к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Э Ю Я

Второй звук

Второй звук - слабозатухающие колебания температуры и энтропии в сверхтекучем гелии (HeII, см. Гелий жидкий). Существование второго звука обусловлено появлением дополнит. степеней свободы в HeII в результате фазового перехода гелия в сверхтекучее состояние (см. Звук в сверхтекучем гелии); в обычных же средах температурные колебания затухают на расстояниях порядка длины волны. Скорость распространения второго звука u₂ определяется из ур-ний гидродинамики сверхтекучей жидкости (в двухкомпонентной модели, см. Квантовая теория сверхтекучести ).Если пренебречь аномально малым для гелия коэф. теплового расширения, то в волне второго звука осциллируют только темп-pa T и энтропия S. а плотность r и давление р остаются постоянными. Распространение второго звука не сопровождается переносом вещества (поток вещества ), причём сверхтекучий и нормальный компоненты, имеющие плотности , колеблются со скоростями в противофазе относительно друг друга.

Второй звук можно также интерпретировать как колебания концентрации квазичастиц в сверхтекучем гелии. В чистом ⁴He это колебания в системе ротонов и фононов ,а в растворе ³He в HeII при низких темп-pax, когда число ротонов и фононов мало, это в осн. колебания концентрации примесных квазичастиц ³He, причём u₂существенно зависит от концентрации ³He в растворе. В точке перехода в сверхтекучее состояние (в -точке) u₂ обращается в нуль. Температурная зависимость (С - теплоёмкость гелия) для чистого ⁴He приведена на рис. При уменьшении температуры u₂ стремится к предельному значению , где u₁ - скорость первого (обычного) звука в гелии. В растворах ³He-HeII при низких темп-pax величина u₂ близка (в меру малости концентрации ³He) к где - фермиевская скорость в системе примесных квазичастиц ³He. В вырожденных растворах ³He-⁴He скорость второго звука растёт с ростом магн. поля и при полной поляризации ядерной спиновой системы ³He превосходит своё значение в отсутствие поля примерно в раза.

Вблизи поверхности Не II может распространяться поверхностный второй звук, т. е. колебания в системе поверхностных квазичастиц сверхтекучего гелия (т. н. рип-плонов).

В растворе ³He-Не II атомы ³He притягиваются к поверхности Не II и образуют связанную с поверхностью систему двумерных поверхностных квазичастиц. Наблюдавшийся в растворе ³He-He II поверхностный второй звук представляет собой колебания концентрации поверхностных примесных квазичастиц ³He.

По аналогии со вторым звуком в сверхтекучем гелии второй звук иногда называют также и колебания концентрации в газе др. квазичастиц, напр. в газе фононов твёрдого тела.

Существование второго звука и скорость его распространения предсказал Л. Тиса (L. Tisza, 1938). Второй звук в Не II был экспериментально обнаружен В. П. Пешковым (1944). Поверхностный второй звук, предсказанный А. Ф. Андреевым и Д. А. Компанейцем (1972), был наблюдён в растворе ³Не-Не II амер. учёными в 1974.

А. Э. Мейерович.

к библиотеке к оглавлению FAQ по эфирной физике ТОЭЭ ТЭЦ ТПОИ ТИ

Знаете ли Вы, что низкочастотные электромагнитные волны частотой менее 100 КГц коренным образом отличаются от более высоких частот падением скорости электромагнитных волн пропорционально корню квадратному их частоты от 300 тысяч кмилометров в секунду при 100 кГц до примерно 7 тыс км/с при 50 Гц.

НОВОСТИ ФОРУМА

Рыцари теории эфира