Skip to main content

рдЦрдирди рдФрд░ рдЦрдиिрдЬ рдЙрдж्рдпोрдЧों рдоें рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдгीрдп рд╕्рдеिрд░рддा рд╡िрд╖рдп рдкрд░ рд╡िрд╢ेрд╖рдЬ्рдЮों рдХा рдоंрдерди

рдЦрдирди рдФрд░ рдЦрдиिрдЬ рдЙрдж्рдпोрдЧों рдоें рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдгीрдп рд╕्рдеिрд░рддा  рд╡िрд╖рдп рдкрд░ рд╡िрд╢ेрд╖рдЬ्рдЮों рдХा рдоंрдерди рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдгीрдп рд╕्рдеिрд░рддा рдоाрдирд╡ рд╕рдоाрдЬ рдХे рдиिрд░рди्рддрд░ рдЕрд╕्рддिрдд्рд╡, рд╕рдоृрдж्рдзि рдФрд░ рд╕्рд╡ाрд╕्рде्рдп рдХे рд▓िрдП рдоूрд▓рднूрдд рд╢рд░्рдд рд╣ै। рд╣рдоाрд░ी рди्рдпू рдЬрдирд░ेрд╢рди рдХो рд╕्рдкीрдб рдФрд░ рдЯेрдХ्рдиोрд▓ॉрдЬी рдкрд░ рдз्рдпाрди рдХेंрдж्рд░िрдд рдХрд░рдиा рд╣ोрдЧा рддाрдХि рднрд╡िрд╖्рдп рдХो рд╕ुрдирд╣рд░ा рдмрдиाрдпा рдЬा рд╕рдХे। рдЙрдХ्рдд рд╡िрдЪाрд░ рдоुрдЦ्рдп рдЕрддिрдеि рд╢्рд░ी рдПрдордкी рд╕िंрд╣, рдк्рд░рдзाрди рдоुрдЦ्рдп рдЕрднिрдпंрддा, рдХेंрдж्рд░ीрдп рд╡िрдж्рдпुрдд рдк्рд░ाрдзिрдХрд░рдг рд╡िрдж्рдпुрдд рдоंрдд्рд░ाрд▓рдп рднाрд░рдд рд╕рд░рдХाрд░, рдирдИ рджिрд▓्рд▓ी рдиे рд╡्рдпрдХ्рдд рдХिрдП рд╢्рд░ी рд╕िंрд╣ рднूрдкाрд▓ рдиोрдмрд▓्рд╕ рд╕्рдиाрддрдХोрдд्рддрд░ рдорд╣ाрд╡िрдж्рдпाрд▓рдп рдоें рднूрд╡िрдЬ्рдЮाрди рд╡िрднाрдЧ рдж्рд╡ाрд░ा "рдЦрдирди рдФрд░ рдЦрдиिрдЬ рдЙрдж्рдпोрдЧों рдоें рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдгीрдп рд╕्рдеिрд░рддा" рд╡िрд╖рдп рдкрд░ рдЖрдпोрдЬिрдд рджो рджिрд╡рд╕ीрдп рд░ाрд╖्рдЯ्рд░ीрдп рдХॉрди्рдл्рд░ेंрд╕ рдХे рд╕рдоाрдкрди рдкрд░ рдмोрд▓ рд░рд╣े рдеे। рджो рджिрд╡рд╕ीрдп рд░ाрд╖्рдЯ्рд░ीрдп рдХाрди्рдл्рд░ेंрд╕ рдХा рднрд╡्рдп рд╕рдоाрдкрди рд╕рдо्рдоाрдиिрдд рдЕрддिрдеि рдк्рд░ो рд╡िрдиोрдж рдЕрдЧ्рд░рд╡ाрд▓ рд╕рджрд╕्рдп, рднाрд░рдд рд╕рд░рдХाрд░ рдирдИ рджिрд▓्рд▓ी рд╕्рдеिрдд MOEFCC рдХी рд╡िрд╢ेрд╖рдЬ्рдЮ рдоूрд▓्рдпांрдХрди рд╕рдоिрддि, (рд╕ि рдПрдг्рдб рдЯीрдкी) рдЕрдкрдиे рдЙрдж्рдмोрдзрди рдоें рдХрд╣ा рдХि рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдг рд╕्рдеिрд░рддा рд╕рд░рдХाрд░ рдФрд░ рд╕рдоाрдЬ рджोрдиों рдХी рдЬिрдо्рдоेрджाрд░ी рд╣ै। рд╡рд░्рддрдоाрди рдоें рдЦрдирди рдЙрдж्рдпोрдЧ рд╡िрднिрди्рди рдк्рд░ाрд╡рдзाрдиों рдПрд╡ं рдХाрдиूрдиों рдХे рддрд╣рдд рдХाрд░्рдп рдХрд░ рд░рд╣ा рд╣ै рддाрдХि рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдг рдХो рд╕ुрд░рдХ्рд╖िрдд рд░рдЦा рдЬा рд╕рдХे। рдЖрдпोрдЬрди рд╕рдЪिрд╡ рдбॉ. рд╣ेрдоंрдд рд╕ेрди рди...

Liquid helium as a Boson system | Statistical physics

Liquid helium as a Boson system

  • Ordinary helium consists almost entirely of neutral atom of the isotope 2He4.
  • Since the total angular momentum of these atom is zero, so it follow the Bose-Einstein statistics.

Properties of helium at low temperature

  • The helium gas at atmospheric pressure condenses at 4.3K temperature into a liquid helium having critical temperature 5.2K, and the density of this liquid helium is very low (╧Б = 0.124 g/cm3).
  • On further cooling the helium to about 0.82K, it does not freeze, and the liquid helium remains into liquid state up to absolute zero temperature i.e., T = 0K.
  • It means the helium does not solidified at atmospheric pressure. To get the solid state of helium, it is subjected to an external pressure of at least 23atm.
Phase transition of liquid He
  • For He4 in liquid phase, there is another phase transition (╬╗-transition), which divides the liquid state into two phases HeI and HeII.
  • While liquefying He at about 2.2K, density become an abrupt maximum and then decreases slightly.
  • Therefore the critical temperature is at 2.186K and it represents a transition to a new state of matter, known as liquid HeII.
  • In liquid HeII
    • Heat conductivity is very large (order of 3 x 106 times greater).
    • Coefficient of viscosity is gradually decreases with decrease in temperature and approaching to zero at absolute zero temperature.
    • The specific heat curve is discontinuous at 2.186K and the shape of this curve is same as letter ╬╗, and therefore this particular transition is known as ╬╗-transition.
    • The discontinuity temperature 2.186K is called ╬╗-point.

  • Since experimentally at ╬╗-point, liquid HeII state has no latent heat so Keeson concluded that transition HeI → HeII at T╬╗ is a second order transition and as the pressure increases, the temperature decreases.
  • Below the ╬╗-line, liquid can be described by the two-fluid model.
  • It behaves as if it consists of two components:
  • A normal component, which behaves like a normal fluid.
  • A super-fluid component with zero viscosity and zero entropy.
  • The ratio of the respective densities (╧Бn / ╧Б) and (╧Бs / ╧Б) depend on the temperatures.
  • Here ╧Бn (╧Бs) is the density of normal (super-fluid) component, and ╧Б is the total density.
  • By lowering the temperature, the fraction of the super-fluid density increases from 0 at T╬╗ to 1 at 0K.
  • Below 1K, the He is almost completely super-fluid.
  • Since ╧Бn + ╧Бs is constant, so it is impossible to create density waves of the normal component (and hence of the super-fluid component), which is similar to ordinary sound waves.
  • This effect is known as second sound.

Explanation based on Bose-Einstein condensation model

London’s theory

  • The behaviour of liquid He at low temperature is based on B-E statistics.
  • London suggested that HeII is similar to B.E. gas and its ╬╗-transition is the counter part of Bose-Einstein condensation in the ideal gas.
  • In Bose-Einstein gas, degeneracy 1/D = (n/gsV) (2╧АmkT/h2)-3/2
  • Since the helium atoms are light enough and the density (n/V) of the liquid is sufficiently high for the R.H.S. to be large and degeneracy to be small, but it is low enough for the liquid to behave as a gas.
  • London concluded this ╬╗-transition as a result of B.E. condensation and gave a similarity between ╬╗-point and B.E. temperature T0.
  • gs = (Zt)T = T0 = n / F3/2(0)
  • Where translational partition function Zt = (2╧АmkT / h2)3/2 V
  • ∴ gs (2╧АmkT0 / h2)3/2 V = n / 2.612, where T0 = (h2/2╧Аmk) (n / 2.612Vgs)2/3
  • For a gram molecule of helium in liquid state, V = 27.4 cm3, T0 = 3.12K.
  • It is close to T╬╗ = 2.186K for the ╬╗-point.
  • This agreement between T0 and T╬╗ favours the London explanation.
  • The decrease in entropy below T╬╗ being zero at 0.5K is explained by B.E. condensation because at T = T0 most of the particles rapidly fall into the ground state, which is characterized by zero entropy.

Comments

Popular posts from this blog

рдЧैрд╕ों рдХा рдЕрдгुрдЧрддि рд╕िрдж्рдзाрди्рдд рддрдеा рдЖрджрд░्рд╢ рдЧैрд╕ рдХा рджाрдм | Kinetic theory of gases and Pressure of an ideal gas in Hindi | Thermodynamics

рдЧैрд╕ों рдХा рдЕрдгुрдЧрддि рд╕िрдж्рдзाрди्рдд рддрдеा рдЖрджрд░्рд╢ рдЧैрд╕ рдХा рджाрдм рдЧैрд╕ों рдХे рдЧрддिрдЬ рд╕िрдж्рдзाрди्рдд рдХी рдЕрднिрдзाрд░рдгाрдПं рдПрдХ рдЧैрд╕ рдЕрдд्рдпрди्рдд рдЫोрдЯे, рдЕрджृрд╢्рдп рдПрд╡ं рдкूрд░्рдгрддः рдк्рд░рдд्рдпाрд╕्рде рдХрдгों рд╕े рдоिрд▓рдХрд░ рдмрдиी рд╣ोрддी рд╣ै, рдЬो рдЕрдгु   рдХрд╣рд▓ाрддे рд╣ैं। рдПрдХ рд╢ुрдж्рдз рдЧैрд╕ рдХे рд╕рднी рдЕрдгु рд╕рдорджृрд╢ рд╣ोрддे рд╣ैं рддрдеा рдпे рд╕рднी рд╕рдо्рднрд╡ рджिрд╢ाрдУं рдоें рд╕рднी рд╕рдо्рднрд╡ рд╡ेрдЧ рд╕े рд╕рддрдд्‌ рд░ूрдк рд╕े рдЧрддि рдХрд░рддे рд░рд╣рддे рд╣ैं। рдЧैрд╕ рдЬिрд╕ рдкाрдд्рд░ рдоें рднрд░ी рдЬाрддी рд╣ै, рд╡рд╣ рдЙрд╕ рдкाрдд्рд░ рдХी рджीрд╡ाрд░ों рдкрд░ рджाрдм рд▓рдЧाрддी рд╣ै। рдЧैрд╕ рдХे рдЕрдгु рдХिрди्рд╣ीं рджो рдХ्рд░рдоाрдЧрдд рдЯрдХ्рдХрд░ों рдХे рдордз्рдп рд╕ीрдзी рд░ेрдЦा рдоें рдЧрддि рдХрд░рддे рд╣ैं। рдЧैрд╕ рдХे рдЕрдгुрдУं рдХा рдЖрдХाрд░ рдХिрди्рд╣ीं рджो рдХ्рд░рдоाрдЧрдд рдЯрдХ्рдХрд░ों рдХे рдордз्рдп рддрдп рдХी рдЧрдИ рджूрд░ी рдХी рддुрд▓рдиा рдоें рдЕрдирди्рдд рд╕ूрдХ्рд╖्рдо рд╣ोрддा рд╣ै। рдпे рдЯрдХ्рдХрд░ें рддाрдд्рдХ्рд╖рдгिрдХ рд╣ोрддी рд╣ैं рддрдеा рдЯрдХ्рдХрд░ों рдоें рдЧрддिрдЬ рдКрд░्рдЬा рдХी рдХोрдИ рд╣ाрдиि рдирд╣ीं рд╣ोрддी рд╣ै। рдЕрдгु рдПрдХ рджूрд╕рд░े рдкрд░ рдХोрдИ рдмрд▓ рдирд╣ीं рд▓рдЧाрддे рд╣ैं। рд╡े рдПрдХ рджूрд╕рд░े рдкрд░ рдмрд▓ рдХेрд╡рд▓ рдЯрдХрд░ाрдиे рдХे рджौрд░ाрди рд▓рдЧाрддे рд╣ैं। рдЗрдирдХी рд╕рдо्рдкूрд░्рдг рдЖрдгрд╡िрдХ рдКрд░्рдЬा, рдЧрддिрдЬ рдКрд░्рдЬा рд╣ोрддी рд╣ै। рдЧैрд╕ рдХे рдЕрдгुрдУं рдХा рдХुрд▓ рдЖрдпрддрди, рдЙрд╕ рдкाрдд्рд░ рдХे рдЖрдпрддрди, рдЬिрд╕рдоें рдпрд╣ рднрд░ी рд╣ै рдХि рддुрд▓рдиा рдоें рдирдЧрдг्рдп рд╣ोрддा рд╣ै। рдЧैрд╕ рдоें рдЕрди्рддрд░-рдЖрдгрд╡िрдХ рджूрд░ी рдмрд╣ुрдд рдЕрдзिрдХ рд╣ोрддी рд╣ै, рдЬिрд╕рд╕े рдХि рдЧैрд╕ рдХे рдЕрдгु рдЙрд╕рдХे рд▓िрдП рдЙрдкрд▓рдм्рдз рд╕рдо्рдкूрд░्рдг рд╕्рдеाрди рдоें рдоुрдХ...

Calculus in Hindi | рдХрд▓рди | Mathematics | BSc

рдХрд▓рди (Calculus) рдЕрд╡рдХрд▓рди, рд╕рдоाрдХрд▓рди рддрдеा рдЕрд╡рдХрд▓ рд╕рдоीрдХрд░рдг (Differential Calculus, Integral Calculus and Differential Equation) рд▓ेрдЦрдХ: рдбॉ. рд╡िрдорд▓ рд╕ाрд░рд╕्рд╡рдд, рдбॉ. рдЕрдиिрд▓ рдХुрдоाрд░ рдоेрдиाрд░िрдпा, рдбॉ. рдЪрди्рдж्рд░рдкाрд▓ рд╕िंрд╣ рдЪौрд╣ाрди  ISBN : 978-81-7906-933-2  Price: Rs. 295.00 рдк्рд░рдХाрд╢рдХ: рд╣िрдоांрд╢ु рдкрдм्рд▓िрдХेрд╢рди्рд╕, рд╣िрд░рдг рдордЧрд░ी рдЙрджрдпрдкुрд░; рд╣िрдоांрд╢ु рдкрдм्рд▓िрдХेрд╢рди् рдк्рд░рдХाрд╢ рд╣ाрдЙрд╕, рдЕंрд╕ाрд░ी рд░ोрдб, рдирдИ рджिрд▓्рд▓ी E-mail :  info@sacademy.co.in Phone: +91 9664392614 To buy this book click on Calculus in Hindi by Saraswat This book includes the following topics  рдкрджिрдХ рд╕рдоीрдХрд░рдг рдПрд╡ं рдЪाрдк рдХी рд▓рдо्рдмाрдИ рдХे рдЕрд╡рдХрд▓рдЬ (Pedal Equations and Derivative of the Length of an Arc) рдз्рд░ुрд╡ीрдп рдиिрд░्рджेрд╢ांрдХ (Polar co-ordinates) рдХाрд░्рддीрдп рдПрд╡ं рдз्рд░ुрд╡ीрдп рдиिрд░्рджेрд╢ांрдХों рдоें рд╕рдо्рдмрди्рдз (Relation between cartesian and polar co-ordinates) рдд्рд░िрдЬ्рдп рд╕рджिрд╢ рдПрд╡ं рд╕्рдкрд░्рд╢ рд░ेрдЦा рдХे рдордз्рдп рдХोрдг (Angle between radius vector and tangent) рджो рдз्рд░ुрд╡ीрдп рд╡рдХ्рд░ों рдХा рдк्рд░рддिрдЪ्рдЫेрди рдХोрдг (Angle of intersection of two polar curves) рдз्рд░ुрд╡ीрдп рд╕्рдкрд░्рд╢ी, рдЕрдзःрд╕्рдкрд░्рд╢ी, рд▓рдо्рдм рдПрд╡ं рдЕрдзोрд▓рдо्рдм рддрдеा рдЙрдирдХी рд▓рдо्рдмाрдИ...

рдЦрдирди рдФрд░ рдЦрдиिрдЬ рдЙрдж्рдпोрдЧों рдоें рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдгीрдп рд╕्рдеिрд░рддा рд╡िрд╖рдп рдкрд░ рд╡िрд╢ेрд╖рдЬ्рдЮों рдХा рдоंрдерди

рдЦрдирди рдФрд░ рдЦрдиिрдЬ рдЙрдж्рдпोрдЧों рдоें рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдгीрдп рд╕्рдеिрд░рддा  рд╡िрд╖рдп рдкрд░ рд╡िрд╢ेрд╖рдЬ्рдЮों рдХा рдоंрдерди рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдгीрдп рд╕्рдеिрд░рддा рдоाрдирд╡ рд╕рдоाрдЬ рдХे рдиिрд░рди्рддрд░ рдЕрд╕्рддिрдд्рд╡, рд╕рдоृрдж्рдзि рдФрд░ рд╕्рд╡ाрд╕्рде्рдп рдХे рд▓िрдП рдоूрд▓рднूрдд рд╢рд░्рдд рд╣ै। рд╣рдоाрд░ी рди्рдпू рдЬрдирд░ेрд╢рди рдХो рд╕्рдкीрдб рдФрд░ рдЯेрдХ्рдиोрд▓ॉрдЬी рдкрд░ рдз्рдпाрди рдХेंрдж्рд░िрдд рдХрд░рдиा рд╣ोрдЧा рддाрдХि рднрд╡िрд╖्рдп рдХो рд╕ुрдирд╣рд░ा рдмрдиाрдпा рдЬा рд╕рдХे। рдЙрдХ्рдд рд╡िрдЪाрд░ рдоुрдЦ्рдп рдЕрддिрдеि рд╢्рд░ी рдПрдордкी рд╕िंрд╣, рдк्рд░рдзाрди рдоुрдЦ्рдп рдЕрднिрдпंрддा, рдХेंрдж्рд░ीрдп рд╡िрдж्рдпुрдд рдк्рд░ाрдзिрдХрд░рдг рд╡िрдж्рдпुрдд рдоंрдд्рд░ाрд▓рдп рднाрд░рдд рд╕рд░рдХाрд░, рдирдИ рджिрд▓्рд▓ी рдиे рд╡्рдпрдХ्рдд рдХिрдП рд╢्рд░ी рд╕िंрд╣ рднूрдкाрд▓ рдиोрдмрд▓्рд╕ рд╕्рдиाрддрдХोрдд्рддрд░ рдорд╣ाрд╡िрдж्рдпाрд▓рдп рдоें рднूрд╡िрдЬ्рдЮाрди рд╡िрднाрдЧ рдж्рд╡ाрд░ा "рдЦрдирди рдФрд░ рдЦрдиिрдЬ рдЙрдж्рдпोрдЧों рдоें рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдгीрдп рд╕्рдеिрд░рддा" рд╡िрд╖рдп рдкрд░ рдЖрдпोрдЬिрдд рджो рджिрд╡рд╕ीрдп рд░ाрд╖्рдЯ्рд░ीрдп рдХॉрди्рдл्рд░ेंрд╕ рдХे рд╕рдоाрдкрди рдкрд░ рдмोрд▓ рд░рд╣े рдеे। рджो рджिрд╡рд╕ीрдп рд░ाрд╖्рдЯ्рд░ीрдп рдХाрди्рдл्рд░ेंрд╕ рдХा рднрд╡्рдп рд╕рдоाрдкрди рд╕рдо्рдоाрдиिрдд рдЕрддिрдеि рдк्рд░ो рд╡िрдиोрдж рдЕрдЧ्рд░рд╡ाрд▓ рд╕рджрд╕्рдп, рднाрд░рдд рд╕рд░рдХाрд░ рдирдИ рджिрд▓्рд▓ी рд╕्рдеिрдд MOEFCC рдХी рд╡िрд╢ेрд╖рдЬ्рдЮ рдоूрд▓्рдпांрдХрди рд╕рдоिрддि, (рд╕ि рдПрдг्рдб рдЯीрдкी) рдЕрдкрдиे рдЙрдж्рдмोрдзрди рдоें рдХрд╣ा рдХि рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдг рд╕्рдеिрд░рддा рд╕рд░рдХाрд░ рдФрд░ рд╕рдоाрдЬ рджोрдиों рдХी рдЬिрдо्рдоेрджाрд░ी рд╣ै। рд╡рд░्рддрдоाрди рдоें рдЦрдирди рдЙрдж्рдпोрдЧ рд╡िрднिрди्рди рдк्рд░ाрд╡рдзाрдиों рдПрд╡ं рдХाрдиूрдиों рдХे рддрд╣рдд рдХाрд░्рдп рдХрд░ рд░рд╣ा рд╣ै рддाрдХि рдкрд░्рдпाрд╡рд░рдг рдХो рд╕ुрд░рдХ्рд╖िрдд рд░рдЦा рдЬा рд╕рдХे। рдЖрдпोрдЬрди рд╕рдЪिрд╡ рдбॉ. рд╣ेрдоंрдд рд╕ेрди рди...