Film Rollin - Rollin film

Helium II będzie „pełzać” po powierzchniach, aby znaleźć swój własny poziom - po krótkiej chwili poziomy w obu pojemnikach wyrównają się. Folii Rollin obejmuje również wnętrze większego pojemnika; gdyby nie był zapieczętowany, hel II wypłynąłby i uciekł.

Ciekły hel znajduje się w fazie nadciekłej. Dopóki pozostaje nadciekły, skrada się po wewnętrznej ściance kubka w postaci cienkiej warstwy. Opada na zewnątrz, tworząc kroplę, która wpadnie do cieczy poniżej. Powstanie kolejna kropla - i tak dalej - aż do opróżnienia filiżanki.

Rollin folii , nazwany Bernard V. Rollin jest 30 nm -thick ciekły film helu w helu II stanu. Wykazuje efekt „pełzania” w odpowiedzi na powierzchnie wykraczające poza poziom folii ( propagacja fal ). Hel II może wydostawać się z dowolnego niezamkniętego pojemnika poprzez pełzanie w kierunku i ostatecznie odparowywanie z naczyń włosowatych o wielkości ^10-7 do ^10-8 metrów lub większej.

Folie Rollin są zaangażowane w efekt fontanny, w którym nadciekły hel wycieka z pojemnika w sposób podobny do fontanny. Mają wysoką przewodność cieplną .

Zdolność nadciekłych cieczy do pokonywania przeszkód znajdujących się na wyższym poziomie jest często określana jako efekt Onnesa , nazwany na cześć Heike Kamerlingh Onnes . Efekt Onnesa jest możliwy dzięki siłom kapilarnym dominującym w grawitacji i siłach lepkości.

Fale rozchodzące się przez folię Rollina podlegają temu samemu równaniu, co fale grawitacyjne w płytkiej wodzie, ale zamiast grawitacji, siłą przywracającą jest siła van der Waalsa . Folia ulega zmianie potencjału chemicznego, gdy zmienia się grubość. Fale te znane są jako trzeci dźwięk .

Grubość folii

Grubość folii można obliczyć na podstawie bilansu energetycznego. Rozważmy mały element objętości płynu, który jest umieszczony na wysokości od wolnej powierzchni. Energia potencjalna wynikająca z siły grawitacji działającej na element płynu wynosi , gdzie jest całkowitą gęstością, a jest przyspieszeniem grawitacyjnym. Kwantowa energia kinetyczna na cząstkę to , gdzie jest grubością warstwy i jest masą cząstki. Dlatego energia kinetyczna netto jest wyrażona wzorem , gdzie jest ułamkiem atomów, które są kondensatem Bosego-Einsteina . Minimalizacja całkowitej energii w odniesieniu do grubości daje nam wartość grubości: ${\ displaystyle \ Delta V}$${\ displaystyle h}$${\ Displaystyle \ rho gh \ Delta V}$${\ displaystyle \ rho}$${\ displaystyle g}$${\ Displaystyle \ hbar ^ {2} / (2ml ^ {2})}$${\ displaystyle l}$${\ displaystyle m}$${\ Displaystyle \ hbar ^ {2} f \ rho \ Delta V / (2m ^ {2} l ^ {2})}$${\ displaystyle f}$

${\ displaystyle l = {\ frac {\ hbar} {m.}} {\ sqrt {\ frac {f} {2gh}}}.}$

Zobacz też

• Drugi dźwięk

Bibliografia

• Fairbank HA; Lane CT (październik 1949). „Ceny folii Rollin w ciekłym helu”. Przegląd fizyczny . 76 (8): 1209–1211. Bibcode : 1949PhRv ... 76.1209F . doi : 10.1103 / PhysRev.76.1209 . CS1 maint: wiele nazw: lista autorów ( link )
• BV Rollin i F. Simon (1939). "O" filmowym "zjawisku ciekłego helu II". Physica . 6 (2): 219–230. Bibcode : 1939Phy ..... 6..219R . doi : 10.1016 / S0031-8914 (39) 80013-1 .
• David Goodstein (05 lipca 1969). „Trzeci dźwięk i początek nadciekłości w nienasyconych filmach helowych” (PDF) . Przegląd fizyczny . 183 (1): 327–334. Bibcode : 1969PhRv..183..327G . doi : 10.1103 / PhysRev.183.327 .

Linki zewnętrzne

• Film przedstawiający nieruchomość w akcji
• Wideo: Ciekły hel, Superfluid: demonstracja przejścia punktu Lambda / paradoksu lepkości / modelu dwóch płynów / efektu fontanny / filmu Rollina / drugiego dźwięku (Alfred Leitner, 1963, 38 min.)

Ten fizyki związane z modelem artykuł jest en . Możesz pomóc Wikipedii, rozbudowując ją .

• v
• t
• mi