Andra ljudvågen (engelska: Second sound) är en termodynamisk vågrörelse som kan påvisas i supraflytande helium och vissa andra material.
Beskrivning redigera
I isolatorer överförs värme huvudsakligen genom diffusion av fononer (kvantiserade kristallvibrationer).
I supraflytande 4He (helium II) rör sig fononerna gemensamt, i longitudinella vågor.[1] Denna så kallade andra ljudvåg är ett "ljud i ljud", en värmevåg och en entropivåg. Förutom i helium har man också påvisat en andra ljudvåg i natriumfluorid och vismut.
Hastighet redigera
Den andra ljudvågens hastighet i helium II är 0 vid lambdapunkten (2,17 K). Mellan 1 K och 2 K är den runt 20 m/s. Under 0,8 K stiger hastigheten linjärt vid sjunkande temperatur.[1] Mätning av andra ljudvågens hastighet i supraledande heliumblandningar kan användas till att mäta temperaturen.[2]
Värmeledningsförmåga redigera
Supraflytande helium är en närmast ideal värmeledare. Vid 1,9 K är värmeledningsförmågan 0.12MW/(m·K) eller 300 gånger koppars värmeledning vid rumstemperatur.[3]
Historia redigera
Den andra ljudvågen i helium II förutspåddes av László Tisza år 1938.[1] År 1947 kunde man mäta dess hastighet.[4]
Källor redigera
- ^ [a b c] Smith & Höjgaard Jensen (1989). Transport Phenomena. Clarendon Press, Oxford. sid. 260ff, 360ff. ISBN 0-19-851985-0. http://books.google.ca/books?id=xPt9AAAAIAAJ&pg=PA354&hl=sv&source=gbs_toc_r&cad=3#v=onepage&q=second%20sound&f=false
- ^ Pitre, Hermier, Bonnier (2003). ”The Comparison between a Second‐Sound Thermometer and a Melting‐Curve Thermometer from 0.8 K Down to 20 mK”. American Institute of Physics Proceedings 684 (101). http://scitation.aip.org/content/aip/proceeding/aipcp/10.1063/1.1627108. Läst 1 april 2015.
- ^ Lebrun, Philippe (1997). Superfluid Helium as a Technical Coolant. CERN, LHC Project Report No. 125. sid. 4. http://cds.cern.ch/record/330851/files/lhc-project-report-125.pdf
- ^ Lane, Fairbank, Fairbank (1947). ”Second Sound in Liquid Helium II”. Physics Review 71 (600). doi:. http://journals.aps.org/pr/abstract/10.1103/PhysRev.71.600. Läst 1 april 2015.