и обращается в нуль, после чего возмущения, для которых
ω
2
k
<
0
становятся неустойчивыми.
В силу немонотонности и возможности появления энергетической
щели, спектр рипплонов в электрическом поле качественно отличается
от спектра обычных рипплонов. Поэтому такие возбуждения можно
назвать электрорипплонами.
Анализ спектра теплоемкости
c
k
приводит к выводу, что в около-
критических электрических полях (т.е. когда
ω
2
k
близко к нулю) тепло-
емкость газа электрорипплонов может быть намного больше, чем в
отсутствие электрического поля, что обусловлено малой энергией воз-
буждения электрорипплонов с длиной волны, близкой к критической
(для которой
ω
2
k
= 0
). С учетом того, что для критических волновых
чисел
ε
→
0
, неустойчивость поверхности жидкости в сильном элек-
трическом поле по отношению к малым возмущениям представляет
собой не что иное как конденсацию электрорипплонов. Такой подход
может оказаться полезным при анализе процессов возникновения и
усиления возмущений поверхности.
Известно, что рипплоны оказывают существенное влияние на по-
терю сверхтекучести жидкого гелия II [6]. Ввиду гораздо более низких
частот, т.е. энергий возбуждения, по сравнению с ротонами, образо-
вание рипплонов становится причиной диссипации энергии движения
жидкого гелия в энергию поверхностных волн, что проявляется как
ненулевая вязкость и потеря свойства сверхтекучести. Согласно прове-
денному анализу, влияние электрического поля может привести к еще
большему снижению критической скорости, при которой происходит
потеря сверхтекучести. В электрическом поле, напряженность которо-
го близка к критической, сверхтекучесть оказывается невозможной.
В нелинейной динамике эволюции возмущений поверхности жид-
кости [3] эффекты дисперсии приводят к пространственному перерас-
пределению квантов возбуждений, а эффекты нелинейности — к про-
цессам рассеяния (взаимодействие квазичастиц различных импуль-
сов) и рождению более коротковолновых возбуждений. Естественно, в
случае нелинейных возмущений поверхности жидкости при обычных
температурах квантовые эффекты не проявляются, а движение описы-
вается уравнениями классической физики. Однако процессы эволю-
ции возмущений можно рассматривать в представлениях рождения и
уничтожения квазичастиц — квантов возбуждений.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Л а н д а у Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М. Гидродинамика. – М.: Физматлит, 2002.
2. Л а н д а у Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М. Электродинамика сплошных сред. – М.:
Физматлит, 2002.
88
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 3
