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Was ist Supraflüssiges Helium?
Das Edelgas Helium wird bei minus 269 Grad Celsius flüssig. Unterhalb von minus 271 Grad tritt ein Quanteneffekt auf, durch den das flüssige Helium jede innere Reibung verliert – es wird supraflüssig.
Wann kondensiert Helium?
Im Jahr 1908 glückte dem niederländischen Physiker Heike Kamerlingh Onnes erstmals die Verflüssigung von Helium bei 4,2 Kelvin (minus 269 °C). Kein anderer Stoff bleibt bei sinkender Temperatur so lange gasförmig (auch Wasserstoff nicht).
Was ist der Onnes Effekt?
Im Jahre 1911 entdeckte Onnes, dass eine Quecksilberprobe bei 4,2 K schlagartig ihren elektrischen Widerstand verlor, also zu einem idealen Leiter wurde. Onnes bezeichnete dieses Phänomen als Supraleitung. Er bekam für seine Entdeckung im Jahre 1913 den Nobelpreis für Physik.
Was passiert mit Helium bei Grad?
Helium reagiert auf Temperaturveränderungen: bei Hitze dehnt es sich aus, bei Kälte zieht es sich zusammen. Bei einem Temperaturanstieg von 10 Grad oder mehr gegenüber der Abfülltemperatur, kann es sein, dass ein voll aufgeblasener Folienballon an den Schweißnähten platzt!
Was ist ein Quantenwirbel?
Abhängig von einem äußeren Magnetfeld verändert sich das magnetische Moment dieses Ringes nicht kontinuierlich, sondern in Stufen. Genau diese Eigenschaft erklären die Physiker mit Quantenwirbeln, mit denen man prinzipiell die Basiseinheiten von Quantencomputern, die so genannten Qubits, verwirklichen könnte.
Kann man Helium verflüssigen?
Helium mit einem Reinheitsgrad von mehr als 99,995 \% wird dann bei Temperaturen im Bereich von -270° C für die Lagerung verflüssigt. Um das Helium abzukühlen und zu verflüssigen, wird ein Heliumkreislauf mit kryogenen Expandern und einer optimierten Anordnung kryogener Wärmetauscher verwendet.
How do you make helium II superfluid?
In order to achieve this, liquid helium is cooled using a vacuum pump which reduces the pressure in the container and causes evaporation and heat loss so that temperatures under the λ point can be attained. It is at and below this point that helium can be described in its superfluid form, helium II.
What is the difference between helium-3 and helium-4 superfluid states?
Although the phenomenologies of the superfluid states of helium-4 and helium-3 are very similar, the microscopic details of the transitions are very different. Helium-4 atoms are bosons, and their superfluidity can be understood in terms of the Bose–Einstein statistics that they obey.
What happens when you put liquid helium in a glass cup?
The liquid helium is in the superfluid phase. A thin invisible film creeps up the inside wall of the bowl and down on the outside. A drop forms. It will fall off into the liquid helium below. This will repeat until the cup is empty—provided the liquid remains superfluid.
What is superfluidity in chemistry?
Superfluidity is the characteristic property of a fluid with zero viscosity which therefore flows without any loss of kinetic energy. When stirred, a superfluid forms vortices that continue to rotate indefinitely. Superfluidity occurs in two isotopes of helium (helium-3 and helium-4) when they are liquefied by cooling to cryogenic temperatures.