СВЕРХТЕКУЧЕСТЬ. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

Тип статьи: научная статья.

Страницы: 3-19.

Ключевые слова: сверхтекучесть, эффект фонтанирования, двухжидкостная модель гелия II, Бозе-конденсация, БКШ-теория, квантовые вихри, сверхтекучесть гелия-3, сверхтекучесть в нейтронных звездах.

Аннотация статьи:

Описаны физические основы сверхтекучести — квантового явления, которое наблюдается в жидком гелии при низких температурах. Обсуждаются эффекты, обнаруженные при исследовании сверхтекучего гелия. Приводится качественное объяснение сверхтекучести в рамках двухжидкостной гидродинамики и БКШ-теории. Рассказано об особенностях вихревого движения в сверхтекучей жидкости. Значительное внимание уделено описанию свойств сверхтекучего гелия-3. В качестве прикладного аспекта сверхтекучести рассматриваются процессы, происходящие в нейтронных звездах. Приведенные материалы могут быть использованы при проведении проектной и учебно-исследовательской деятельности учащихся.

Литература:

1. Кеезом В. Гелий. – М.: ИЛ, 1949.

2. Кресин В.З. Сверхпроводимость и сверхтекучесть. – М.: Наука, 1978.

3. Тили Д.Р., Тили Дж. Сверхтекучесть и сверхпроводимость. – М.: Мир, 1977.

4. Капица П.Л. О сверхтекучести жидкого гелия-II // Успехи физических наук. – 1944. – Т. XXVI. – Вып. 2. – С. 133-143.

5. Капица П.Л. Свойства жидкого гелия // Природа. – 1997. – № 12.

6. Радунская И.Л. Безумные идеи / Серия «Эврика». – М.: Молодая гвардия, 1967.

7. Каганов М.К. Квазичастицы. Идеи и принципы квантовой физики твердого тела. – М.: Наука, 1976.

8. Ильин В.А., Кудрявцев В.В. Физические основы сверхпроводимости // Физика в школе. – 2015. – № 2. – С. 5-23.

9. Ильин В.А., Кудрявцев В.В. Физика и техника низких температур // Физика в школе. – 2015. – № 1. – С. 10-22.

10. Ричардсон Р.К. Эффект Померанчука // Успехи физических наук. – 1997. – Т. 167. – № 12. – С. 1340-1347.

11. Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия. Тома 1, 2. – М.: Прогресс, 1992.

12. Ошерофф Д.Д. Сверхтекучесть в ³He: открытие и понимание // Успехи физических наук. – 1997. – Т. 167. – № 12. – С. 1327-1339.

13. Ли Д.М. Необычные фазы жидкого ³Не // Успехи физических наук. – 1997. – Т. 167. – № 12. – С. 1307-1326.

14. Лоунасмаа О., Пиккетт Дж. Сверхтекучие состояния ³He // В мире науки. – 1990. – № 8. – С. 52-59.

15. Киржниц Д.А. Пульсары и вращение сверхтекучей жидкости // Успехи физических наук. – 1995. – Т. 165. – № 7. – С. 829-830.

SUPERFLUIDITY. PHYSICAL BASES

Authors:

V.A. Ilyin, MPGU, Moscow; minjar@mail.ru;

V. V. Kudryavtsev, Ventana-Graf, Moscow; kudV-V@yandex.ru.

Article type: scientific article.

Pages: 3-19.

Keywords: the superfluidity, effect of spouting, two-liquid model of helium II, Bosa condensation, the BKSh-theory, quantum whirlwinds, helium-3 superfluidity, superfluidity in neutron stars.

Summary of article:

Physical bases of superfluidity — the quantum phenomenon which is observed in liquid Gely at low temperatures are described. The effects found at research of superfluid helium are discussed. The qualitative explanation of superfluidity within two-liquid hydrodynamics and the BKSh-theory is given. It is told about features of whirl in superfluid liquid. The considerable attention is paid to the description of properties of superfluid helium-3. As applied aspect of superfluidity the processes happening in neutron stars are considered. The given materials can be used when carrying out design and educational and research activity of pupils.