Det andra ljudet i flytande helium är ett specifikt kvantmekaniskt fenomen i flytande helium , såväl som i vissa andra ämnen, som består av närvaron av två ljudhastigheter för två delar av energispektrumet av elementära excitationer, fonon och roton.
Det andra ljudet är svagt dämpade oscillationer av temperatur och entropi i superfluid helium. Utbredningshastigheten för det andra ljudet bestäms från ekvationerna för hydrodynamik för en superfluid vätska i en tvåkomponentsmodell . Om vi försummar den onormalt lilla termiska expansionskoefficienten för helium, svänger bara temperaturen och entropin i den andra ljudvågen , medan densiteten och trycket förblir konstanta. Utbredningen av det andra ljudet åtföljs inte av överföring av materia. I det andra ljudet sker värmeöverföring genom böljande rörelse, snarare än genom den mer välbekanta diffusionsmekanismen. Detta resulterar i mycket hög värmeledningsförmåga. Namnet "andra ljud" beror på att värmeböljornas rörelse liknar ljudets utbredning i luft.
Det andra ljudet i helium II observeras vid temperaturer under lambdapunkten (2,1768 K), när 4 He övergår i ett superfluid tillstånd och har en nästan idealisk värmeledningsförmåga. När temperaturen sjunker till 0 K ökar hastigheterna för temperatur- och entropivågorna. De kan genereras och observeras i en resonator. Vid en temperatur på 1,8 K fortplantar sig temperaturvågen med en hastighet av cirka 20 m/s. Resultat om heliums superfluiditet i fasta ämnen uttrycktes också, men de ifrågasattes i ett antal källor [1] .
Det andra ljudet kan också tolkas som fluktuationer i koncentrationen av kvasipartiklar i superfluid helium. I ren 4 He är dessa vibrationer i systemet av rotoner och fononer .
Förekomsten av det andra ljudet förutspåddes teoretiskt av Landau , det beräknade värdet var 25 m/s. Faktiskt uppmätt - 19,6 m/s [2] .
3 Han har också andra ljud under 2,5 mK, 6 Li är också nära 0 K. Superfluiditet av 6 Li observerades vid 50 nK vid MIT i april 2005 [3] . Andra ljud observeras också i vissa dielektriska fasta ämnen som Bi och NaF. 2019 upptäcktes det andra ljudet i grafit [4]