Капиллярная турбулентность на поверхности нормального и сверхтекучего ⁴He

Abstract

Исследована капиллярная турбулентность на поверхности жидкого гелия при возбуждении поверхностных волн гармонической силой на низкой частоте wp. Впервые показано, что при переходе гелия из сверхтекучего в нормальное состояние высокочастотный край инерционного интервала wb сдвигается в сторону низких частот. Величина сдвига хорошо описывается в рамках теории слабой волновой турбулентности. В сверхтекучем состоянии относительная ширина инерционного интервала wb/wp, в котором устанавливается развитый турбулентный каскад, может достигать двух декад.

Досліджено капілярну турбулентність на поверхні рідкого гелію при збудженні поверхневих хвиль гармонійною силою на низькій частоті wp. Уперше показано, що при переході гелію з надплинного в нормальний стан високочастотний край інерційного інтервалу wb зсувається убік низьких частот. Величина зсуву добре описується в рамках теорії слабкої хвильової турбулентності. У надплинному стані відносна ширина інерційного інтервалу wb/wp, у якому встановлюється розвинутий турбулентний каскад, може досягати двох декад.

The capillary turbulence on the surface of liquid helium was studied when the surface waves were excited by harmonic force at low frequency wp. It was observed for the first time that the high-frequency boundary of inertial interval wb was shifted towards low frequency wb under the phase transition from superfluid to normal state. The shift magnitude is well described by the theory of weak wave turbulence. The relative width of inertial interval in the superfluid state wb/wp can reach two orders of magnitude.