Для установки нажмите кнопочку Установить расширение. И это всё.

Исходный код расширения WIKI 2 регулярно проверяется специалистами Mozilla Foundation, Google и Apple. Вы также можете это сделать в любой момент.

4,5
Келли Слэйтон
Мои поздравления с отличным проектом... что за великолепная идея!
Александр Григорьевский
Я использую WIKI 2 каждый день
и почти забыл как выглядит оригинальная Википедия.
Статистика
На русском, статей
Улучшено за 24 ч.
Добавлено за 24 ч.
Что мы делаем. Каждая страница проходит через несколько сотен совершенствующих техник. Совершенно та же Википедия. Только лучше.
.
Лео
Ньютон
Яркие
Мягкие

Из Википедии — свободной энциклопедии

Ротон
RotonDispersionRelation.svg

Спектр элементарных возбуждений в жидком гелии
Состав: Квазичастица
Классификация: Биротон
В честь кого и/или чего названа: От лат. roto — «вращаюсь, верчусь»
Кол-во типов: 1

Рото́н (от лат. roto — «вращаюсь, верчусь») — элементарное возбуждение (квазичастица) в сверхтекучем 4He, связанное с атомной структурой сверхтекучего гелия и имеющее квадратичный спектр энергии около импульса , где  — характерное межатомное расстояние. Возникновение таких квазичастиц имеет особое влияние на поведение сверхтекучей жидкости в области температур около одного кельвина. Термин ввёл И. Е. Тамм[1].

Энергетический спектр возбуждений в 4He

Энергетический спектр элементарных возбуждений в гелии имеет линейную зависимость в начальной части, локальный минимум (,), где соответствует температуре около 8,6 K. Элементарные возбуждения линейной части спектра принято называть фононами. Элементарные возбуждения в области, близкой к , называют ротонами.

Энергия фононов

Фононы обладают линейным законом дисперсии. Энергия фононов связана с квазиимпульсом следующим простым выражением:

, где с ≈965 м/с — скорость звука в гелии.

Энергия ротонов

Энергия ротонов вблизи локального минимума дисперсионной кривой имеет квадратичный вид[2]:

Здесь имеет значение порядка 8,6 K в температурных единицах энергии,  — эффективная масса. Расчётные значения положения минимума ротонной зоны спектра и эффективной массы ротонов[3]:

м−1, , где  — масса свободного атома гелия.

Критерий Ландау

Физический смысл появления ротонов в энергетическом спектре соответствует появлению вихревого движения в сверхтекучей жидкости. И хотя сам вихрь существует бездиссипативно, но на его образование требуется энергия, которая теряется системой. Таким образом, возникает трение. Условием невозникновения таких квазичастиц является критерий сверхтекучести Ландау. Наглядно выполнение этого критерия для движения жидкости с заданной скоростью можно представить как отсутствие пересечения прямой с зависимостью энергетического спектра элементарных возбуждений. Наличие таких пересечений говорит о возможности возникновения квазичастиц соответствующей части энергетического спектра с одновременным выполнением законов сохранения импульса и энергии. Теоретически, условие бездиссипативного движения должно выполняться вплоть до скоростей около 80 м/с, но на практике сверхтекучесть нарушается при существенно более низких скоростях из-за высокоэнергетической части спектра.

Влияние на теплоёмкость и другие свойства

Ротоны играют важную роль в свойствах сверхтекучего гелия при T ≈ 0,6 K. Они обусловливают существование слагаемых теплоёмкости, энтропии, нормальной плотности и др., экспоненциально зависящих от температуры. Так, теплоёмкость при температурах ниже 0,6 K имеет фононную температурную зависимость:

.

При температурах выше 0,6 K зависимость теплоёмкости меняется на экспоненциальную[4]:

.

Биротон

Два ротона с противоположно направленными импульсами образуют связанное состояние — биротон, с орбитальным моментом L=2, энергией связи 0,25 K[4].

Примечания

  1. Ротон в БСЭ. Дата обращения: 29 ноября 2009. Архивировано 5 ноября 2011 года.
  2. Локализованные состояния ротонов вблизи ионов в гелии II
  3. Исследование тепловой структуры гелия II с помощью рассеяния холодных нейтронов, Э. Л. Андроникашвили. Дата обращения: 29 ноября 2009. Архивировано 22 мая 2013 года.
  4. 1 2 Физическая энциклопедия / гл. ред. А. М. Прохоров. — Большая Российская энциклопедия, 1994. — Т. 4. — С. 400. — 704 с. — 40 000 экз. — ISBN 5-85270-087-8.
Эта страница в последний раз была отредактирована 24 апреля 2022 в 17:17.
Как только страница обновилась в Википедии она обновляется в Вики 2.
Обычно почти сразу, изредка в течении часа.
Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License. Нетекстовые медиаданные доступны под собственными лицензиями. Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. WIKI 2 является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).