液HeⅡ的渦旋線

圓柱形容器盛以HeⅡ液體使其繞柱軸旋轉,在轉速超過臨界速度vc時,液HeⅡ就獲得一定的角動量。費因曼構想此時液體內並不處處都滿足`\nabla\timesbb{v}_s=0`,而存在某些穿出液面均勻陣列的奇異點(渦線),而奇異點的強度用環流表征:K=∮vdl,相應的對稱解vs(r)=θK/2πr,θ為轉動角θ方向單位矢量,r為液體內取任一點的半徑,由此構想給出的渦旋線密度n0=2ω0/K,ω0為角速度。他還構想液HeⅡ中的環流是量子化的,即mK=∮pdl=nh,K=nh/m,n為正整數,h和m分別是普朗克常數和氦原子質量,一個量子值K0=h/m=0.997×10-3cm3/sec。這個預測已為實驗所證實,故是量子液體,則旋轉中的液HeⅡ仍然是超流的。理論給出單位長渦旋線的能量Ev近似為:
$E_v\approx\frac{\rho_sK^2}{4\pi}ln\frac{R}{\xi}$
這裡R為圓柱容器的半徑,ξ是渦旋核的半徑,實驗指出它是原子量級ξ≈1A°,ρs為超流液體密度。若R≈1cm,則Ev≈1.3×105eV/cm。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們