Лямбда-точка

Лямбда-точка — температура (около 2,17 K), ниже которой жидкий гелий (гелий I), переходит в состояние сверхтекучести (гелий II).

Лямбда-переход в жидком гелии: поведение удельной теплоёмкости при низких температурах

Если быть более точным, существуют нижняя лямбда-точка (при 2,172 K и 0,0497 атм) и верхняя лямбда-точка (при 1,76 K и 29,8 атм).

Название происходит от специфического очертания графика удельной теплоёмкости как функции температуры (при постоянном давлении), напоминающее букву греческого алфавита λ. Удельная теплоёмкость имеет ярко выраженный пик по мере приближения температуры к лямбда-точке.

Ранние экспериментальные исследования теплоемкости привели к гипотезе, что она имеет логарифмическую особенность в лямбда-точке, и в частности стремится там в бесконечность. Более точные эксперименты опровергли эту гипотезу, которую ещё можно встретить в университетских учебниках. В настоящее время надежно установлено, что поведение теплоемкости вблизи лямбда-точки описывается формулой $C\approx <!--\; \approx \; -->A_{\pm <!--\; \pm \; -->}{t}^{-<!--\; -\; -->\mathrm{\alpha <!--\; \alpha \; -->}}+B_{\pm <!--\; \pm \; -->}$$C\approx A_{\pm }t^{-\alpha }+B_{\pm }$, где $t=|1-<!--\; -\; -->T/T_c|$$t=|1-T/T_{c}|$ есть приведенная температура, $T_c$$T_{c}$ температура лямбда-точки, $A_{\pm <!--\; \pm \; -->},B_{\pm <!--\; \pm \; -->}$$A_{\pm },B_{\pm }$ константы принимающие различные значения выше и ниже точки перехода, а $\mathrm{\alpha <!--\; \alpha \; -->}\approx <!--\; \approx \; -->-<!--\; -\; -->0.01$$\alpha \approx -0.01$ критический индекс. Так как этот индекс имеет отрицательное значение для перехода в сверхтекучее состояние, теплоемкость в лямбда-точке имеет конечные (хотя и большие) пределы при приближении с низких и высоких температур .