晶格振动对比热容的贡献 固体中的格点表示原子的平衡位置,晶格振动便是指原子在格点附近的振动。1906年,爱恩斯坦首先应用量子理论

晶格振动对比热容的贡献

 固体中的格点表示原子的平衡位置,晶格振动便是指原子在格点附近的振动。1906年,爱恩斯坦首先应用量子理论对晶格振动采取了很简单的模型,成功地解释了固体比热容随温度降低的实验事实。固体的爱恩斯坦模型将同类原子组成的固体看成为3N个单维简谐振子构成的体系,每个原子都独立无关地振动,并且具有同一频率。于是得到的固体内能为:

                                 1

1)式的第一项是 个振子的零点能量,第二项是温度为 个振子的热激发能量,由此可得固体的定容比热容为

                          2)其中, 称为固体的爱恩斯坦温度。

由(2)式可见:

<1> 时, ,这与杜隆—珀蒂经验定律一致。这表明,在高温区能级非常密集,能级间距远小于热运动能量 ,因此,能量分立的量子化效应可以忽略,经典统计理论可以适用

请您先登陆,再发跟帖!