Zusammenfassung
Die Hydrodynamik von Superfluiden wie 4He bei sehr tiefen Temperaturen (He II) wird auf der Basis einer Theorie beschrieben, die Tisza und Landau unabhängig voneinander für He II entwickelt haben. Für T λ > T > 0 verhält sich He II wie ein Gemisch aus zwei Flüssigkeiten: einem superfluiden Anteil ohne Viskosität; und einem normalen, viskosen Anteil. Es wird dabei kein Impuls zwischen den Komponenten übertragen, d. h., es gibt keine Reibung zwischen den beiden Fluidkomponenten. Wir diskutieren die hydrodynamischen Gleichungen für He II und die Schallausbreitung in Superfluiden: Schwingen normale und superfluide Masse als Ganzes, entsteht eine gewöhnliche Schallwelle. In einer Welle des zweiten Schalls schwingen normale und superfluide Flüssigkeit gegeneinander und der resultierende Massenstrom verschwindet.
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Notes
- 1.
1938 durch Pjotr Leonidowitsch Kapiza (\(\ast\)1894 Kronstadt, †1984 Moskau)
- 2.
Lásló Tisza 1940 (\(\ast\)1907 Budapest, †2009 Cambridge/Mass.); Lew D. Landau 1941.
Literatur
Kapitza, P.: Viscosity of liquid helium below the λ-point. Nature 141, 74 (1938)
Tisza, L.: Sur la théorie des liquides quantiques. Application à l’hélium liquide. J. Phys. Radium 1, 164 (1940)
Landau, L.D.: The theory of superfluidity of helium II. J. Phys. USSR 5, 71 (1941). Zh. Eksp. Teor. Fiz. 11, 592 (1941)
Allum, D.R., McClintock, P.V.E., Phillips, A.: The Breakdown of Superfluidity in Liquid \(\mathrm{{}^{4}He}\): An Experimental Test of Landau’s Theory. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A. Mathematical and Physical Sciences 284, 179 (1977)
Niemetz, M., Kerscher, H., Schoepe, W.: Intermittent Switching between Potential Flow and Turbulence in Superfluid Helium at mK Temperatures. J. Low Temp. Phys. 126, 287 (2002)
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Wolschin, G. (2016). Hydrodynamik der Superflüssigkeiten. In: Hydrodynamik. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-48024-3_10
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