Диссипация кинетической энергии камертона, погруженного в сверхтекучий гелий, при различных частотах колебаний

Анотація

Проведено экспериментальное исследование коэффициента сопротивления движению, являющегося характеристикой диссипации энергии при колебаниях камертонов, погруженных в жидкий гелий. Эксперименты выполнены в области температур от 0,1 до 3,5 К, перекрывающей как гидродинамическое течение, так и баллистический режим переноса тепловых возбуждений сверхтекучего гелия ниже 0,6 К. Установлено, что частотная зависимость коэффициента сопротивления имеется в гидродинамическом пределе, когда основным механизмом диссипации является вязкое трение жидкости о стенки колеблющегося тела при температуре выше 0,7 К. В этом случае коэффициент сопротивления пропорционален квадратному корню из частоты колебаний, а его температурная зависимость в Не II определяется соответствующими зависимостями плотности нормальной компоненты и вязкости жидкости. При более низких температурах зависимость коэффициента сопротивления от частоты отсутствует и величина диссипативных потерь определяется только температурной зависимостью плотности нормальной компоненты. В то же время во всем исследуемом диапазоне температур величина диссипативных потерь зависит от геометрических размеров колеблющегося тела.