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词条 液HeⅡ的涡旋线
释义

圆柱形容器盛以HeⅡ液体使其绕柱轴旋转,在转速超过临界速度vc时,液HeⅡ就获得一定的角动量。费因曼设想此时液体内并不处处都满足`\abla\\timesbb{v}_s=0`,而存在某些穿出液面均匀阵列的奇异点(涡线),而奇异点的强度用环流表征:K=∮vdl,相应的对称解vs(r)=θK/2πr,θ为转动角θ方向单位矢量,r为液体内取任一点的半径,由此设想给出的涡旋线密度n0=2ω0/K,ω0为角速度。他还设想液HeⅡ中的环流是量子化的,即mK=∮pdl=nh,K=nh/m,n为正整数,h和m分别是普朗克常数和氦原子质量,一个量子值K0=h/m=0.997×10-3cm3/sec。这个预测已为实验所证实,故是量子液体,则旋转中的液HeⅡ仍然是超流的。理论给出单位长涡旋线的能量Ev近似为:

$E_v\\approx\\frac{\\rho_sK^2}{4\\pi}ln\\frac{R}{\\xi}$

这里R为圆柱容器的半径,ξ是涡旋核的半径,实验指出它是原子量级ξ≈1A°,ρs为超流液体密度。若R≈1cm,则Ev≈1.3×105eV/cm。

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