فيلم رولين

سيتسرب غاز الهيليوم-2 على الأسطح حتى يصل إلى مستواه الخاص، وبعد فترة وجيزة، سيتساوى مستواه في الحاويتين. كما يغطي غشاء رولين الجزء الداخلي من الحاوية الأكبر؛ فلو لم يكن محكم الإغلاق، لتسرب غاز الهيليوم-2 وخرج منها.
يكون الهيليوم السائل في حالة الميوعة الفائقة. وطالما بقي كذلك، فإنه يزحف على الجدار الداخلي للكوب على شكل طبقة رقيقة. ثم ينزل على السطح الخارجي، مكونًا قطرة تسقط في السائل الموجود أسفله. وتتكون قطرة أخرى، وهكذا دواليك، حتى يفرغ الكوب.

فيلم من أفلام رولان ، سمي على اسم برنارد ف. رولان ، هو غشاء سائل من الهيليوم بسمك 30 نانومتر في حالة الهيليوم II . يُظهر هذا الغشاء تأثير "الزحف" استجابةً للأسطح الممتدة خارج مستوى الغشاء ( انتشار الموجة ). يمكن للهيليوم II أن يتسرب من أي وعاء غير مغلق عن طريق الزحف نحو الشعيرات الدموية، ثم يتبخر منها في النهاية.من 10 إلى 100 نانومتر  أو أكبر.

تشارك أغشية رولين في ظاهرة النافورة حيث يتسرب الهيليوم فائق الميوعة من وعاء بطريقة تشبه النافورة. وتتميز هذه الأغشية بموصلية حرارية عالية .

تُعرف قدرة السوائل فائقة الميوعة على عبور العوائق الموجودة على مستوى أعلى بتأثير أونيس ، نسبةً إلى هايك كامرلينغ أونيس . ويتحقق تأثير أونيس بفضل تغلب قوى الخاصية الشعرية على قوى الجاذبية واللزوجة.

تخضع الموجات المنتشرة عبر غشاء رولين لنفس معادلة موجات الجاذبية في المياه الضحلة، ولكن بدلاً من الجاذبية، تكون قوة فان دير فالس هي القوة المُعيدة . ويتعرض الغشاء لتغير في الجهد الكيميائي عند تغير سمكه. تُعرف هذه الموجات باسم الصوت الثالث .

سُمك الفيلم

يمكن حساب سمك الغشاء من خلال موازنة الطاقة. لنفترض عنصر حجم سائل صغيرΔV{\displaystyle \Delta V}والذي يقع على ارتفاعح{\displaystyle h}من السطح الحر. طاقة الوضع الناتجة عن قوة الجاذبية المؤثرة على عنصر المائع هيρزحΔV{\displaystyle \rho gh\Delta V}، أينρ{\displaystyle \rho }هي الكثافة الكلية وز{\displaystyle g}هي التسارع الناتج عن الجاذبية. الطاقة الحركية الكمومية لكل جسيم هي2/(2مل2){\displaystyle \hbar ^{2}/(2مل^{2})}، أينل{\displaystyle l}سمك الفيلم وم{\displaystyle m}هي كتلة الجسيم. لذلك، تُعطى الطاقة الحركية الكلية بالعلاقة التالية:2وρΔV/(2م2ل2){\displaystyle \hbar ^{2}f\rho \Delta V/(2m^{2}l^{2})}، أينو{\displaystyle f}يمثل هذا الجزء نسبة الذرات التي تشكل مكثف بوز-أينشتاين . إن تقليل الطاقة الكلية بالنسبة للسمك يعطينا قيمة السمك: [ 1 ]

ل=مو2زح.{\displaystyle l={\frac {\hbar }{m}}{\sqrt {\frac {f}{2gh}}}.}

انظر أيضاً

مراجع

  1. هوانغ، ك. (2017). كون فائق السيولة . وورلد ساينتيفيك.