Химия - Эффект Померанчука

01 марта 2011


Оглавление:
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 \! S = \ln 2,, 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: 2155


<<< Твёрдый гелий
Группа периодической системы >>>