Химия - Эффект Померанчука
01 марта 2011Оглавление:
1. Эффект Померанчука
2. Применение эффекта
Эффект Померанчука — аномальный характер фазового перехода «жидкость — кристалл» лёгкого изотопа гелия He, выражающийся в выделении тепла при плавлении.
Эффект был предсказан советским физиком-теоретиком И. Я. Померанчуком и экспериментально обнаружен американскими физиками У. М. Фейрбенком и Г. К. Уолтерсом.
Физика эффекта
Причина такого аномального поведения состоит в том, что при низких температурах термодинамические свойства конденсированного He определяются не столь фононными, сколько спиновыми свойствами: поскольку ядра He обладают спином 1/2, то жидкий He, с одной стороны, должен подчиняться статистике Ферми — Дирака, и его энтропия, подобно энтропии электронного газа в металлах, должна быть пропорциональна температуре; с другой стороны, энтропия твёрдого He при температурах выше температуры магнитного упорядочивания спинов ядер должна быть , т. е. не должна зависеть от температуры.
Результатом является то, что при температурах ниже 0,3 К энтропия жидкого He меньше, чем твёрдого. Вследствие этого согласно уравнению Клапейрона — Клаузиуса зависимость температуры плавления от давления при этом также аномальна: с увеличением давления она понижается.
Просмотров: 2728
|