|
|
стнц, соответствующих квантованным капиллярным волнам на поверхности Не II).
В тонких сверхтекучих гелиевых пл╦нках распространяется третий звук (ТЗ) ≈ практически изотер-мич. поверхностные волны в пленке Не П. Распространенно ТЗ сопровождается осцилляциями сверхтекучей компоненты параллельно подложке, а нормальная компонента при не очень толстой пл╦нке тормозится подложкой и в колебаниях но участвует. Существ, особенностью ТЗ является значит, испарение и конденсация гелия при колебаниях, что сглаживает осцилляции темп-ры и приводит к почти мзотермйч. характеру распространения волны. Скорость изотер-мич. ТЗ i/a=(ps/p}d (dE/dd)(i-\- TS/L], где относит.
плотность сверхтекучей компоненты р^/р усреднена по толщшш пл╦нки d, Е ≈ потенциал сил ван-дер-вааль-совского притяжения гелиевого атома к подложке (см. Межмолекулярное взаимодействие], L ≈ теплота испарения.
Четв╦ртый звук (43) распространяется в Не II, находящемся в узких капиллярах или в мелко-пористой среде, когда длина свободного пробега квазичастиц Не J I сравнима или заметно превосходит характерный размер в системе. При этом нормальная компонента жидкости неподвижна и для определения скорости 43 в ур-ниях гидродинамики следует положить vn~Q. В результате, если пренебречь коэф.
теплового расширения, ы*= (p$/p)"i~h (p»/p)»2. Как правило, в этом выражении второй член много меньше первого. При низких темп-pax скорость распространения 43 как в чистом 4Не, так и в слабых растворах 3Не в Не II близка к скорости 113.
Пятый звук представляет собой тепловые (температурные) волны в сверхтекучих гелиевых пл╦нках в условиях, когда процессы испарения (конденсации) в пл╦нке подавлены. Волны пятого звука являются адиабатическими и распространяются со скоростью
При достаточно низких темп-pax примесная система 3Не в растворе 3Нс в Не II тоже должна перейти в сверхтекучее состояние. В таком растворе с двумя боао-копд╗шсатаыи аНе и 4Не могут распространяться звуковые волны тр╦х типов; 1) колебания плотности (давления) со скоростью распространеиия, близкой к скорости ПЗ в чистом Не II; 2) колебания в системе примесных квазичастиц 3Не, распространяющиеся со скоростью, близкой, в меру малой концентрации 3Не,
К р/7/1/" 3, где vp ≈ фермиевская скорость (см. Ферми-жидкость}; 3} температурные колебания со скоростью распространения, экспоненциально убывающей с уменьшением концентрации 3Не. Волны второго и третьего типов соответствуют ПЗ и ВЗ в сверхтекучем ферми-газе примесных квазичастиц *Не.
Лит.: Халатников Иг М., Теория сиерхтекучести, М., 1971; ПаттерманС.. Гидродинамика сверхтекучей жидкости, пер, с англ., М., 1978; A t k i n s К. R., R u d n i с k I,, Third sound, в кн.: Progress in low temperature physics, v. 6, Amst..≈ L., 1970; E d w a r d s D. O., S a a m W. F., The free surface of liquid Helium, там же, v. 7a, Amst., 1978; J e-1 a t i s G. J., Roth J. А., М а у n а г d J. D., Observation of fifth sound in a planar superfluid 4He Film, «Pb.ys. Rev, Lett.», 1979, v, .'42; В a s h k 1 n K. J'., М е у e r о v i с h A. E., Те≈ 4He quantum solutions, «Adv. Phys.»f 1981, v. 30, .N** 1-
А. В. Мейерович.
ЗВУКА АНАЛИЗ ≈ разложение сложного звукового сигнала на ряд простых составляющих. Чаще всего применяются частотный и временной 3. а. При частотном 3. а. звуковой сигнал представляется суммой синусоидальных составляющих, характеризующихся частотой, фазой и амплитудой. Частотный 3. а. позволяет получить распределение амплитуд составляющих по частотам (т, и. амплитудно-частотные слсктры) и распределение фаз составляющих по частотам (фа-зочастотные спектры). При временном 3. а. сигнал представляется суммой коротких импульсов, характеризующихся временем появления и амплитудой.
Методы временного 3. а. лежат в основе принципа действия гидролокаторов и эхолотов.
При частотном анализе звуковой сигнал р (t) представляют суммой
Р (*) ≈ 2я" cos (2n/n' +Ф»)> п
где ап ≈ амплитуда, /└ ≈ частота, <р└ ≈ нач. фаза. Набор чисел ап, fn образует амплитудно-частотный спектр, а фп> fn ≈ фазочастотный. Если звуковой
pit}
Рис. 1. Периодический звуко- п вой сигнал (а) и его спектр (б). и По осям ординат отложены соответственно звуковое давление р(0 и амплитуды спектральных ап,, составляющих ап, по осям абсцисс ≈ время t к частота /.
а
|
]∙ *
/1 /1 |
/1 /1 /.
|
|||
|
/ V
|
V V V t
|
|||
|
|
6
|
|||
|
|
1
|
|||
