பக்கம்:அறிவியல் களஞ்சியம் 4.pdf/560

இப்பக்கம் மெய்ப்பு பார்க்கப்படவில்லை

536 இரண்டாம்‌ ஒலி

536 இரண்டாம் ஒலி இருக்க முடியும் எனக் காட்டினார். எனவே வெப் பத் துடிப்புகள் (heat pulses) இந்த ஃபோனான் களின் அடர்த்தி ஏற்ற இறக்கமாக நகர்ந்து பரவும். வெப்பநிலை 0 -ஐ நெருங்கும்போது இரண்டாம் ஒலியின் திசை வேகத்திற்கான சமன்பாடு (1) = Ug என்ற அளவில் சுருக்கமாக அமைந்து விடுகிறது. 8 0 என்பது முதல் - ஒலியின் திசைவேகம்; ஆய் வின் வழி O°K வெப்பநிலையில் திசைவேகத்தில் இந்த மதிப்புக்கு நெருக்கமாக வரமுடிகிறது. ஆனால் மற்றொரு விளைவு குறுக்கிடுகின்றது. ஃபோனான்களிடையே இடையீட்டு வினைகள் மிகவும் வலுக்குறைவாக உள்ளன. ஃபோனானது வெப்பநிலையும், அடர்த்தியும் குறையும்போது அதன் தடையிலாப்பாதை (free path) முடிவிலாத தாக (infinitive) ஆகிவிடுகிறது. எனவே 0.50 K வெப்பநிலைக்குக் கீழ் இரண்டாம் ஒலி அதன் உண் மைப் பொருளில் ஆய்ந்துணர முடிவதில்லை. ஆனால் ஃபோனான்கள் அவற்றின் கொள்கலன்களின் சுவர் களோடுமட்டும் இடைவினைப்பட்டு உந்திப் பாய்ந்து நகர்கின்றன. வெப்பநிலை மாற்றத் துடிப்பு மிகுதியாகப் பரவுவதாலும் ஃபோனான் திசை வேகத்தோடு முன் னேறு முகப்பு வந்துறுவதாலும் இந் நிகழ்ச்சியை உணரலாம். பல்வேறு வகைப்பட்ட செய்முறை களிலும் விளிம்பு விளைவு. குறுக்கீடு விளைவு, அதிர்ச்சி விளைவு போன்ற அலைகளிடத்து எதிர் பார்க்கப்படும் பண்புகள் உயர் வீச்சு (amplitude) உள்ள துடிப்புகளைக் கொண்டுள்ள ஒலியால் உண்டாக்கப்படுகின்றன. ரண்டாம் பாய்மப் 3 He 3He கலவைகள். மிக இலேசான ஹீலியம் - 3 என்ற ஐசோடோப்பைச் சிறிதளவு சேர்ப் பது இரண்டாம் ஒலி உட்பட மிகைப் பண்புகள் பலவற்றில் சிறப்பாக மிகக் குறைந்த வெப்ப நிலைகளில் மாற்றம் ஏற்படுத்துகிறது. மிகக் குறைந்த வெப்பநிலையில் 3He யின் துடிப்பு என்ட் ரோப்பியையும், அடர்த்தி எண்ணையும் விஞ்சியபடி ஓங்கி உள்ளது. அந்நிலையில் இரண்டாம் ஒலியின் திசைவேகம், ஓர் இலட்சிய வளிமத்தில் (ideal gas ) முதல் ஒலியின் திசைவேகம் போன்று வெப்பநிலை யின் இருமடி மூலத்திற்கு நேர்விகிதத்தில் உள்ளது. இந்த நெடுக்கத்தில் (range) இரண்டாம் ஒலியை ஆய்வது 3He இடையீட்டு வினைகள் பற்றிய விவ ரங்களை அறியச் சிறந்ததொரு வழிமுறையாக உள்ளது. நீர்ம 3He. நீர்ம 3He ஆனது மிகத் தாழ்ந்த வெப்பநிலையில் மட்டுமே மிகைப்பாய்மமாக உள்ளது. ஏறத்தாழ 0.002k க்குக் கீழ் இந்த மிகைப் பாய்மத்தின் A, B ஆகிய முதன்மை நிலைகளில் (principal phases) இரண்டாம் ஒலி நிலவுதல் வேண்டும். ஆனால் எதிர்பார்க்கும் திசை வேகம் மிகவும் குறைந்ததாகும். அதே சமயம் அதனை மந் தப்படுத்துதலும் (attenuation) மிக அதிகமாக இருப் பதால் நேராக அதனைக் கண்டு மதிப்பிடுவதும் முடியவில்லை, எனினும் செறிந்து சுருங்கிய இரண்டாம் ஒலி அலையின் புது வடிவம் மற்றும் சுழற்சி அடர்த்தி அலை (spin density wave) போன் றவை3 He இன் நிலைச் சுட்டுப் படத்தில், மிகவும் குறுகிய பகுதியில் மட்டுமே விரவிச் செல்லக் கூடியவையாய் இருக்கின்றன. இக்குறுகிய பகுதியை A; என்று குறிப்பிடுவர். இந்நிலை இயல்பு நிலைக் கும் மிகைப்பாய்ம A நிலைக்கும் இடைப்பட்ட நிலையில் மிகவும் வலுவான காந்தப் புலத்தில் மட்டுமே இருக்கும். A. கட்டத்தின் மிகைப்பாய்மக் கூறு அணுக் கருக் காந்தத் திருப்புத்திறன் (nuclear magnetic moment} மிகவும் வலுவாகக் கொடுக்கப்பட்ட காந்தப் புலத்திற்கு இணையாக வரிசைப்படுத்தப் பட்டிருக்கும் 3He அணுக்களினாலேயே ஆகியிருக் கும். இயல்பு, மிகைப்பாய்மக் கூறுகளின் எதிர்த் திசை ஓட்டம், இந்த இயல்பு இரண்டாம் ஒலி அலை, சுழற்சி அடர்த்தி அலை இவற் றின் சேர்க்கையில் காணப்படும் வெப்ப நிலை மற்றும் சுழற்சி அடர்த்தி மாற்றங்களைப் பொறுத் துள்ளது. திசை வேகமானது சுருக்க வெப்ப நிலைக்கு (reduced temperature) (1-T/TA) நேர் விகிதத்தில் உள்ளது. A, நிலையில் தாழ் வெப்ப நிலை எல்லையில் ஏறத்தாழ 1.4 மீ/வினாடி அள வுக்கு ஒரு பெருமத்தை (maximum) எய்துகிறது. இங்கு TAI என்பது A1 கட்டத்திற்கும் இயல்பு கட்டத்திற்கும் இடையிலான மாற்றுநிலை வெப்ப நிலையாகும். காண்க. நீர்ம ஹீலியம்; மிகைப் பாய்மவியல். திண்ம மின் கடத்தாப் படிகம். பொருத்தமான சில சூழல்களில் திண்ம மின் கடத்தாப் படிகங்களில் இரண்டாம் ஒலி செயல்படும் எனக் கொள்கை யளவில் துணியப்பட்டது. இது செய்முறை வாயி லாக 0.4-1.0 K வெப்பநிலைகளிடையே திண்ம ஹீலிய ஒற்றைப் படிகங்களைப் பொறுத்தவரை இப்பொழுது நிறுவப்பட்டுள்ளது. மின் கடத்தாத் திண்மப் பொருளில் நீர்ம ஹீலியம் II இல் நிகழ்வது போன்று மிகத் தாழ்ந்த வெப்பநிலையில் வெப்பத் துடிப்புக்கள் ஃபே போனான்களாலேயே சுமந்து செல்லப் படுகின்றன. பெரும்பான்மையான மின் கடத்தாப் படிகங் களில் இரண்டாம் ஒலி காணப்படவில்லை. அவற் றின் தூய்மையற்ற நிலையின் காரணமாக ஃபோ