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氦氣
超流動性
卡美林·奧涅斯是第一個得到液氦的科學(xué)家。他又將溫度進(jìn)一步降低,試圖得到固態(tài)氦,卻并沒有成功(固態(tài)氦是1926年基索姆用降低溫度和增大壓力的方法首先得到的)。
對于一般液體來說,隨著溫度降低,密度會逐漸增加。卡美林·奧涅斯使液態(tài)氦的溫度下降,液氦的密度增大了。但是,當(dāng)溫度下降到零下271℃的時候,液態(tài)氦突然停止起泡,同時密度也突然減小了。
這是另一種液態(tài)氦。卡美林·奧涅斯把前一種冒泡的液態(tài)氦叫做氦Ⅰ,而把后一種靜止的液態(tài)氦叫做氦Ⅱ。
把一個小玻璃杯按在氦Ⅱ中。玻璃杯由空的漸漸裝滿了。把這個盛著液態(tài)氦的小玻璃杯提出來,掛在半空時,玻璃杯底下出現(xiàn)了液氦,不一會,杯中的液態(tài)氦就“漏”光了。
氦Ⅱ能夠倒流,它會沿著玻璃杯的壁向高處倒流。此現(xiàn)象只能在低溫狀態(tài)下才會發(fā)生,名為“超流動性”,具有“超流動性”的氦Ⅱ叫做超流體。
后來,許多科學(xué)家研究了這種怪現(xiàn)象,又有了許多新的發(fā)現(xiàn)。比如1938年阿蘭等人發(fā)現(xiàn)的氦刀噴泉。在一根玻璃管里,裝著很細(xì)的金剛砂,上端接出來一根細(xì)的噴嘴。將這玻璃管浸到氦Ⅱ中,用光照玻璃管粗的下部,細(xì)噴嘴就會噴出氦Ⅱ的噴泉,光越強(qiáng)噴得越高,可以高達(dá)數(shù)厘米。
氦Ⅱ噴泉也是超流體的特殊性質(zhì)。在這個實(shí)驗(yàn)中,光能直接變成了機(jī)械能。
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