Szuperfolyékonyság

A szuperfolyékonyság a cseppfolyós anyag rendkívül alacsony hőmérsékleten fellépő, nagyon nagy hővezetésű és súrlódásmentes állapota, azaz a nulla viszkozitású állapota. Leegyszerűsítve ilyenkor a folyadék belsejében nem képződik súrlódás, a folyadék minden ellenállás nélkül tud áramlani. Azt a hőmérsékletet, amelynél a szuprafluiditás(szuperfolyékonyság) kialakul, lambda-pontnak nevezik.

A jelenség a hélium-3-nál és hélium-4-nél a legjellemzőbb. A jelenség a kvantumhidrodinamika tanulmányozásában fontos szerepet játszott, kíséretekkel pedig 1937-ben sikerült igazolnia Pjotr Leonyidovics Kapicának, John F. Allennek, és Don Misenernek. A héliumnál kettő lambda-pont létezik. Az „alsó” lambda-pont 2,172 K, 0,0497 atm-nál, és a „felső” 1,76 K, 29,8 atm-nál. A szuperfolyékony hélium szokatlan tulajdonságokat mutat; a gravitációs erő ellenére képes "kimászni" az edényből. A He atomokból álló folyadékra nyilvánvalóan nem érvényesek egészen pontosan a szabad részecskék gázára elmondottak. Az atomok közötti kölcsönhatás miatt nem kondenzálódhat az egész folyadék a legalacsonyabb energiaszintre, de igaz marad, hogy a folyadékállapoton belül bekövetkezhet a Bose-Einstein kondenzáció - makroszkopikus számú részecske kondenzációja a legalacsonyabb energiaszintre.

Üres kémcsövet merítve szuperfolyékony héliumot tartalmazó edénybe, a folyadék vékony, mintegy 100 atomnyi réteget tartalmazó réteget képez a kémcső falán, és a hélium ezen keresztűl befolyik a kémcsőbe. A kémcsövet kiemelve pedig visszafolyik.

A szuperfolyékonyság a nagy méretekben is megjelenő, közvetlenül megfigyelhető kvantumos viselkedés példája.

Forrás

• Mindentudas.hu
• Freeweb.hu