Электрическая поляризация Не II квантованными вихрями

Abstract

Показано, что при движении сверхтекучей компоненты ⁴Не относительно квантованных вихрей сверхтекучего гелия (Не ІІ) возникает электрическое поле, обусловленное электрическими свойствами квантованных вихрей, которые вызваны поляризацией жидкости при ее движении вокруг ствола вихря. В состоянии термодинамического равновесия в изотропной и однородной жидкости, которой является сверхтекучий ⁴Не, электрическое поле, обусловленное квантованными вихрями, равно нулю. Однако при относительном движении сверхтекучей и нормальной компонент, включающей и квантованные вихри, возникает анизотропия, обусловленная разностью скоростей нормальной и сверхтекучей компонент. Эта анизотропия и электрические свойства квантованных вихрей приводят к возникновению электрического поля в Не ІІ. Результаты приведенных расчетов сопоставляются с экспериментальными данными.

Показано, що при русі надплинної компоненти ⁴Не відносно квантованих вихорів надплинного гелію (Не ІІ) виникає електричне поле, обумовлене електричними властивостями квантованих вихорів, які викликані поляризацією рідини при її русі довкола ствола вихору. В стані термодинамічної рівноваги в ізотропній та однорідній рідині, якою є надплинний ⁴Не, електричне поле, обумовлене квантованими вихорами, дорівнює нулю. Проте при відносному русі надплинної і нормальної компонент, яка включає і квантовані вихори, виникає анізотропія, обумовлена різницею швидкостей нормальної і надплинної компонент. Ця анізотропія і електричні властивості квантованих вихорів приводять до виникнення електричного поля в Не ІІ. Результати приведених розрахунків зіставляються з експериментальними даними.

It is shown that when the superfluid component of ⁴Не moves relative to quantized vortices of superfluid helium (He II) there appears an electric field caused by the electrical properties of quantized vortices. The electrical properties of a quantized vortex are due to polarization of the liquid moving around the vortex core. At the thermodynamic equilibrium state the electric field due to quantized vortices equals zero in an isotropic and homogeneous fluid, which is superfluid ⁴Не. However, anisotropy arises due to the relative motion of the superfluid and normal components that includes also quantized vortices. The anisotropy and the electrical properties of quantized vortices give rise to the electric field in He II. The calculated results given in the article are compared with the experimental data.