специальность 01.04.07 – Физика конденсированного состояния
Автореферат диссертации на соискание ученой степени
доктора физико-математических наук
Черноголовка – 2011
Работа выполнена в Учреждении Российской академии наук Институт физики твердого тела РАН
Официальные оппоненты:
Доктор физико-математических наук, профессор Гордон Евгений Борисович Доктор физико-математических наук Михин Николай Петрович Доктор физико-математических наук, профессор Шикин Валерий Борисович
Ведущая организация:
Учреждение Российской академии наук Институт теплофизики им. С.С.
Кутателадзе СО РАН, Новосибирск
Защита состоится « 28 » июня 2011 г. в 10: на заседании диссертационного совета Д002.100.01 при Учреждении Российской академии наук Институт физики твердого тела РАН, 142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФТТ РАН Автореферат разослан «_20_» « мая » 2011 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Доктор физико-математических наук профессор Зверев В.Н.
Понятие турбулентности (от латинского turbulentus - беспорядочный) возникло для описания сложного, неупорядоченного во времени и пространстве поведения диссипативной среды. Турбулентность возникает в сильно нелинейной среде со слабой диссипацией с большим количеством степеней свободы при больших возбуждениях (отклонениях от положения равновесия). Для турбулентных процессов характерен поток энергии из области низких частот, где происходит возбуждения от внешних источников в область высоких частот, где энергия поглощается вязкостным трением через инерционный интервал частот или длин волн, в котором нет накачки от внешних источников, а диссипация мала или отсутствует.
В последние годы сильно возрос интерес к изучению нелинейных процессов и возникновению турбулентности в конденсированных средах.
Появилось довольно большое количество теоретических исследований процессов формирования и затухания турбулентных каскадов в то время, как экспериментальные данные для таких процессов, в частности, турбулентных явлений в объеме конденсированных сред практически отсутствовали.
Связано это было, во-первых, с относительной малой нелинейностью акустических волн и преобладанием во многих средах вязкого затухания в объеме исследуемых объектов. Во-вторых, при проведении экспериментов требовалось накапливать и обрабатывать большие объемы информации, что стало возможным лишь с появлением компьютеризации экспериментов.
Актуальность представляемой работы определяется тем, что существует большое число теоретических исследований турбулентных явлений в конденсированных средах и практически полностью отсутствуют экспериментальные данные, которые подтвердили бы или опровергли предсказания теории. Работа посвящена экспериментальному изучению турбулентных процессов при распространении сильно нелинейных волн в среде с малым затуханием, исследованию образования ударных волн, формированию, существованию и распаду энергетических каскадов при перекачке энергии от частот возбуждения в диссипативную область для акустической турбулентности, используя в качестве среды сверхтекучий гелий.
Использование второго звука в сверхтекучем гелии предоставляет уникальную возможность исследовать законы акустической турбулентности в лабораторных условиях в среде с аномально большим и легко изменяемым коэффициентом нелинейности скорости волн второго звука. Это позволяет изучать поведение сильно нелинейных волн с малой амплитудой T~1 mK,
[ 
«