Вязкость фононного газа

V/ где Vт — средняя тепловая скорость фононов. Следовательно, наличие малой длины свободного пробега фононов между нормальными столкновениями (1 в достаточно массивных образцах кристалла при низких температурах приводит к появлению вязкости фононного газа. [c.171]

Показать, что вязкость фононного газа вносит в коэффициент поглощения звука вклад такого же порядка величины, что и теплопроводность при Г . [c.81]

Показать, что для фононного газа в диэлектрике кинематическая вязкость V при высоких температурах Г>0 оценивается как [c.79]

Явление теплопроводности состоит в том, что перенос теплоты происходит путем непосредственного соприкосновения между микрочастицами (молекулами, атомами, электронами) - от частиц с большей энергией к частицам с меньшей энергией, т.е. процесс переноса теплоты теплопроводностью протекает по молекулярному механизму. В подвижных средах (жидкость, газ) при турбулентном режиме движения потока молекулярный механизм переноса теплоты, т. е. теплопроводность, имеет существенное значение в тонких, пограничных с твердой стенкой слоях. При ламинарном движении потока или в неподвижной жидкости теплопроводность может быть основным видом переноса теплоты. Поскольку теплопроводность-явление молекулярное, то на скорость процесса переноса теплоты теплопроводностью существенное влияние оказывают структура и свойства вещества (например, для подвижных сред - вязкость, плотность и др.). В твердых телах, например в диэлектриках, перенос энергии осуществляется фононами, в металлах - электронами. [c.263]

В вопросе о вязкости мы сталкиваемся с явлением кинетического характера, связанным с процессами установления равновесия в фононном и ротонном газе . Вычисление вязкости требует в первую очередь исследования различных типов элементарных процессов столкновений между частицами этого газа и вычисления их эффективных сечений ). [c.423]

В области от А-точки до 1,9°К вязкость падает с уменьшением тем-нератзфы. В этой области, одцдко, теряют уже смысл понятия ротонного, и фононного газов, и теоретическое вычисление вязкости становится вообще невозможным. [c.426]

При достаточном удалении от 0°К число фононов значительно меныпе числа ротонов. В связи с этим можно предположить, что основная роль при переносе количества движения принадлежит эффекту рассеяния ротонов на ротонах, концентрация которых резко зависит от температуры. Аналогично тому, как в обычном газе вязкость не зависит от давления, так и вязкость ротонного газа в первом приближении не должна зависеть от температуры, так как произведение из числа частиц на их свободный пробег в случае ротонного газа остается постоянным для всех температур. Действительно, в некотором температурном интервале наблюдается полная независимость вязкости от температуры (плоский участок кривой). Область температур, близких к Х-точке, доляша быть при этом исключена из рассмотрения, так как концентрация ротонов становится в этих условиях столь большой, что понятие ротона, строго говоря, теряет смысл. [c.456]

СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ — свойство жидкого гелия протекать без заметной вязкости через узкие капилляры. Сверхтекучее состояние изотопа Не возникает в результате перехода второго рода (Я-перехода) при критической т-ре 2,172 К. Если т-ры низки, изотоп He представляет собой квантовую Бозе-жидкость, слабо возбужденное состояние которой можно представить как совокупность элементарных возбуждений (квазичастиц) — фононов и ротонов. Тепловое движение в нем описывается в основном фононами (квантами звука) с энергией е = ср, где с — скорость звука р — импульс фонона. Влияние ротонов проявляется при т-ре более 0,6 К. Их энергия е = Д + + (Р — Ро) /2(л, где Д — минимальная энергия ротона = 1,92 X X 10 смг - — импульс, при котором энергия ротона равна Д = 8,65 К л = 0,16 — эффективная масса ротона ( 4 — масса атома Не). Из такого энергетического спектра следует, что существует отличная от нуля критическая скорость течения, ниже которой жидкость движется без трения, и появление в ней новых возбуждений энергетически невыгодно. Сверхтекучий гелий условно разделяют на два не взаимодействующих между собой компонента — нормальный, связанный с фононами и ротонами, и сверхтекучий. Движение нормального компонента, как и обычного газа, носит вязкий характер. Свертекучий компонент движется без трения и без переноса тепла. С явле- [c.349]

Если гелий I по свойствам подобен прочим сжиженным газам, то свойства гелия II в некоторых отношениях совершенно необычны. Например, он обладает сверхтекучестью, т. е. обнаруживает практически полное отсутствие вязкости, а теплопроводность его несравненно выше, чем даже у серебра. При теоретической трактовке этих необычных свойств используются представления о фононах (XIII 3 доп. 25) и до известной степени аналогичных им квантах более коротковолновых возбуждений — ротонах (ранее ассоциировавшихся с вихревым движением). [c.260]

Представление о фононной вязкости было впервые введено в работах [4, 5], посвященных исследованию поглощения ультразвука в кристаллах. При прохождении звуковой волны через кристалл фононная подсистема ведет себя как вязкий газ с эффективной вязкостью "Цр — Е Хр (где о — плотность тепловой энергии в кристалле. Тр— время релаксации фононов). Благодаря фоион-ной вязкости в объеме деформируемого твердого тела диссипируется энергия [c.219]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология