Poslední úprava: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D. (22.05.2019)
Fázové diagramy, vlastnosti 4He a 3He. Supratekuté He II - dvoukapalinový model, kolektivní módy - zvuky, fontánový jev, supratekutý film, energetické spektrum, makroskopická vlnová funkce, kvantováni cirkulace, základy supratekuté hydrodynamiky, supratekutá turbulence. Supratekuté 3He -základní představy zobecněné teorie BCS, parametr
uspořádání pro fáze A, B, A1, textury a orientující síly, JMR, rotující 3He- spojité a singulární víry. BEC -vodík, alkalické kovy, přehled provedených experimentů.
Poslední úprava: KFNTLS/MFF.CUNI.CZ (29.04.2008)
Phase diagrams and basic properties of 4 He and 3He. Superfluid He II- two fluid model, collective modes, fountain effect, superfluid film, energy spectrum, macroscopic wave function, quantization of circulation- quantized vortices, superfluid hydrodynamics and turbulence. Superfluid 3He - basic ideas of generalized BCS theory, order parameter for the A, B and A1 phases, textures, orienting forces, NMR, phase-slips and Josephson phenomena in 3He, rotating 3He-continuous and singular vortices. BEC - hydrogen, alcali atoms, experiments, principles of laser cooling, BEC and superfluidity.
Cíl předmětu -
Poslední úprava: KFNTLS/MFF.CUNI.CZ (29.04.2008)
Cílem předmětu je seznámemní se základy jevu Boseovy-Einsteinovy kondenzace v 3d prostoru hybností a experimenty, které tento jev prokazují. Hlavní důraz je kladen na vlastnosti supratekutých izotopů 3He a 4He.
Poslední úprava: KFNTLS/MFF.CUNI.CZ (29.04.2008)
The aim of the course is to explain basic principles of the Bose - Einstein condensation in 3d momentum space. The accent is on experiments that unequivocally confirm this phenomenon, and on physical properties of superfluid phases of 3He and 4He.
Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: doc. RNDr. Vojtěch Chlan, Ph.D. (12.06.2019)
Zkouška probíhá ústní formou. Požadavky ke zkoušce odpovídejí sylabu předmětu v rozsahu, který byl prezentován na přednášce.
Sylabus -
Poslední úprava: T_KFNT (02.05.2003)
Základní fyzikální vlastnosti 4He a 3He, zkapalnění 4He, Fermiho-Diracova a Boseova - Einsteinova kvantová statistika. Ideální Boseův plyn, Boseova - Einsteinova kondenzace (BEC). Ideální Fermiho plyn, Fermiho kapalina, nulový zvuk. Fázové diagramy 4He a 3He, nulové kmity. Směsi 3He-4He, rozpouštěcí refrigerátor.
Supratekuté He II - Fontánový jev, mechano-kalorický jev. Andronikašviliho pokus, dvoukapalinový model a Landauovy pohybové rovnice, energetické spektrum, kritérium supratekutosti. Supratekutý film. Kolektivní módy - první, druhý, třetí a čtvrtý zvuk. Makroskopická vlnová funkce, kvantováni cirkulace - kvantované víry, vnitřní tření, Kelvinovy a Tkačenkovy vlny, základy supratekuté hydrodynamiky, supratekutá turbulence. Kladné a záporné ionty, pohyblivost, dvojrozměrné systémy iontů pod povrchem, plasmatické oscilace, krystalizace.
Supratekuté 3He -Základní představy zobecněné teorie BCS, paramagnony, párování do stejných spinových stavů, parametr uspořádání pro fáze A, B, A1. Textury a orientující síly, solitony. Jaderná magnetická rezonance, phase-slips a Josephsonův jev v 3He. Rotující 3He- spojité a singulární víry. Supratekutá hydrodynamika v 3He, Kelvinova-Helmholtzova nestabilita, přechod k supratekuté turbulenci. Souvislosti fyziky supratekutosti a kosmologie, Kibbleův-Zurkův mechanismus.
BEC -vodík, alkalické kovy, přehled provedených experimentů, princip laserového chlazení, BEC a supratekutost. Kvantované víry v BEC.
Poslední úprava: T_KFNT (02.05.2003)
Basic properties of 4 He and 3He, liquifaction of 4He, Fermi-Dirac and Bose - Einstein quantum statistics. Ideal Bose gas, Bose - Einstein condensation (BEC). Ideal Fermi gas, Fermi liquid, zero sound. Phase diagrams of 4He a 3He, zero oscillations. 3He-4He mixtures, dilution refrigerator.
Superfluid He II - Fountain effect, mechano-caloric effect. Andronikashvili experiment, two-fluid model and Landau equations of motion, energy spectrum, criterion of superfluidity. Superfluid film. Collective modes - first, second, third and fourth sounds. Macroscopic wave function, quantization of circulation - quantized vortices, mutual friction, Kelvin and Tkachenko waves, introduction into superfluid hydrodynamics, superfluid turbulence. Positive and negative ions, ionic mobility, two-dimensional pools of ions below the surface of superfluid helium, plasma oscillations, crystallization.
Superfluid 3He - basic ideas of generalized BCS theory, paramagnons, equal spin pairing, order parameter for the A, B, and A1 phases. Textures and orienting forces, solitons. Nuclear magnetic resonance. Phase-slips and Josephson phenomena in 3He. Rotating 3He- continuous and singular vortices. Superfluid hydrodynamics in 3He, Kelvin-Helmholtz instability, transition to superfluid turbulence. Relationship between superfluidity and cosmology, Kibble-Zurek mechanism.
BEC - hydrogen, alcali atoms, experiments, principles of laser cooling, BEC and superfluidity. Quantized vortices in BEC.
