Звукові резонанси в надкритичному і надрідкому гелії

Анотація

За двадцять років досліджень, процеси випромінювання та дисипації, які відбуваються при коливаннях кварцових камертонів у надплинному гелії та його розчинах, із об’єкта дослідження перетворилися в інструмент для дослідження властивостей гелію. Кварцові камертони використовуються для дослідження різних властивостей гелію – в’язкості, теплопровідності, випромінювання першого та другого звуку, а також як прецизійний датчик температури. Експериментальні спостереження цих явищ проводилися у широкому діапазоні температур та тиску, але результати спостережень ще не отримали вичерпного теоретичного опису.

Метою даної роботи є дослідження коливань густини та тиску для визначення умов, за яких коливання твердої стінки збуджують перший звук у надплинному гелії та звук у надкритичному гелії, і обчислення внесків цих процесів до формування резонансів під час коливань закритих камертонів. Зокрема, розглянуто експериментально спостережуване збудження стоячих хвиль коливань тиску камертоном, що коливається, поява і властивості резонансів в залежності  від температури та тиску гелію.

В результаті роботи побудована модель, що описує фізичні властивості резонансних явищ, які спостерігалися експериментально.