المذبذب الالتوائي للسائل فائق الموائع

اقرأ في هذا المقال


يمكن قياس استجابة السائل الفائق للفيلم عن طريق قياس لحظة القصور الذاتي، فهناك أداة لا غنى عنها لهذا هو المذبذب الالتوائي، وقد استخدم أندرونيكاشفيلي التصميم المبكر لأول مرة للكشف عن السوائل الفائقة في السائل السائب 4 He وعدلها لاحقًا جون ريبي وزملاؤه في كورنيل في السبعينيات.

خصائص المذبذب الالتوائي للسائل فائق الموائع

  • في المذبذب الالتوائي، يتم تعليق الحجم التجريبي بواسطة قضيب الالتواء وجعله يتأرجح عند الرنين عبر اقتران سعوي مع زعنفة أو زوج من الزعانف، واعتمادًا على التكوين عندما يصبح جزء من الفيلم سائلًا فائقًا، فلن يكون له أي لزوجة وسيظل ثابتًا في إطار المختبر، مما يقلل من لحظة القصور الذاتي للخلية.
  • إن فترة الرنين للمذبذب الالتوائي هي {\displaystyle 2\pi {\sqrt {m/k}}}، لذلك فإن خفض لحظة القصور الذاتي يقلل من فترة الرنين للمذبذب.
  • من خلال قياس انخفاض الفترة كدالة لدرجة الحرارة، والتحميل الكلي للفيلم من قيمة الخلية الفارغة، ويمكن للمرء أن يستنتج جزء الفيلم الذي دخل حالة السائل الفائق، حيث يتم عرض مجموعة نموذجية من البيانات تظهر بوضوح فصل السوائل الفائقة في أفلام الهيليوم.
  • المذبذب الالتوائي النموذجي له تردد طنين في حدود 1000 هرتز، وهذا يتوافق مع السرعة القصوى للركيزة الميكرومتر في الثانية، حيث تم الإبلاغ عن السرعة الحرجة لأغشية الهيليوم في حدود 0.1 م / ث.
  • لذلك، بالمقارنة مع السرعة الحرجة يكون المذبذب في حالة راحة تقريبًا، ولاستكشاف نظريات الجوانب الديناميكية لانتقالات الطور الرقيق يجب على المرء استخدام مذبذب بتردد أعلى بكثير.
  • الميزان الدقيق لكريستال الكوارتزيوفر فقط مثل هذه الأداة التي لها تردد طنين يبلغ حوالي 10 كيلو هرتز، إذ أن مبادئ التشغيل هي نفسها بالنسبة للمذبذب الالتوائي.
  • عندما يتم امتصاص الطبقة الرقيقة على سطح البلورة ينخفض ​​تردد الرنين لبلورة الكوارتز، وعندما يتم تبريد البلورة من خلال انتقال السائل الفائق ينفصل السائل الفائق ويزداد التردد.
  • تم تأكيد نظرية (KT) في مجموعة من التجارب بواسطة أسقف و ريبي في أفلام مستوية، أي أفلام هيليوم على مايلر.

المصدر: The New Physics، Paul DaviesCompendium of Quantum Physics: Concepts, Experiments, History and Philosophy، Daniel GreenbergerNovel Superfluids: Volume 1، Karl-Heinz BennemannDynamics of Quantised Vortices in Superfluids، Edouard B. Sonin‏


شارك المقالة: