Второй звук

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]

В. П. Пешков предположил, что второй звук может существовать и в твердом гелии. Через 20 лет это предположение было подтверждено. [c.247]

Наконец, следует упомянуть, что в НеН, помимо распространения обычных звуковых волн, существует второй звук, представляющий периодическое колебание концентраций сверхтекучей и нормальной компонент, сопровождаемое температурными изменениями. Второй звук может быть вызван нагревателем, работающим в импульсном режиме. Существуют и другие виды распространения колебаний в НеП. Многообразие и необычность явлений, свойственных жидкому гелию, поведение которого определяется [c.139]

Б. Если Т = О, то и = О, т. е. при температуре абсолютного нуля поступательное движение молекул любого вещества прекращается, При этом выступают такие эффекты, как сверхтекучесть (т. е. потеря вязкости) и распространение незатухающих тепловых волн (называемых вторым звуком) у жидкого гелия (при температурах от 2,18 до 0° К) и сверхпроводимость у ряда других веществ (при температурах от 0,3 до 30° К). [c.12]

Монография посвящена современной физике кристаллической решетки. Дан детальный анализ классической и квантовой динамики идеального кристалла. Наряду с традиционными вопросами (спектр колебаний, представление о газе фононов и др.) изложены проблемы, мало освещенные в монографической литературе (колебания слоистых кристаллов, второй звук в кристаллах, теория квантовых кристаллов). Исследованы многообразные дефекты кристаллической решетки, дана их современная классификация. Описаны динамика и кинетика реального кристалла. Рассмотрена связь кинетики системы точечных дефектов и дислокаций с пластичностью кристаллов. [c.2]

Второй звук в кристаллах [c.171]

Представление о втором звуке, т. е. о звуковых колебаниях в газе квазичастиц, имеет смысл лишь при условии, что за время, меньшее периода колебаний, и на расстояниях, меньших длины волны второго звука, в кристалле успевает установиться некоторое локальное равновесное распределение фононов. Для выполнения указанного условия период колебаний и длина волны второго звука должны быть велики по сравнению со временем и длиной свободного пробега фононов соответственно. [c.171]

Уравнение (9.40) является волновым, описывающим возмущения, распространяющиеся в кристалле со скоростью 2 = 5/ /3. Это и есть уравнение для второго звука. Таким образом, мы убедились, что в фононном газе действительно могут распространяться колебания плотности энергии, а следовательно, температуры и плотности фононов. Любопытно, что скорость волн плотности фононного газа по порядку величины не отличается от скорости обычных звуковых колебаний кристалла. [c.173]

Все состояния, слабо отличаюш иеся от равновесных, могут быть описаны как суперпозиция простейших гидродинамических движений (мод). В соответствии со сказанным их можно разделить на две категории. 1) Колебательные моды локально происходит движение со слабо изменяющимися интегралами движения почти без диссипации. К ним относятся обычный звук, второй звук в гелии, спиновые волны в магнетиках. 2) Релаксационные моды процессы переноса, в которых потоки пропорциональны градиентам гидродинамических величин. Наиболее известные примеры — теплопроводность, диффузия, поперечное движение вязкой жидкости, спиновая диффузия в магнетиках. [c.224]

Формула (2.8) показывает, что для данного волнового вектора д время релаксации t д . Поэтому при достаточно малых д звуковые колебания и спиновые волны в антиферромагнетике являются адиабатическими процессами. У вырожденных систем ниже точки фазового перехода возникают новые гидродинамические моды (второй звук в гелии, спиновые волны в магнетиках). Эти гидродинамические моды связаны с медленным вращением поля упорядочения ф. [c.225]

В сверхтекучем гелии существует второй звук, скорость которого [c.226]

Эта ветвь называется вторым звуком. Это название напоминает [c.362]

Это показывает, что, когда угол / между д и нормалью к слоям стремится к нулю, мода второго звука вырождается в моду, связанную с просачиванием и отличающуюся чисто вязким поведе- [c.366]

Аномальный характер переноса тепла в Г. II приводит к появлению скачка темп-ры па границе между твердым телом я Г. II, возникающего при наличии потока тепла от твердого тела к Г. II (или Наоборот) (т. п. Капицы температурный скачок). Особые свойства сверхтекучего Г. раскрываются такше в ряде особенностей, проявляющихся при вращении сосуда с Г. (вихрь в Г. II). Из ур-ний гидродинамики сверхтекучего Г. следует, что в Г. II возможно распространение двух типов звуковых волн волн сжатия (обычный, или 1-й звук) и температурных волн (второй звук). [c.416]

Сейчас имеется ряд исследований жидкого Не, в которых вязкость его измерялась различными методами посредством колеблющегося диска [717—719], вращающегося цилиндра [720], по поверхностному поглощению второго звука [721] и при помощи капиллярного вискозиметра [722, 723] (для Не I). [c.211]

Эта теория привела к открытию другого замечательного явления—так называемого второго звука в жидком гелии, который был затем обнаружен экспериментально. [c.6]

По мере увеличения импульса р кривая s= г (р) отклоняется от линейности. Однако представляется невозможным определить в общем виде зависимость s от р для квантовой жидкости из одних только теоретических соображений, и для определения вида энергетического спектра гелия II приходится привлечь также и имеющиеся экспериментальные данные речь идет об измерениях различных термодинамических величин гелия II (энтропии, теплоемкости), а также скорости распространения так называемого второго звука в гелии II. Анализ этих данных показывает (Ландау [3]), что они могут быть естественным образом объяснены, если предположить, что кривая s= е (р) имеет вид, изображенный на фиг. 207. После начального линейного участка (фононы) энергия е достигает максимума, затем начинает уменьшаться и при некотором значении импульса р=Ро функция а (р) имеет минимум. [c.388]

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]

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

Таким образом, в волне второго звука сверхтекучая и нормальная части жидкости колеблются навстречу друг другу , так что в первом приближении их центр инерции в каждом элементе объема остается неподвижным и суммарный поток вещества отсутствует. Ясно, что этот вид волн специфичен для гелия П. [c.418]

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]

ВЯЗКОСТИ, НО И полное вычисление ее абсолютной величины, причем в получающиеся выражения не входят никакие неопределенные постоянные (вроде постоянной характеризующей взаимодействие двух ротонов,—см. примечание на стр. 424). Это обстоятельство позволяет произвести сравнение теоретических результатов с экспериментом без введения новых параметров. Следует, однако, иметь в виду, что в выражение для вязкости входят не только такие величины, как [а, Д, р, с, но и их производные по плотности жидкости. Эти производные могут быть определены с помощью имеющихся экспериментальных данных об изменении скоростей первого и второго звуков с давлением такое определение, однако, может быть сделано в настоящее время лишь со сравнительно небольшой точностью. [c.426]

При анализе второго члена в (9.37) естественно предположить, что малые возмущения, вносимые вторым звуком в фононный газ, не нарушают изотропию распределения фононов по квазиволновым [c.172]

Напомним, что новое движение, появляющееся в упорядоченной фазе,—это течение сверхтекзгчей компоненты. Выше точки перехода такие движения, носят только флух -туационный характер, причем размер области, в которой скорость сверхтекучей компоненты можно считать вполне определенной, совпадает с радиусом корреляции г с. Такие флуктуационные потоки приводят к увеличению теплопроводности. Мы будем считать, что размерность частоты теплопроводностной моды та же, что и второго звука, поскольку она, как и второй звук, связана с распространением температуры. Это означает, что в уравнении (см. 2.8)) [c.230]

В рамках тех же идей можно получить еще один результат — зависимость поглощения второго звука от температуры. Согласно обнщм гидродинамическим представлениям поглощение звука пропорционально квадрату волнового вектора. Следовательно, с учетом диссипации дисперсия второго звука [c.231]

Зависимость поглощения второго звука от температуры вблизи Я-точки была измерена Тайсоном [148], результаты которого подтверждают соотношение (3.13). Непосредственного измерения дисперсии критической моды, например, с помощью нейтронного рассеяния, не проводилось. [c.231]

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]

Существенным отличием обоих видов волн является также и то, что в волне второго звука амплитуда колебаний давления относительно мала, а амплитуда колебаний температуры велика [как это видно из формул (8.63)], между тем как в волне збычного звука имеет место обратное положение. [c.418]

Излучение звука в гелии II. Вопрос о различных способах/, возбуждения звуковых волн в гелии II был рассмотрен Лифшицем [18]. Оказалось, что обычные механические способы возбуждения J звука (колеблющившся твердьпш телами) крайне невыгодны для получения второго звука в том смысле, что интенсивность излу- чаемого второго звука ничтожна по сравнению с интенсивностью одновременно излучаемого обычного звука. [c.418]

В гелии II возможны, однако, еще и другие, специфические для йего способы возбуждения звуковых волн, невозможные в обычных жидкостях. Таковы излучение звука пластинкой, совершающей колебания в своей плоскости и при этом уш1 екающей собой нормальную часть жидкости ), а также излучение от поверхности с периодически меняющейся со временем температурой. Этот второй способ в особенности выгоден для получения второго звука . [c.419]

При 2 К эта величина равна 5-10 , а при более низких тетшерату-рах—еще больше. Таким образом, в отношении интенсивности здесь излучается практически лишь второй звук . Для отношения амплитуд давления и температуры имеем [c.420]

Вяняние примееей на распространение второго звука в гелии II. При наличии в гелии II атомов примесей (в том числе изотопа Не ) при достаточно низких температурах влияние примесей на термодинамические свойства жидкости становится преобладающим (см. 2)—обстоятельство, которое должно сказаться, очевидно, и на распространении второго звука в гелии II (этот вопрос был исследован Померанчуком [19], к работе, которого отсылаем за подробностями). [c.420]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология