О возможной природе электрической активности He II

Abstract

Сделана попытка объяснить природу электрических сигналов, наблюдавшихся в гелии II в стоячей волне второго звука. Исходя из общих принципов квантовой механики показано, что вследствие межатомного взаимодействия каждый атом гелия приобретает небольшой наведенный дипольный момент dat , пульсирующий во времени и пространстве. В стоячей полуволне второго звука образуется направленный поток микроскопических вихревых колец, который частично упорядочивает хаотично направленные дипольные моменты атомов, что приводит к объемной поляризации гелия II. Наблюдаемая разность потенциалов ΔU≈kB ΔT/2e объясняется теоретически в предположении, что каждое кольцо имеет дипольный момент dvr порядка 10 средних значений модуля момента атома, dvr ~ 10d ̅at . Анализ с учетом граничных условий показывает также, что не исключена и другая возможная природа наблюдавшегося электрического сигнала ΔU, а именно: этот сигнал связан не со свойствами He II, а с одним из видов термоэдс.

Зроблено спробу пояснити природу електричних сигналів, які спостерігались в гелії II у стоячій хвилі другого звуку. Виходячи із загальних принципів квантової механіки показано, що внаслідок міжатомної взаємодії кожний атом гелію здобуває невеликий наведений дипольний момент dat, який пульсує в часі та просторі. У стоячій напівхвилі другого звуку існує направлений потік мікроскоп ічних вихрових кілець, який частково впорядковує хаотично направлені дипольні моменти атомів, що призводить до об'ємної поляризації гелію II. Спостережувану різницю потенціалів ΔU≈kB ΔT/2e пояснено теоретично у припущенні, що кожне кільце має дипольний момент dvr порядку 10 середніх значень модуля момента атома, dvr ~ 10d ̅at . Аналіз з урахуванням граничних умов показує також, що не виключена і інша можлива природа спостережуваного електричного сигналу ΔU, а саме: цей сигнал пов'язаний не з властивостями He II, а з одним із видів термоедс.

An attempt is made to explain the nature of the electric signals observed in a standing wave of the second sound in helium II. From the general quantum- mechanical principles we show that, due to interatomic interaction, each atom of He II acquires a small induced dipole moment dat , which pulses in time and space. A directed flow of microscopic vortex rings is formed in the standing halfwave of the second sound and partially orders the initially chaotically directed dipole moments of the atoms, leading to a volume polarization of He II. The observed electric induction ΔU≈kB ΔT/2e is explained theoretically basing on the assumption that each vortex ring has an individual dipole moment dvr of the order of ten atomic moments, dvr ~ 10d ̅at . The analysis, which takes into account the boundary conditions, shows that the another possible nature of the observed induction ΔU is not excluded: namely, this induction may be connected not with the properties of He II, but with the same kind of the thermoelectromuving force.