Cтраница 2
Некоторые вытекающие из теории Ландау предсказания свойств сверхтекучего гелия подтверждены практикой. В последние годы нашла экспериментальное подтверждение и основа теории Ландау: путем облучения сверхтекучего гелия нейтронами различных импульсов удалось доказать реальное существование в нем энергетического спектра квазичастнц. В свете обеих теорий ( Тисса - Лондона и Ландау) закономерно различие в поведении изотопов Не4 и Hes ниже Х - точки. Атом Не3 имеет нечетное число нуклонов и значит полуцелый спин. Отсюда теоретически следует, что легкий жидкий гелий обладает энергетическим спектром типа Ферми - Дирака и потому не может быть сверхтекучим. Таков же результат, если исходить из теории Ландау: в жидком Не4 кванты энергии ( ква-зичастпцы) рождаются поодиночке, а в жидком Не3 появляются парами. При столкновении эти пары способны взаимно уничтожаться, следовательно, жидкий Не3 не обладает свойством сверхтекучести. [16]
![]() |
Безротационное течение в гелии II продемонстрировано в эксперименте с вращающимися дисками в сверхтекучей жидкости. Эффект увеличения оказался значительно слабее, чем в нормальной жидкости. [17] |
Наконец, рассмотрим явление второго звука - свойства гелия II, предсказанного одновременно Ландау и Тиссой. Предсказание состояло в том, что в жидкости могут распространяться два типа волн с различными скоростями. [18]
Пользуясь полученными соотношениями, обсудим качественно некоторые свойства сверхтекучего гелия. [19]
Способность участвовать в двух разных движениях порождает и совершенно необычные теплопроводящие свойства гелия. Как уже говорилось, жидкости вообще довольно плохо проводят тепло. Подобно обычным жидкостям ведет себя и гелий I. Когда же происходит превращение в гелий II, теплопроводность его возрастает примерно в миллиард раз. Таким образом, гелий II проводит тепло лучше, чем самые лучшие обычные проводники тепла - такие, как медь и серебро. [20]
Способность участвовать в двух разных движениях порождает и совершенно необычные теплопроводящие свойства гелия. Как уже говорилось, жидкости вообще довольно плохо проводят тепло. Подобно обычным жидкостям ведет себя и гелий I. Когда же происходит превращение в гелий II, теплопроводность его возрастает примерно в миллиард раз. Таким образом, гелий II проводит тепло лучше, чем самые лучшие обычные проводники тепла - - такие, как медь и серебро. [21]
Способность участвовать в двух разных движениях порождает и совершенно необычные теплопроводящие свойства гелия. Как уже говорилось, жидкости вообще довольно плохо проводят тепло. Подобно обычным жидкостям ведет себя и гелий I. Когда же происходит превращение в гелий II, теплопроводность его возрастает примерно в миллиард раз. Таким образом, гелий II проводит тепло лучше, чем самые лучшие обычные проводники тепла - такие, как медь и серебро. [22]
Неон ( Ne20) - инертный газ, в котором повторяются свойства гелия. [23]
Выше было показано, что вириальное уравнение состояния достаточно точно описывает свойства гелия в интересующих нас интервалах температуры и плотности. Рассмотрим теперь некоторые вопросы, связанные с практической газовой термометрией. [24]
Если гелий I по свойствам подобен прочим сжиженным газам, то свойства гелия II в некоторых отношениях совершенно необычны. При теоретической трактовке этих необычных свойств используются представления о фононах ( XIII § 3 доп. [25]
Для максимального приближения к термодинамической шкале температур вводятся поправки на отклонения свойств гелия от идеального газа. Для интерполяции шкалы существуют специальные приборы и расчетные формулы. [26]
Продолжим рассказ о примечательных, во многом уникальных и вызывающих удивление свойствах гелия. Неповторяемый облик этого элемента в конечном счете определяется сочетанием таких особенностей атома, как малые размеры массы п радиуса, отсутствие неспаренных электронов в его орбите п беспримерная прочность ядра. В природе эти изотопы наблюдать невозможно из-за их короткой жизни: Не5 имеет период полураспада менее 10 - 20, Не6 - 0 85 сек. Распадаясь, Не5 излучает нейтроны, а Не0 - электроны. [27]
Если гелий I по свойствам подобен прочим ежи - 20 женным газам, то свойства гелия II в некоторых отношениях совершенно необычны. [28]
![]() |
Фазовая диаграмма углерода по Бачди. [29] |
Если диаграмма углерода относится к сверхвысоким давлениям и весьма высоким температурам, то диаграмма, показанная на рис. 115, описывает свойства гелия и в первую очередь изотопа 4Не при сверхнизких температурах. Рассмотрение этой диаграммы следует начинать с кривой /, выражающей зависимость давления насыщенного пара жидкого гелия от температуры. Уже здесь можно отметить особенность гелиевой фазовой диаграммы: область пара не соприкасается с областью твердого тела. Наиболее распространенный изотоп гелия Не имеет критическую температуру Ткр 5 23 К, при которой кривая / заканчивается. [30]