Роллин фильм - Rollin film

Гелий II будет «ползать» по поверхности, чтобы найти свой уровень - через некоторое время уровни в двух контейнерах сравняются. В Роллин фильм также покрывает внутреннюю часть большего контейнера; если бы он не был запечатан, гелий II выползет и улетит.

Жидкий гелий находится в сверхтекучей фазе. Пока он остается сверхтекучим, он ползет по внутренней стенке чашки тонкой пленкой. Он опускается снаружи, образуя каплю, которая упадет в жидкость внизу. Сформируется еще одна капля и так далее, пока чашка не станет пустой.

А Роллин фильм, названный в честь Бернарда В. Роллина, 30 нм -толстая жидкая пленка из гелий в гелий II государственный. Он проявляет эффект "ползания" в ответ на поверхности, выходящие за пределы уровня пленки (распространение волн ). Гелий II может ускользнуть из любого незакрытого контейнера, поползая к капиллярам 10⁻⁷ до 10⁻⁸ метров или больше.

Фильмы Роллина участвуют в эффект фонтана куда сверхтекучий гелий фонтаном вытекает из контейнера. У них высокая теплопроводность.

Способность сверхтекучей жидкости преодолевать препятствия, лежащие на более высоком уровне, часто называют Оннес эффект, названный в честь Хайке Камерлинг-Оннес. Эффект Оннес активируется капиллярные силы преобладающие силы тяжести и вязкости.

Волны, распространяющиеся по пленке Роллина, подчиняются тому же уравнению, что и гравитационные волны на мелководье, но вместо силы тяжести восстанавливающая сила - это сила тяжести. сила Ван дер Ваальса. Пленка претерпевает изменение химического потенциала при изменении толщины. Эти волны известны как третий звук.

Толщина пленки

Толщину пленки можно рассчитать по энергетическому балансу. Рассмотрим элемент с небольшим объемом жидкости ${ displaystyle Delta V}$ который находится на высоте ${ displaystyle h}$ со свободной поверхности. Потенциальная энергия из-за гравитационной силы, действующей на элемент жидкости, равна ${ displaystyle rho gh Delta V}$ , куда ${ displaystyle rho}$ - общая плотность и ${ displaystyle g}$ - ускорение свободного падения. Квантовая кинетическая энергия на частицу равна ${ displaystyle hbar ^ {2} / (2ml ^ {2})}$ , куда ${ displaystyle l}$ толщина пленки и ${ displaystyle m}$ - масса частицы. Следовательно, чистая кинетическая энергия определяется выражением ${ displaystyle hbar ^ {2} f rho Delta V / (2m ^ {2} l ^ {2})}$ , куда ${ displaystyle f}$ - доля атомов, которые Конденсат Бозе – Эйнштейна. Минимизация полной энергии по отношению к толщине дает нам значение толщины:^[1]