /2), зависит от частоты /, ва к-рой микроскоп работает. В диапазоне частот от 50 МГц до 3 ГГц разрешение в акустич. микроскопах, использующих в качестве иммерсии воду (скорость звука с 1,5-10 см/с), меняется от 20 до 0,5 мкм, конкурируя на высоких частотах с разрешением оптич. микроскопов. Использование в качестве иммерсии сверхтекучего гелия при темп-рах ниже 0,2 °К (с ts 0,24X XlU см/с) существенно улучшает разрешение микроскопа уже на частоте 2 ГГц оно составляет ок. 90 нм. [c.149]

Как и всякая обычная жидкость, нормальная компонента обладает вязкостью, обусловленной взаимодействием квазичастиц между собой. Нормальная компонента течёт со скоростью так что масса в сверхтекучем Не переносится с двумя скоростями полный поток частиц I = Р4У3 - - Рп п- Когерентное сверхтекучее движение не обладает антропией. Всё тепловое движение в сверхтекучей жидкости связано с её нормальной составляющей. Конвективный обратимый перенос энтропии, характерный для нормальных жидкостей, в сверхтекучей жидкости осуществляется нормальной комио-нентой со скоростью и может происходить без переноса массы, т. е. при = р,п, р дп = 0. Это приводит к существованию двух типов колебаний (звуков) в объёме сверхтекучего Не помимо обычного звука — колебаний плотности и тока (т. и. первый звук), возможно распространение колебаний иного типа — второго звука, представляющего собой волны энтропии, или температурные волны (см. Звук в сверхтекучем гелии). [c.454]

Мы не будем более подробно останавливаться на вопросах, касающихся гидродинамики сверхтекучей жидкости. Распространение звука в жидком Не , а также процессы взаимодействия возбуждений, приводящие к различным диссипативным явлениям (вязкости, теплопроводности и т. д.), разобраны в многочисленных специальных работах и подробно изложены в обзорах Е. М. Лифщица [8] и И. М. Ха-латникова [7], к которым мы и отсылаем читателя. [c.27]

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 ...