Skip to main content
Book cover

Hydrodynamik pp 159–169Cite as

Hydrodynamik der Superflüssigkeiten

  • 846 Accesses

Zusammenfassung

Als Quantenflüssigkeiten bezeichnet man Fluide in der Nähe des absoluten Nullpunkts, wo Quanteneffekte ins Spiel kommen. Bis \(0\,{\mathrm{K}}\) bleibt nur Helium flüssig. Bei He-4 haben Kern und Atom den Spin Null, so dass hier die Bose-Einstein-Statistik gilt, während He-3 Spin 1/2 hat und dementsprechend unterhalb des Siedepunktes von 3,19 K eine Fermi-Flüssigkeit ist. In diesem Kapitel konzentrieren wir uns auf Bose-Flüssigkeiten und beschreiben die Hydrodynamik von Superfluiden auf der Grundlage einer Theorie, die Tisza und Landau unabhängig voneinander für He II (superflüssiges Helium unterhalb des sogenannten Lambda-Punktes bei 2,18 K) entwickelt hatten. Die Fermi-Flüssigkeit He-3 wird ebenfalls superfluid, jedoch erst bei Temperaturen unter 1/1000 K; die Hydrodynamik ist dort wesentlich komplizierter. Wir behandeln die hydrodynamischen Gleichungen für He II und beschreiben dabei die Eigenschaften der superfluiden Strömung durch eine normale und eine superfluide Komponente. Auf diese Weise lässt sich auch die Schallausbreitung im Superfluid und das experimentell bestätigte Phänomen des zweiten Schalls erfassen.

This is a preview of subscription content, access via your institution.

Buying options

eBook
USD   19.99
Price excludes VAT (USA)
  • ISBN: 978-3-662-64144-6
  • Instant PDF download
  • Readable on all devices
  • Own it forever
  • Exclusive offer for individuals only
  • Tax calculation will be finalised during checkout
Softcover Book
USD   27.99
Price excludes VAT (USA)
Abb. 11.1
Abb. 11.2
Abb. 11.3
Abb. 11.4

Notes

  1. 1.

    1938 durch Pjotr Leonidowitsch Kapiza (*1894 Kronstadt, †1984 Moskau)

  2. 2.

    Lásló Tisza 1940 (*1907 Budapest, †2009 Cambridge/Mass.); Lew D. Landau 1941.

Literatur

  • Kapitza, P.: Viscosity of liquid helium below the \(\lambda\)-point. Nature 141, 74 (1938)

    ADS  CrossRef  Google Scholar 

  • Allen, J.F., Misener, A.D.: Flow of liquid helium II. Nature 141, 75 (1938)

    ADS  CrossRef  Google Scholar 

  • Osheroff, D.D., Richardson, R.C., Lee, D.M.: Evidence for a new phase of He\({}^{3}\). Phys. Rev. Lett. 28, 885 (1972)

    ADS  CrossRef  Google Scholar 

  • Tisza, L.: Sur la théorie des liquides quantiques. Application à l’hélium liquide. J. Phys. Radium 1, 164 (1940)

    CrossRef  Google Scholar 

  • Landau, L.D.: The theory of superfluidity of helium II. Zh. Eksp. Teor. Fiz. 11, 592 (1941). J. Phys. USSR 5, 71 (1941)

    ADS  MATH  Google Scholar 

  • Allum, D.R., McClintock, P.V.E., Phillips, A.: The Breakdown of Superfluidity in Liquid \({}^{4}\)He: An Experimental Test of Landau’s Theory. Philos. Trans. Royal Soc. London. Ser. A Math. Phys. Sci. 284, 179 (1977)

    ADS  Google Scholar 

  • 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)

    ADS  CrossRef  Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Georg Wolschin .

Rights and permissions

Reprints and Permissions

Copyright information

© 2021 Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature

About this chapter

Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this chapter

Wolschin, G. (2021). Hydrodynamik der Superflüssigkeiten. In: Hydrodynamik. Springer Spektrum, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-64144-6_11

Download citation