Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн

Рассматривается нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He в ⁴He оптическими волнами за счет их поглощения. Выведено нелинейное уравнение, описывающее такое взаимодействие, получено выражение для длины нелинейного взаимодействия и оценен порядок ее величины, при которо...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2007
1. Verfasser:	Пушкина, Н.И.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2007
Schriftenreihe:	Физика низких температур
Schlagworte:	Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120948
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн / Н.И. Пушкина // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 10. — С. 1067–1070. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-120948
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1209482017-06-14T03:07:11Z Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн Пушкина, Н.И. Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Рассматривается нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He в ⁴He оптическими волнами за счет их поглощения. Выведено нелинейное уравнение, описывающее такое взаимодействие, получено выражение для длины нелинейного взаимодействия и оценен порядок ее величины, при которой второй звук, возбуждаемый двумя световыми волнами, может быть усилен от флуктуаций до наблюдаемых значений. Розглянуто нелінійне збудження температурних хвиль у надплинних розчинах ³He в ⁴He оптичними хвилями за рахунок їхнього поглинання. Виведено нелінійне рівняння, що описує таку взаємодію, отримано вираз для довжини нелінійної взаємодії й оцінено порядок її величини, при якій другий звук, що збуджено двома світловими хвилями, може бути посилений від флуктуацій до спостережуваних значень. Nonlinear excitation of temperature waves in superfluid solutions ³He in ⁴He by light waves due to their absorption is discussed. Nonlinear wave equations that model the interaction of second- sound waves with light waves are derived, an expression for nonlinear interaction length is obtained and an order-of-magnitude numerical estimate of the distance at which the second-sound wave is amplified from the fluctuation level up to observable values is performed. 2007 Article Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн / Н.И. Пушкина // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 10. — С. 1067–1070. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 47.37.+q http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120948 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы
spellingShingle	Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы Пушкина, Н.И. Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн Физика низких температур
description	Рассматривается нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He в ⁴He оптическими волнами за счет их поглощения. Выведено нелинейное уравнение, описывающее такое взаимодействие, получено выражение для длины нелинейного взаимодействия и оценен порядок ее величины, при которой второй звук, возбуждаемый двумя световыми волнами, может быть усилен от флуктуаций до наблюдаемых значений.
format	Article
author	Пушкина, Н.И.
author_facet	Пушкина, Н.И.
author_sort	Пушкина, Н.И.
title	Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн
title_short	Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн
title_full	Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн
title_fullStr	Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн
title_full_unstemmed	Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн
title_sort	нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³he ⁴he за счет поглощения световых волн
publisher	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate	2007
topic_facet	Квантовые жидкости и квантовые кpисталлы
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/120948
citation_txt	Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн / Н.И. Пушкина // Физика низких температур. — 2007. — Т. 33, № 10. — С. 1067–1070. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
series	Физика низких температур
work_keys_str_mv	AT puškinani nelinejnoevozbuždenietemperaturnyhvolnvsverhtekučihrastvorah3he4hezasčetpogloŝeniâsvetovyhvoln
first_indexed	2025-07-08T18:54:42Z
last_indexed	2025-07-08T18:54:42Z
_version_	1837106079143559168
fulltext	Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 10, ñ. 1067–1070 Íåëèíåéíîå âîçáóæäåíèå òåìïåðàòóðíûõ âîëí â ñâåðõòåêó÷èõ ðàñòâîðàõ 3He–4He çà ñ÷åò ïîãëîùåíèÿ ñâåòîâûõ âîëí Í.È. Ïóøêèíà Ìîñêîâñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò èì. Ì.Â. Ëîìîíîñîâà, Íàó÷íî-èññëåäîâàòåëüñêèé âû÷èñëèòåëüíûé öåíòð, Âîðîáüåâû Ãîðû, Ìîñêâà, 119992 , Ðîññèÿ E-mail: N.Pushkina@mererand.com Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 29 äåêàáðÿ 2006 ã. Ðàññìàòðèâàåòñÿ íåëèíåéíîå âîçáóæäåíèå òåìïåðàòóðíûõ âîëí â ñâåðõòåêó÷èõ ðàñòâîðàõ 3He â 4He îïòè÷åñêèìè âîëíàìè çà ñ÷åò èõ ïîãëîùåíèÿ. Âûâåäåíî íåëèíåéíîå óðàâíåíèå, îïèñûâàþùåå òà- êîå âçàèìîäåéñòâèå, ïîëó÷åíî âûðàæåíèå äëÿ äëèíû íåëèíåéíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ è îöåíåí ïîðÿäîê åå âåëè÷èíû, ïðè êîòîðîé âòîðîé çâóê, âîçáóæäàåìûé äâóìÿ ñâåòîâûìè âîëíàìè, ìîæåò áûòü óñèëåí îò ôëóêòóàöèé äî íàáëþäàåìûõ çíà÷åíèé. Ðîçãëÿíóòî íåë³í³éíå çáóäæåííÿ òåìïåðàòóðíèõ õâèëü ó íàäïëèííèõ ðîç÷èíàõ 3He â 4He îïòè÷íè- ìè õâèëÿìè çà ðàõóíîê ¿õíüîãî ïîãëèíàííÿ. Âèâåäåíî íåë³í³éíå ð³âíÿííÿ, ùî îïèñóº òàêó âçàºìîä³þ, îòðèìàíî âèðàç äëÿ äîâæèíè íåë³í³éíî¿ âçàºìîä³¿ é îö³íåíî ïîðÿäîê ¿¿ âåëè÷èíè, ïðè ÿê³é äðóãèé çâóê, ùî çáóäæåíî äâîìà ñâ³òëîâèìè õâèëÿìè, ìîæå áóòè ïîñèëåíèé â³ä ôëóêòóàö³é äî ñïîñòåðåæóâà- íèõ çíà÷åíü. PACS: 47.37.+q Ãèäðîäèíàìè÷åñêèå àñïåêòû ñâåðõòåêó÷åñòè, êâàíòîâûå æèäêîñòè. Êëþ÷åâûå ñëîâà: câåðõòåêó÷èé ãåëèé, ðàñòâîðû, âòîðîé çâóê, îïòè÷åñêàÿ âîëíà, íåëèíåéíîå âçàèìîäåéñòâèå, ïîãëîùåíèå. Òèï íåëèíåéíûõ âîëíîâûõ âçàèìîäåéñòâèé, ïðèí- öèïèàëüíî îáóñëîâëåííûõ ïîãëîùåíèåì âîëí â ñðåäå, âïåðâûå èññëåäîâàí â êëàññè÷åñêèõ ñðåäàõ â ðàìêàõ íåëèíåéíîé îïòèêè â ðàáîòàõ [1–4]. Â ðàáîòå [1] äàíà òåîðèÿ âûíóæäåííîãî ðàññåÿíèÿ ñâåòà íà äèôôóçèîí- íîé òåìïåðàòóðíîé «âîëíå», à ýêñïåðèìåíòàëüíûå íà- áëþäåíèÿ òàêîãî ðàññåÿíèÿ â æèäêîñòÿõ è ãàçîâûõ ñìåñÿõ ïðåäñòàâëåíû â [2–4]. Äëÿ ñëó÷àÿ ãèäðîäèíà- ìèêè âûçâàííûé íàëè÷èåì ïîãëîùåíèÿ íåëèíåéíûé ïðîöåññ — âûíóæäåííîå ðàññåÿíèå âòîðîãî çâóêà â ñâåðõòåêó÷åé æèäêîñòè — ðàññìîòðåí â [5,6]. Â äàí- íîé ñòàòüå âïåðâûå èññëåäîâàíî îáóñëîâëåííîå ïî- ãëîùåíèåì íåëèíåéíîå îïòè÷åñêîå âîçáóæäåíèå ñëà- áîçàòóõàþùåé òåìïåðàòóðíîé âîëíû — âòîðîãî çâóêà â êâàíòîâîé æèäêîñòè. Íåëèíåéíîå âçàèìîäåéñòâèå ðàññìîòðåíî äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà â ñâåðõòåêó÷åì ðàñòâî- ðå 3 He– 4 He ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ïîä óãëîì äðóã ê äðó- ãó äâå ñâåòîâûå âîëíû ñ íåìíîãî îòëè÷àþùèìèñÿ ÷àñ- òîòàìè, è çà ñ÷åò ýíåðãèè, êîòîðàÿ âûäåëÿåòñÿ ïðè ïîãëîùåíèè ýòèõ âîëí, âîçáóæäàåòñÿ âîëíà âòîðîãî çâóêà íà ðàçíîñòíîé ÷àñòîòå. Òåîðèÿ ïðîöåññà Îïèñàíèå íåëèíåéíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ïðîâåäåì, èñïîëüçóÿ ãàìèëüòîíîâ ôîðìàëèçì. Ãàìèëüòîíîâûìè ïåðåìåííûìè äëÿ ñâåðõòåêó÷èõ ðàñòâîðîâ 3 He– 4 He ÿâëÿþòñÿ òðè êàíîíè÷åñêè ñîïðÿæåííûõ ïàðû ( , )� � , ( , )S � è (N ,�) (ñì. [7]). Ôèçè÷åñêèé ñìûñë ýòèõ ïåðå- ìåííûõ ñëåäóþùèé: � — ïëîòíîñòü ðàñòâîðà; âåëè÷è- íà � îïðåäåëÿåò ñêîðîñòü ñâåðõòåêó÷åé êîìïîíåíòû v s= ��; S — ïëîòíîñòü ýíòðîïèè; N — ÷èñëî ÷àñòèö 3 He â åäèíèöå îáúåìà; âåëè÷èíû � è � îïðåäåëÿþò èìïóëüñ j åäèíèöû îáúåìà æèäêîñòè â ñèñòåìå, äâè- æóùåéñÿ ñî ñêîðîñòüþ v s: j v v� � � � � �n n s S N( ) � � , © Í.È. Ïóøêèíà, 2007 ãäå �n , v n — ïëîòíîñòü è ñêîðîñòü íîðìàëüíîé êîìïî- íåíòû ðàñòâîðà; ïðè ýòîì èìïóëüñ åäèíèöû îáúåìà æèäêîñòè I â íåïîäâèæíîé ñèñòåìå îòñ÷åòà ðàâåí I v v j v� � � � �s s n n s (�s — ïëîòíîñòü ñâåðõòåêó÷åé êîìïîíåíòû). Äëÿ èññëåäîâàíèÿ óêàçàííîãî íåëèíåéíîãî âîçäåé- ñòâèÿ ýëåêòðîìàãíèòíîãî ïîëÿ íà âòîðîé çâóê äîñòà- òî÷íî îãðàíè÷èòüñÿ ëèíåéíûìè ãèäðîäèíàìè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè ñ íåëèíåéíûì ïî ñâåòîâîìó ïîëþ èñòî÷íèêîì â óðàâíåíèè äëÿ ýíòðîïèè: � � � � � � � t S N�( )0 0 0 ; � � � � t ; � � � t T ; � � � t ; � � � � � � � � � � S t S S N Q Tn n 0 0 0 0 0 � � � � � � ; � � � � � � � � � � N t N S N n n 0 0 0 0 0 � � � � � � . (1) Â ýòèõ óðàâíåíèÿõ � — õèìè÷åñêèé ïîòåíöèàë ðàñ- òâîðà, � — õèìè÷åñêèé ïîòåíöèàë ïðèìåñè, Ò — òåìïåðàòóðà, Q — êîëè÷åñòâî òåïëà, âûäåëÿåìîå â åäèíèöó âðåìåíè âñëåäñòâèå ïîãëîùåíèÿ ýëåêòðîìàã- íèòíûõ âîëí. Ìîùíîñòü, âûäåëÿåìàÿ ñâåòîâûìè âîë- íàìè â åäèíèöå îáúåìà, ïðîïîðöèîíàëüíà êâàäðàòó ìîäóëÿ ñóììàðíîãî ïîëÿ \| \|E 2. Ïðè ýòîì ðåçîíàíñíàÿ äëÿ âòîðîãî çâóêà ÷àñòü ñ ðàçíîñòíîé ÷àñòîòîé èìååò âèä Q c n E E i tl l� � � �8 exp1 2 * ( ) ,� ãäå cl — ñêîðîñòü ñâåòà, n — ïîêàçàòåëü ïðåëîìëåíèÿ, � l — àìïëèòóäíûé êîýôôèöèåíò ïîãëîùåíèÿ ñâåòî- âûõ âîëí, � � �� 1 2, ãäå �1 è �2 — ÷àñòîòû îïòè÷åñ- êèõ âîëí E1 è E2. Åñëè ýòè âîëíû ñ âîëíîâûìè âåêòî- ðàìè k1 è k 2 íàïðàâëåíû ïîä óãëîì � äðóã ê äðóãó, òî ìîäóëü âîëíîâîãî âåêòîðà q âîçáóæäàåìîãî âòîðîãî çâóêà ðàâåí \| \| sinq � 2 2 � � c , çäåñü � � �� 1 2. Â óðàâíåíèÿõ (1) ïåðåéäåì ê íîðìàëüíûì êîîð- äèíàòàì. Ïðåäâàðèòåëüíî óäîáíî ââåñòè íîâûå êîîð- äèíàòû �, �, � è � [7]: � �S S� 0 , � �� ( )S0 � , � � �� 0 , �� 0 . Çäåñü óñëîâíî èñïîëüçîâàíû âåêòîðíûå îáî- çíà÷åíèÿ: S � ( , )S N , � � ( , )� � . Ïàðû (�,�) è (�,�) òàêæå ÿâëÿþòñÿ êàíîíè÷åñêè ñîïðÿæåííûìè ïåðåìåííûìè. Óðàâíåíèÿ (1) â ýòèõ ïåðåìåííûõ ïðèîáðåòàþò âèä (îïóñêàåì èíäåêñ «0» ïðè ðàâíîâåñíûõ òåðìîäèíàìè- ÷åñêèõ âåëè÷èíàõ): � � � � � � t 1 �( ) ; � � � � �� ! " # $ � � � � � � t S N Q T s n 1 1 1 � ; � � � � � � � � � � � � � � � � � � t S S N N 2 ; � � � � � � � � � � � � � � � t S T N S S T S N S N S T N N ( ) � � � � � � � ! " # $ � % N Èñêëþ÷àÿ èç ýòèõ óðàâíåíèé � è �, ïîëó÷àåì � 2 2 � � � t K L� � ; � � � 2 2 1 t M R S N t Q T � � � � � � �� ( ) . (2) Çäåñü ââåäåíû ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ: K S T N L S S T S N S N S T � � � � � � ! � � � � � � � � � ; 1 � � � � � � � � � �� N N N S S N N M Ks n s � � � � � � ; —1 � � � � � � � � � �� ; —R L S S N N s n s1 ! " # $ . Èç (2) ïîëó÷èì óðàâíåíèå äëÿ àìïëèòóäû âîçáóæ- äàåìîãî âòîðîãî çâóêà, èçìåíåíèå êîòîðîé ìàëo íà ðàññòîÿíèè ïîðÿäêà äëèíû âîëíû çâóêà âñëåäñòâèå ìàëîñòè íåëèíåéíîñòè. Äëÿ ýòîãî âîñïîëüçóåìñÿ ñî- îòíîøåíèÿìè, êîòîðûå ñâÿçûâàþò ôóðüå-êîìïîíåíòû ïåðåìåííûõ � è � ñ íîðìàëüíûìè êîîðäèíàòàìè âòî- ðîãî çâóêà â ñëàáîì ñâåðõòåêó÷åì ðàñòâîðå [7]: � � � � � & � � & q q q q q q c B b b B b b � � � � � � � � � � � � � ( ) , ( ) ( ) , * 1 , , , , p p s n c c B c � � � � � � � � � � � � � � � � ' � � � � � & � 2 2 2 1 2 (3) & — ýíòðîïèÿ åäèíèöû ìàññû, ñ — êîíöåíòðàöèÿ ðàñ- òâîðà, p — äàâëåíèå. Ó÷èòûâàÿ ñîîòíîøåíèÿ (3), ñïðàâåäëèâûå äëÿ ïëîñêîé âîëíû, ïðåäñòàâèì ïåðåìåííóþ �q â âèäå 1068 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 10 Í.È. Ïóøêèíà � � � � (q q� � 1 , (4) ãäå ( — íåëèíåéíàÿ ïîïðàâêà ê ëèíåéíîìó ñîîòíîøå- íèþ ìåæäó ôóðüå-êîìïîíåíòàìè. Ïîäñòàâëÿÿ ñîîòíîøåíèå (4) â óðàâíåíèÿ (2) è èñ- êëþ÷àÿ âåëè÷èíó (, ïðèõîäèì ê ñëåäóþùåìó óðàâíå- íèþ äëÿ èçìåíåíèÿ ñ ðàññòîÿíèåì àìïëèòóäû âòîðîãî çâóêà: d dx c G c c n T S N E q l l � � � � � � � � � � � �� ! " # $ �1 8 2 2 2 ( ) 1 2 2 2 1 1 E c DG F G Fs n s n � � � � � � � � � � � �� D . (5) Â óðàâíåíèè (5) ââåäåíû ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ: D S S N N � � � ; G S T N� � � ; F S S T S N S N S T N N N � � � � � � � � � � � � � . Îöåíèì, íà êàêîì ðàññòîÿíèè l èíòåíñèâíîñòü âòî- ðîãî çâóêà ìîæåò áûòü óñèëåíà îò ôëóêòóàöèîííûõ äî íàáëþäàåìûõ çíà÷åíèé. Èç óðàâíåíèÿ (5) èìååì \| ( )\| \| ( )\| \| ( )\| \| \| \| \|� � �q q ql l A E l� � �0 2 fl , ãäå \| ( )\|�q 0 fl — ôëóêòóàöèîííîå çíà÷åíèå àìïëèòóäû âòîðîãî çâóêà, A — êîýôôèöèåíò ïðè E E1 2 * â ïðàâîé ÷àñòè óðàâíåíèÿ (5), \| \| \| \| \| \|E E E� �1 2 . Íîðìàëüíàÿ êîîð- äèíàòà bqñâÿçàíà ñ èíòåíñèâíîñòüþ I âòîðîãî çâóêà ñîîòíîøåíèåì I c bq� 2 2�\| \| , ïîýòîìó äëÿ äëèíû âçàè- ìîäåéñòâèÿ l ïîëó÷àåì l A E I c c A E q s n � \| \| \| \| \| \| \| \| \| \| /� � � �2 2 1 2 2 22 1 � � � �� . Àíàëèç âûðàæåíèÿ äëÿ A ïîêàçûâàåò, ÷òî âõîäÿùèå â íåãî òåðìîäèíàìè÷åñêèå ïàðàìåòðû èìåþò ñëåäóþ- ùèé ïîðÿäîê âåëè÷èíû (ñ ó÷åòîì, â ÷àñòíîñòè, òîãî, ÷òî ñêîðîñòü ïåðâîãî çâóêà c1 â ãåëèè ñóùåñòâåííî áîëüøå ñêîðîñòè âòîðîãî çâóêà): ) � � � c c 1; � � � � c c n s 2 1 2 1 � � �� íå âáëèçè +-òî÷êè; G c � � � )� 1 2 ; DG c� ) 2 1 4 ; F c cn s � � � � � 1 2 2 2 ; G c� ) 1 2 ; F c� ) �2 1 2 ; � � � � � � n s c2 2 ; D c� ) 1 2 . Ó÷èòûâàÿ ïðèâåäåííûå ñîîòíîøåíèÿ, äëèíó âîçáóæ- äåíèÿ l áóêâåííî ïî ïîðÿäêó âåëè÷èíû ìîæíî ïðåä- ñòàâèòü â âèäå l I c c c T S N I s n s n l l � 2 2 1 2 1 2 2 � � � ) � � � � � �� / ( ) , ãäå I E c nl l� \| \|2 8� — èíñèâíîñòü ñâåòà. Ñäåëàåì ÷èñëåííóþ îöåíêó âåëè÷èíû l, èñïîëüçóÿ äëÿ ôèçè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ñâåðõòåêó÷èõ ðàñòâîðîâ ðåçóëüòàòû ýêñïåðèìåíòîâ, ïðèâåäåííûå â ðàáîòàõ [8,9]. Ïðè òåìïåðàòóðå T � 1,5 K äëÿ ðàñòâîðà ñ êîíöåíòðàöèåé 3 He ïîðÿäêà íåñêîëüêèõ ïðîöåíòîâ èìååì c1 42 3 10� ,, /ñì c ; c2 33 10� , ñì ñ/ ; � � s n � 3 ; ) � 0 02, ; � � 0 14 3, /ã ñì ; S � � , ��& 5 10 21 3ñì ; N c m� � �� / 3 21 310 ñì (m3 — ìàññà àòîìà 3He) ; � � , �3 1015 1c ; � l � �(10 2–10 3 1� �) ñì . Ïðè èíòåíñèâíîñòè îïòè÷åñêîé âîëíû I l � 10 3 2âò ñì' âòîðîé çâóê ìîæåò áûòü óñèëåí äî èíòåíñèâíîñòè � 10 3 2� âò ñì/ íà äëèíå l � 1ñì. Çàìåòèì, ÷òî ñ òî÷êè çðåíèÿ ýêñïåðèìåíòà â ñâåðõòåêó÷åì ãåëèè ðåàëüíîé ÿâëÿåòñÿ è íà ïîðÿäêè á�ëüøàÿ èíòåíñèâíîñòü ñâåòî- âûõ âîëí ïðè ðàáîòå â èìïóëüñíîì ðåæèìå (ñì., íà- ïðèìåð, [10,11]). Â ýòîì ñëó÷àå óñèëåíèå âòîðîãî çâó- êà áóäåò ñóùåñòâåííî ýôôåêòèâíåå. Çàêëþ÷åíèå Â ðàáîòå òåîðåòè÷åñêè èññëåäîâàíî íåëèíåéíîå âîçáóæäåíèå âòîðîãî çâóêà â ñâåðõòåêó÷èõ ðàñòâîðàõ 3 He– 4 He çà ñ÷åò ýíåðãèè, âûäåëÿåìîé ïðè ïîãëîùå- íèè äâóõ äîñòàòî÷íî èíòåíñèâíûõ îïòè÷åñêèõ âîëí, ÷àñòîòû è âîëíîâûå âåêòîðû êîòîðûõ óäîâëåòâîðÿþò ðåçîíàíñíûì óñëîâèÿì äëÿ âîëí âòîðîãî çâóêà. Ðàñ- ñìîòðåíèå ïðîâåäåíî â ðàìêàõ ãàìèëüòîíîâà ôîðìà- ëèçìà. Âûâåäåíî óðàâíåíèå, îïèñûâàþùåe ðîñò àì- ïëèòóäû âîçáóæäåííîãî âòîðîãî çâóêà, è èç íåãî ïîëó÷åíî âûðàæåíèå äëÿ äëèíû íåëèíåéíîãî âçàèìî- äåéñòâèÿ âîëí. Ïðîâåäåíà ÷èñëåííàÿ îöåíêà ïîëó÷åí- íûõ ðåçóëüòàòîâ, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò ñäåëàòü âûâîä, ÷òî â èññëåäóåìîì ïðîöåññå âòîðîé çâóê ìîæåò áûòü óñèëåí äî íàáëþäàåìûõ çíà÷åíèé ïðè ðåàëüíûõ äëÿ ýêñïåðèìåíòà â ñâåðõòåêó÷åì ãåëèè çíà÷åíèÿõ äëèíû âçàèìîäåéñòâèÿ è èíòåíñèâíîñòè îïòè÷åñêèõ âîëí. 1. R.M. Herman and M.A. Gray, Phys. Rev. Lett. 19, 824 (1967). 2. D.H. Rank, C.W. Cho, N.D. Foltz, and T.A. Wiggins, Phys. Rev. Lett. 19, 828 (1967). Íåëèíåéíîå âîçáóæäåíèå òåìïåðàòóðíûõ âîëí â ñâåðõòåêó÷èõ ðàñòâîðàõ 3He–4He Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 10 1069 3. T.A. Wiggins, C.W. Cho, D.R. Dietz, and N.D. Foltz, Phys. Rev. Lett. 20, 831 (1968). 4. J.L. Emmett and A.L. Schawlow, Phys. Rev. 170, 358 (1968). 5. Í.È. Ïóøêèíà, Ñá. òð. ÕVI ñåññèè Ðîññ. Àêóñò. Îáùåñòâà, ÃÅÎÑ, Ìîñêâà (2005), ñ. 219. 6. Í.È. Ïóøêèíà, ÔÍÒ 32, 1467 (2006). 7. Â.Â. Ëåáåäåâ, ÆÝÒÔ 72, 2224 (1977). 8. Á.Í. Åñåëüñîí, Â.Í. Ãðèãîðüåâ, Â.Ã. Èâàíöîâ, Ý.ß. Ðó- äàâñêèé, Ä.Ã. Ñàíèêèäçå, È.ß. Ñåðáèí, Ðàñòâîðû êâàíòîâûõ æèäêîñòåé 3He– 4He, Íàóêà, Ìîñêâà (1973). 9. Â.È. Ñîáîëåâ, Á.Í. Åñåëüñîí, ÆÝÒÔ 60, 240 (1971). 10. È.È. Àáðèêîñîâà, Î.Ì. Áî÷êîâà, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 9, 285 (1969). 11. W. Heinicke, G. Winterling, and K. Dransfeld, Phys. Rev. Lett. 22, 170 (1969). Nonlinear excitation of temperature waves in superfluid solutions 3 He– 4 He due to light waves absorption N.I. Pushkina Nonlinear excitation of temperature waves in superfluid solutions 3He in 4He by light waves due to their absorption is discussed. Nonlinear wave equations that model the interaction of sec- ond-sound waves with light waves are derived, an expression for nonlinear interaction length is ob- tained and an order-of-magnitude numerical esti- mate of the distance at which the second-sound wave is amplified from the fluctuation level up to observable values is performed. PACS: 47.37.+q Hydrodynamic aspects of super- fluidity; quantum fluids. Keywords: superfluid helium, solutions, second sound, light wave, nonlinear interaction, absorp- tion. 1070 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2007, ò. 33, ¹ 10 Í.È. Ïóøêèíà

Нелинейное возбуждение температурных волн в сверхтекучих растворах ³He ⁴He за счет поглощения световых волн

Institution

Ähnliche Einträge