Prêmio Nobel em Física – 1962

Prêmio Nobel em Física – 1962

Lev Davidovich Landau; Fonte: site Nobel Prize.


O Prêmio Nobel de Física de 1962 foi concedido a Lev Davidovich Landau “por suas teorias pioneiras de matéria condensada, especialmente o hélio líquido”.

Uma das muitas contribuições de Lev Landau na física teórica foi em 1941, quando ele aplicou a teoria quântica ao movimento do hélio líquido superfluido. Entre outras coisas, ele introduziu o conceito de quasipartículas como o equivalente de vibrações sonoras e vórtices. Isso lhe permitiu desenvolver sua explicação teórica para a superfluidez.

 O Hélio possui duas fases líquidas diferentes e de fácil distinção, uma quente e uma mais fria. A fase quente é chamada de hélio líquido I, a mais fria é hélio líquido II. Quando o hélio líquido é resfriado passando pelo ponto de temperatura de transição (ponto lambda), esta torna-se claramente visível. O comportamento do hélio I ainda se aproxima do comportamento de líquidos comuns, já o do hélio II, o de fase mais fria, é realmente diferente, por isso ele é chamado de superfluido. A temperatura envolvida quando trabalhando com o hélio líquido é muito baixa, ele entra em ebulição em 4.2 K, em condições de pressão atmosférica, o ponto lambda encontra-se em 2.17 K, abaixo desse ponto a distância entre os átomos de hélio ficam muito amplas. 

O hélio líquido tem uma densidade, em massa, muito baixa, cerca de 30% da densidade da água e tem também densidade óptica muito baixa, o índice de refração está perto de 1. Isso torna difícil de vê-lo a olho nu em condições normais de luminosidade. A pequena força que atrai os átomos vizinhos de hélio, força de Van Der Waals, é fraca, desse jeito gasta-se pouca energia para separar dois átomos de hélio, como por exemplo, na evaporação. Isto confere ao hélio líquido um calor latente de evaporação muito baixo, apenas 5 cal são necessárias para evaporar 1 grama (a água necessita de 500 a 600 cal por grama). A fraca força de Van Der Waals combinada com o ponto zero de energia, também contribui para o fato do hélio líquido não congelar e não se solidificar em pressões normais, não importa o quanto seja resfriado.

Lev Davidovich Landau, nasceu dia 22 de janeiro de 1908, Baku, Império Russo (atual Azerbaijão) e faleceu dia 1 de abril de 1968, Moscou, URSS (agora Rússia).

Autora do texto: Bárbara de Almeida S.

Revisão: Lhonidas de Senna Junior.

Referências:

[1] NOBELPRIZE.ORG. Lev Landau – Facts. Disponível em: <https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1962/landau-facts.html>. Acesso em: 28 de novembro de 2016.

[2] NOBELPRIZE.ORG. Nobel Prize in Physics 1962. Disponível em: <https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1962/>. Acesso em: 28 de novembro de 2016.

[3]    DESCONHECIDO. Hélio Líquido. Disponível em: <http://www.tabelaperiodica.org/helio-liquido/>. Acesso em: 28 de novembro de 2016.

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