Квантовая теория теплоемкости

1. Квантовая теория теплоемкости по Дебаю
2. Квантовая теория теплоемкости Эйнштейна
3. Вероятность усовершенствования квантовой теории

Квантовая статистика сумела в процессе собственного формирования исключить сложности в пояснении непосредственной зависимости теплоемкости от реальных температурных показателей. В соответствии с квантовой механикой весь энергетический потенциал вращающей энергии молекул, включая энергетические колебания атомов в данных веществах, смогут получать лишь дискретные индикаторы.

Когда энергетический потенциал перемещения молекул существенно ниже разницы подобного показателя между двумя параллельными уровнями, тогда при взаимодействии молекул вращательного и колебательного вещества уровни не осуществляют возбуждение.

Непосредственно из-за данного процесса, действия двухатомного газообразного вещества при невысоких температурных показателях аналогично явлениям, которые осуществляются в одноатомном газообразном веществе, постоянно исследуемого исключительно как материальный объект. Разница между соседствующими вращательными уровнями значительнее, нежели между колебательными линиями, таким образом, при увеличении или уменьшении температурных показателей данные явления осуществляют возбуждения не одно и то же время.

Квантовая теория теплоемкости по Дебаю

В термодинамике и физике твердого тела теория Дебая является методикой, сформулированной нидерландским физиком и физико-химиком Петером Йозефом Вильгельмом Дебаем в 1912 году для оценивания фононного вклада в теплоемкость твердых тел. Теория Дебая исследует колебательные процессы кристаллической решетки как газообразное вещество квазичастиц — фононов. Данная теория правильно предопределяет теплоемкость при невысоких температурных показателях.

В соответствии с законом Дебая, твердый объект является структурой большого числа взаимосвязанных атомов, вследствие чего колебательное перемещение не имеет возможности осуществляться без опоясывающих элементов, и по данной причине, эти элементы твердого объекта активно принимают участие в нем, в том числе все атомы данного объекта.

Сложно разобраться самому?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип задания Выберите тип заданияКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Данное колебательное перемещение нет возможность описать исключительно одной частотой, как это сделано в теории Эйнштейна, а оно обладает большим спектром частот:

• Во всех типах колебательных процессов участвует вся кристаллическая решетка.
• Любой твердый объект представляется как постоянная среда.
• Любые бегущие и отображаемые от главных сторон объекта магнитные волны непосредственно созданы колебательными действиями атомов и образовывают комплекс стоячих волн с разными частотами.

В атомном звене и одномерном образе твердого объекта, каждый компонент осуществляет перемещение четко перпендикулярно по длине звена. Данное явление рассматривается как струна, фиксируемая по окончаниям.

Когда одномерная решетка состоит из некоторого числа N-частиц, тогда предельное количество компонентов на данной струне присутствует N (соседствующие частицы в определенной максимальной ситуации находятся в противофазе, а их расположения в полной мере отвечают пучностям стоячих волн).

Квантовая теория теплоемкости Эйнштейна

Исходную квантовую теорию теплоемкости твердых объектов предложил известный американский, немецкий и швейцарский физик-теоретик Альберт Эйнштейн на заре XX столетия. Благодаря этой теории предположено, что все атомы, постоянно пульсирующие у оболочки кристаллической решетки, обладают тремя степенями свободы, где каждый атом перемещается вне зависимости от других с идентичной частотой.

Помимо этого, Альберт Эйнштейн полагал, что энергетический потенциал атома имеет возможность располагать лишь совершенно конкретной величиной, кратность которой соответствует значению энергетического кванта. В результате получилось, что во всех структурах требуется воспринимать нулевой энергетический потенциал, который сберегается даже при полном нулевом значении температурных показателей.

Данный энергетический потенциал непосредственно не имеет взаимосвязи с тепловым перемещением молекул. В том числе, не осуществляет воздействие на теплоемкость перемещающихся кристаллов. Присутствие индикатора нулевого энергетического потенциала проявляется на всеобщем рассеянии рентгеновских лучей, которые образуются при невысоких температурных показателях.

Внутренняя энергия твердого объекта, состоящая из атомов, находится вне зависимости от колеблющихся частотой. Ее возможно рассчитать благодаря некоторым уравнениям, где требуется иметь в виду усредненную энергию, попадающую на одну степень колебаний свободы атомных частиц.

С поэтапным снижением температурных показателей газообразного вещества возможно заметить существенное вымораживание числа степеней молекулярной свободы. Таким образом, для двухатомного компонента осуществляется улетучивание вращательных линий. Данный компонент в результате обретает сниженный внутренний энергетический потенциал и теплоемкость, что вызывает быстрое повышение энергетической силы, а также, и теплоемкости с возрастанием температурных показателей.

Не нашли то, что искали?

Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям

Тип работы Выберите тип работыКонтрольнаяРешение задачКурсоваяРефератОнлайн-помощьТест дистанционноДипломЛабораторнаяЧертежОтчет по практикеЭссеОтветы на билетыПрезентацияПеревод с ин. языкаДокладСтатьяСочинениеМагистерская диссертацияКандидатская диссертацияБизнес-планПодбор литературыШпаргалкаПоиск информацииРецензияДругое

Предмет

E-mail

Узнать стоимость

это быстро и бесплатно

Вероятность усовершенствования квантовой теории

Улучшить принципы функционирования квантовой гипотезы теплоемкости возможно достичь, когда взять за основание более верный образец твердого объекта, который осуществляет учет взаимных связей атомов. Все компоненты кристаллической решетки находятся в зависимости от обрамляющих их атомов, и не обладают возможностью колебания независимо. В результате данного объединения атомы в решетке осуществляют довольно непростые перемещения, которые возможно приблизительно предположить, как совокупность согласованных колебательных движений с разными частотами.

На сегодняшний день физики осуществляют попытки усовершенствования состава системы теплоемкости, наблюдая самостоятельные частоты колебательных движений обособлено от атомов, получающих величину от нулевого значения до определенной предельной частоты, которая устанавливается исключительно минимальной длиной волны.

Данные показатели так сильно близко находятся друг к другу, что их разделение можно воспринимать как постоянную функцию, зачастую именуемую спектром частот.

С позиции квантовой теории теплоемкости, определенные вещества не подлежат подчинению закону Дюлонга, включая нормальные комнатные температурные показатели, что обуславливается непосредственно тем, что у твердых объектов присутствуют достаточно большие температурные показатели, и нормальные комнатные температурные показатели являются достаточно невысокими.

Данное разногласие со временем ликвидировано в квантовой теории теплоемкости, сформулированной Альбертом Эйнштейном, поясняющей принципы квантования существующих уровней энергии. Закон размеренного разделения энергии не осуществляется по степеням свободы при невысоких температурных показателях.

Стоит заметить, что квантовая гипотеза теплоемкостей довольно неплохо осуществляет согласование с наведенными итогами экспериментов, в которых использовались разные газообразные вещества в разнообразных промежутках температурных показателей.