rss search

КРЕМНИЕВЫЙ ОСТРОВОК В ОЗЕРЕ ИЗ ГЕЛИЯ

line

Элегантный метод непо­средственного наблюдения неравномерного распреде­ления тепла в кристалле кремния разработан в Штут­гартском университете (Германия) под руководством профессора В. Айзенменгера.

Диск, вырезанный из мо­нокристалла кремния, ча­стично погружен в жидкий гелий, выступая из него на полсантиметра. Сверхтеку­чий гелий «всползает» на кремниевый островок, оде­вая его тончайшей пленкой. Толщина ее меньше, чем длина световой волны, по­этому видеть ее нельзя. С нижней стороны на крем­ниевую пластинку напылено пятнышко металла. Пропу­ская через него ток, крем­ний слегка подогревают. Ес­ли бы кристалл передавал тепло одинаково по всем направлениям, пластинка на­грелась бы равномерно. Однако тепло в кристалле из-за неравномерности его свойств распространяется по некоторым направлени­ям легче, чем по другим, и одни участки пластинки на­греваются сильнее других. Весь нагрев очень неве­лик — всего на одну деся­титысячную долю градуса, но этого достаточно, чтобы сверхтекучий гелий, обла­дающий свойством течь к теплу (против градиента температур), скапливался на более нагретых участках. Здесь толщина его пленки превосходит длину волны света, поэтому, поставив сбоку источник света, мож­но наблюдать его отраже­ние от пленки гелия. Ре­зультат удалось сфотогра­фировать.

На снимке мы видим узор распределения тепла в кристалле. Свето­вые узоры над и под крем­ниевой пластинкой — отра­жения фотовспышки «на по­верхности жидкого гелия.