Suprafluidität und Temperatur

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Unterschied zwischen Suprafluidität und Temperatur

Suprafluidität vs. Temperatur

Das flüssige Helium befindet sich in der suprafluiden Phase. Ein dünner, unsichtbarer Film kriecht an der Innenwand des Bechers nach oben und an der Außenseite nach unten, wodurch sich ein Tropfen bildet, der in das flüssige Helium darunter fällt. Dies wiederholt sich, bis der Becher leer ist – vorausgesetzt, die Flüssigkeit bleibt supraflüssig. Die Suprafluidität oder Supraflüssigkeit, auch Superfluidität, Superflüssigkeit oder Hyperfluidität genannt, ist ein makroskopischer Quanteneffekt und bezeichnet in der Physik den Zustand einer Flüssigkeit, bei dem sie jede innere Reibung verliert. Die Temperatur ist eine physikalische Zustandsgröße aus der Thermodynamik.

Atom

kugelsymmetrisch. kovalenten Radius Atome (von „unteilbar“) sind die Bausteine, aus denen alle festen, flüssigen und gasförmigen Stoffe bestehen.

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Bose-Einstein-Statistik

Besetzungszahl \langle n \rangle als Funktion der Energie E - \mu für Bosonen ('''Bose-Einstein-Statistik, obere Kurve''') bzw. Fermionen (Fermi-Dirac-Statistik, untere Kurve), jeweils im Spezialfall der Wechselwirkungsfreiheit und bei konstanter Temperatur T > 0. Das chemische Potential \mu ist ein Parameter, der von Temperatur und Dichte abhängt; im Bose-Fall ist es immer kleiner als die Energie und würde im Grenzfall der Bose-Einstein-Kondensation verschwinden; im Fermi-Fall dagegen ist es positiv, bei T.

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Entropie

Beim Schmelzen von Eis wird die geordnete Eiskristallstruktur in eine ungeordnete Bewegung einzelner Wassermoleküle überführt: ''Die Entropie des Wassers im Eiswürfel nimmt dabei zu'' (Rudolf Clausius 1862) Die Entropie ist eine in der Thermodynamik definierte physikalische Größe von fundamentaler Bedeutung.

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Fermi-Dirac-Statistik

Die Fermi-Dirac-Statistik (nach dem italienischen Physiker Enrico FermiEnrico Fermi: Zur Quantelung des einatomigen idealen Gases. In: Zeitschrift für Physik. Band 36, 1926, S. 902–912, doi:10.1007/BF01400221. (1901–1954) und dem britischen Physiker Paul Dirac (1902–1984)) ist ein Begriff der physikalischen Quantenstatistik.

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Flüssigkeit

Teilchenmodell einer Flüssigkeit Eine Flüssigkeit ist Materie im flüssigen Aggregatzustand.

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Helium

Helium (von) ist ein chemisches Element und hat die Ordnungszahl 2.

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Kelvin

Das Kelvin (Einheitenzeichen: K) ist die SI-Basiseinheit der thermodynamischen Temperatur und zugleich gesetzliche Temperatureinheit in der EU, der Schweiz und fast allen anderen Ländern.

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Laser

Laser, auch oder (Akronym für) bezeichnet sowohl den physikalischen Effekt als auch das Gerät, mit dem Laserstrahlen erzeugt werden.

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Mikroskopisch und makroskopisch

Die Begriffe mikroskopisch und makroskopisch (von „klein“, makrós „weit, groß“ und skopeĩn „beobachten, betrachten“) unterscheiden Sichtweisen, die sich auf das Kleine konzentrieren bzw.

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Phasenübergang

Komplexes Phasendiagramm von 4He Ein Phasenübergang bzw.

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Quantenmechanik

Die Quantenmechanik sichtbar gemacht: Rastertunnelmikroskopaufnahme von Kobaltatomen auf einer Kupferoberfläche. Das Messverfahren nutzt Effekte, die erst durch die Quantenmechanik erklärt werden können. Auch die Interpretation der beobachteten Strukturen beruht auf Konzepten der Quantenmechanik. Die Quantenmechanik ist eine physikalische Theorie, mit der die Eigenschaften und Gesetzmäßigkeiten von Zuständen und Vorgängen der Materie beschrieben werden.

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Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit, auch Wärmeleitzahl oder Wärmeleitkoeffizient, ist eine Stoffeigenschaft, die den Wärmestrom durch ein Material auf Grund der Wärmeleitung bestimmt.

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