Скорость второго звука

Рассматривая гидродинамику гелия II как системы, состоящей из двух взаимно проникающих жидкостей, нормальной и сверхтекучей, Д. Тисса (1938) и Л. Д. Ландау (1941) предсказали, что в этой системе наряду с обычными звуковыми волнами должны существовать температурные волны, распространяющиеся с некоторой скоростью аг-Эти волны были названы вторым звуком. По Тисса, при О К скорость второго звука должна обращаться в нуль, а по Ландау, она должна сохранять конечное значение. Экспериментальное доказательство существования второго звука было получено В. П. Пешковым в 1946 г. 175]. Результаты измерений скорости второго звука, выполненных В. П. Пешковым и другими исследователями, находятся в качественном согласии с теорией Ландау. При температуре, близкой к О К, скорость второго звука составляет около 200 Рп/Р м/с и в соответствии с теорией Ландау растет с увеличением давления. [c.247]

График температурной зависимости скорости второго звука изображен на фиг. 211. [c.417]

А, в превосходном согласии с имеющимися экспериментальными данными о теплоемкости гелия II (измерения Кеезома см., впрочем, сноску на стр. 395), его энтропии (измерения Капицы) и скорости второго звука в нем, измеренной Пешковым. Значения постоянных, определяющих энергетический спектр гелия И, оказываются при этом следующими [c.389]

В гелии II положение меняется, так как флюктуации энтропии тоже распространяются в жидкости—со скоростью второго звука. Поэтому наряду с обычным дублетом (с относительным [c.422]

При выводе гидродинамических уравнений Тисса допускает ряд неточностей, в результате чего его уравнения в их точной форме оказываются противоречащими даже законам сохранения. Правильными оказываются лишь уравнения первого приближения (в которых отброшены члены второго порядка по скоростям), совпадающие с уравнениями Ландау. Для скорости второго звука получается, естественно, формула, совпадающая с формулой Ландау (8.59). Однако в связи с упомянутым выше толкованием роли фононов Тисса исключает из энтропии S, входящей в эту формулу, ее фононную часть. Для температурной зависимости остающейся части энтропии Тисса постулирует соотношение [c.428]

Фиг. 266. Скорость второго звука как функция температуры.

Рис. 37. Температурная зависимость скорости второго звука в НеП при давлении

Обсуждение результатов, а) Сравнение результатов теории с экспериментом. Формула для скорости второго звука, выведенная Ландау из гидродинамических соображений, имеет вид [c.515]

Знания скорости второго звука и энтропии оказывается достаточно для того, чтобы определить величины параметров энергетического спектра тепловых возбуждений, которые в настоящее время приняты равными [c.515]

Фиг. 270. Область существования гелия П, очерченная по скорости второго звука. По оси ординат отложено давление в атмосферах.

Исследования скорости второго звука, в особенности ее низкотемпературной ветви, являются особенно важными для теории [c.515]

Исследование скорости второго звука под давлением, проведенное Пешковым и Зиновьевой [Ь6], также оказалось важным для развития теории тепловых квантов, так как оно дало возможность определить, как изменяются значения парам ров [c.516]

Фиг. 271. Изобары скорости второго звука.

Наоборот, в экспериментах, результаты которых изображены на фиг. 162, причин для возникновения обычного звука не имелось, и благодаря этому время, необходимое для передвижения теплового импульса, увеличивалось на один порядок. Пешков обратил внимание на то обстоятельство, что в этих условиях скорость распространения теплового импульса приблизительно равна 20 м/сек., что очень хорошо согласуется с данными о скорости второго звука. [c.517]

Пешков [267] усреднил наиболее достоверные результаты измерений скорости -второго звука, полученные им резонансным методом в области температур 0,55 К—Тх (табл. 47). [c.82]

Скорость второго звука чувствительна к изменению давления [268—271], с его повышением 2 уменьшается (рис. 37). Изменение скорости второго звука в зависимости от давления, зарегистрированное с высокой степенью разрешения прибора приведено в табл. 48. [c.82]

Сглаженные значения скорости второго звука при различных температурах и давлении насыщенных паров [267] [c.83]

Скорость второго звука при повышенных давлениях [271] [c.84]

А. скорость третьего звука измеряли, используя термооптический метод возбуждения колебаний [284]. В соответствии с формулой (1-20) скорость третьего звука зависит не только от температуры, но и от высоты пленки над ванной (толщины пленки). Заметим, что значение з оказалось почти на порядок меньшим, чем U2, и на два порядка меньшим Wi. Величина как и скорость второго звука, обращается в нуль X-точке. [c.85]

Как мы видели в разд. 7.2, в смектической фазе А ну/кно ожидать существования двух акустических ветвей. Это снова указывает на подобие смектика А и сверхтекучей жидкости, такой, как гелий, где имеются первый и второй звуки. Приближаясь к Tan и все время предполагая, что имеет место переход второго рода, можно ожидать, что скорость второго звука с будет падать. Другое чрезвычайно интересное динамическое свойство — это коэффициент просачивания Хельфриха, описывающий протекание сквозь слои. Яспо, что просачивание увеличивается, когда а уменьшается. [c.387]

Мы не станем приводить здесь общих, довольно громоздких, формул, получающихся для скорости второго звука при наличии примесей [19]. Основной существенный результат заключается в том, что при достаточно низких температурах (тем более низких, чем меньше концентрация примесей) скорость второго звука, достигнув максимума, доляша начать падать, вместо того чтобы стремиться к постоянному пределу с/ /3, как в чистом гелии II. В той области температур, где все термодинамические величины определяются примесями, скорость второго звука убывает по закону [c.421]

Однако Тиссе не удалось построить количественно правильной и последовательной гидродинамической и термодинамической теории гелия II. Макроскопической теории посвящена в основном также и его последняя статья [10]. Необходимо отметить, что значительная часть этой статьи посвящена термодинамическому выводу гидродинамических уравнений, граничным условиям к ним, термодинамической формуле для скорости второго звука, обсуждению опытов по измерению вязкости и т. д., однако без упоминания, что все это было сделано Ландау (между тем как в предыдущих статьях Тиссы соответствующих формул не было). [c.427]

По случайным причинам температурные зависимости ротонны . частей р и энтропии оказываются похожими [ср. формулы (8.16). и (8.26)). 4 С этим связано то обстоятельство, что Тиссе удалось до вться хорошей подгонки формул под экспериментальные значения энтропии и скорости второго звука в области температур выше примерно 1,3°К. [c.428]

При Г->0 эта формула дает щ—>0, т. е. скорость второго звука тремится к нулю вместо конечного значения следующего [c.429]

В недавней работе (ЖЭТФ 18, 857, 1948) Пешков экспериментально обнаружил наличие минимума скорости второго звука при температуре 1.1°К, после которого начинает возрастать—в полном согласии с теорией Ландау и в противоречии с указанным утверждением Тиссы. [c.429]

При измерении скорости второго звука нагреватель устанавливался в такое положение, чтобы в резонаторе укладыва- [c.509]

Измеряя с помощью катетометра понижение уровня гелия, происходившее вследствие постепенного испарения жидкости, и Ha6AroAaH последовательное возникновение и исчезновение резонансов для каждой из исследовавшихся температур, можно было получить кривые, аналогичные изображенной на фиг. 268. Таким образом, по известной частоте и длине волны определялась скорость второго звука. [c.511]

Второй звук ПОД давлением. Для измерения скорости второго звука под давлением Пешковым и Зиновьевой [36] был использован медный толстостенный цилиндр, соединявшийся системой коммуникаций с баллонами, содержавшими газообраз ный гелий под давлением в 150 ат. Цилиндр помещался в гелиевую ванну и заполнялся жидким гелием путем конденсации его из баллона. Температура внутри цилиндра регулировалась скоростью откачки паров из окружавшего ее криостата. Внутри цилиндра размещался цилиндрический стеклянный резонатор, на торцах которого были укреплены константановый нагреватель и бронзовый термометр. Частота тока, питающего нагреватель, подбиралась с таким расчетом, чтобы внутри стеклянной трубки устанавливалась стоячая волна. Измерение скорости второго звука облегчалось тем, что на торцах резонатора образовывались пучности колебаний температуры, т. е. термометр находился в наиболее выгодных условиях. Потенциальные концы от бронзового термометра, по которому пропускался постоянный ток, выводились через тонкую стейбритовую трубку с уплотнением и подавались через усилитель на пластины катодного осциллографа. На другую пару пластин подавались колебания непосредственно от генератора звуковой частоты, питавшего нагреватель. [c.514]

Зная экспериментальные значения скорости второго звука м, а также] значения энтропии и теплоемкости С, из формулы (9.20) можно вычислить отношение р /р для разных температур. Однако, как выяснено в работе Халатникова [38], для проведения сравнения теоретических и экспериментальных значе-чеивй р /рп результаты опытного опре-делевия теплоемкости С оказываются недостаточно точными. [c.515]

Второй звук был экспериментально обнаружен Пешковым и им же были проведены первые измерения скорости второго звука [255]. Затем измеряли многие авторы в широком интервале температур, используя как резонансную, так и импульсную методику [256—266]. Общий вид температурной зависимости 2 показан на рис. 30. Полученные данные удовлег-ворительно согласуются с гидродинамической формулой Ландау [c.82]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология