Квантовая теория теплоемкости Эйнштейна

1. Понятие квантовой теории теплоемкости
2. Теплоемкость твердых объектов в традиционной теории теплоемкости
3. Совершенствование квантовой теории теплоемкости Эйнштейном

Фундаментальные элементы квантовой теории были сформированы великим американским и швейцарским физиком-теоретиком, немецкого происхождения Альбертом Эйнштейном, что предоставило возможность получения ответов на большое количество вопросов, которые относятся природы теплоемкости. Основой квантовой теории теплоемкости стала гипотеза, что энергия системы, совершающей колебания, может воспринимать только прерывистую цепочку значений.

Понятие квантовой теории теплоемкости

Квантовая статистика предоставила возможность устранения трудностей при пояснении взаимной зависимости теплоемкости и температурных показателей.

В соответствии с квантовой механикой, энергетический потенциал кругового перемещения молекул и энергетический потенциал вибрации атомов в молекулах налажены на прием только цепочки прерывистых значений (вращательный, а также колебательный энергетический потенциал представлены в виде квантов). В ситуации значительной разности между энергетическим потенциалом термического молекулярного передвижения и энергетическим потенциалом между соседствующими уровнями (во время молекулярного столкновения) точки колебания и вращения не осуществляют возбуждение.

Непосредственно вследствие этого, в условиях довольно низких температурных показателей, действия двух атомного газообразного вещества становятся схожими с действиями одноатомного газообразного вещества, поскольку данный газ постоянно подлежит рассмотрению, как материальная точка. Разница между соседними вращательными уровнями вызывает то, что в ситуации изменившихся температурных показателей данные уровни будут осуществлять возбуждение неодновременно, а поэтапно, невзирая на то, что квантовые величины колебательного и вращательного значения имеют возможность принятия значения равного нулю.

Теплоемкость твердых объектов в традиционной теории теплоемкости

Природа перемещений элементарных частиц в твердых объектах существенно отличается сравнительно с термическим молекулярным передвижением в газе.

Природа линии потенциала явлений прямого взаимного воздействия между некоторым количеством атомов в приближенной к минимальному значению участку считается подобной линии соседних атомов в твердых объектах, что, в то же время, предоставляет возможность допущения варианта о преобразовании по параболическим положениям энергетического потенциала атомов, осуществляющих колебания.

Следовательно, осуществлять рассмотрение в традиционном варианте теории теплоемкости одноатомного твердого вещества:

1. Возможно в виде комплекса атомных частиц, находящихся вне зависимости одна от одной и осуществляющих равно частотные колебательные перемещения.
2. Любой данный атом, в то же время, считается носителем трех степеней свободы волновых колебаний. Направленность данных колебательных движений во времени меняется не систематизировано и случайно.

Совершенствование квантовой теории теплоемкости Эйнштейном

Выдвижение гипотезы о радиоактивных преобразованиях и становление принципов в отношении громадных резервов энергетического потенциала внутри атомов явилось одним из ключевых событий инновационных особенностей в направлениях физики. Так же важным в прошлом было возникновение теории относительности Альберта Эйнштейна, которая говорила о новых вариантах восприятия времени, веса, пространства, в том числе о взаимной связи веса и энергетического потенциала.

Более неприметными были концепции немецкого физика-теоретика, основоположника квантовой физики Макса Планка по отношению квантов энергии. Макс Планк, невзирая на использование собственных уравнений в расчете атомных постоянных, не очень был уверен в эффективном использовании квантов, предполагая, что их получится некоторым образом внедрить в область электромагнитной теории света.

Первым выделил квантовую концепцию и в дальнейшем ее усовершенствовал американский ученый, физик-теоретик Альберт Эйнштейн. Одним из научных трудов, с помощью которого было заложено фундаментальное основание квантовой теории является статья Альберта Эйнштейна «Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света». Данный труд был напечатан в 1905 году, в немецком научном журнале «Annalen der Physik», который посвящен проблемам физики. В этой статье изначально осуществлялся акцент на противопоставлении положений физики относительно структурного состава материи и света.

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

В то же время Эйнштейн держит ориентиры на факты из гипотезы британского физика Джеймса Максвелла. В соответствии с его гипотезами в каждом электромагнитном и световом процессе энергию требуется расценивать, как постоянно распространенным в пространстве значением. При том, что энергия ощутимого объекта, основываясь на актуальных взглядах в физике, формируется из энергетического потенциала элементарных частиц.

В то же время, энергетический потенциал ощутимого объекта нет возможности разделить на бесконечно огромное число минимальных частиц, вместе с тем, энергия пущенного одноточечным источником света, в соответствии с волновой гипотезой света, беспрерывно распространяется по всевозрастающему индикатору диапазона.

Но Альберт Эйнштейн предположил, что:

• Осуществляющая операции беспрерывными функциями пространства теория света вызовет непосредственные разногласия с итогами ее фактического использования относительно процессов появления и преобразования световых лучей.
• Процессы, аналогичные «черному излучению», нетермическому испусканию фотонов веществом, а также иными, взаимосвязанными с возникновением и преобразованием световых лучей, существенно лучше поясняются предположением варианта о расширении светового энергетического потенциала в пространстве прерывистым методом.

В соответствии с этой гипотезой, энергетический потенциал вышедшего из любой точки света не распространяется в возрастающих объемах постоянно, а формируется из конечного количества цельных квантов энергетического потенциала, сосредоточенных пространственно, а также в полной мере подверженных поглощению.

Следовательно, Альберт Эйнштейн возвратился в собственных результатах к представлениям Исаака Ньютона относительно неразрывных частиц света, которые появляются или возникают исключительно в полной мере. Но данный возврат осуществлялся на вполне новой, более продвинутой ступени, в тот момент, когда оптический раздел физики уже крепко принял волновые принципы, а также не думал, от них отрекаться. Альберт Эйнштейн образовал новый этап развития в теории света, открывающий основательное исследование противоречивости в гипотезе излучения по отношению к черному телу.

Это соотношение, доказывал Альберт Эйнштейн, обнаруженное при балансе динамики, не лишь осуществляет противоречие опыту, но и считается непосредственным подтверждением пустоты в нашем представлении различного явного разделения энергетического потенциала между веществом и эфиром. Общий энергетический потенциал излучения в реальности является беспредельным.

Подобные результаты в 1905 году получили по отдельности британский физик-теоретик Джеймс Хопвуд Джинс, а также английский физик и механик лорд Рэйли.

Статистические данные в собственном классическом варианте ведет к закону излучения, который оказывается прямо противоречивым реальному опыту. Это запутанность обрела наименование «ультрафиолетовой катастрофы».

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

К представлению о существовании квантов Альберт Эйнштейн подступил с помощью законов излучения абсолютно черного тела, выведенные немецким физиком Вильгельмом Вином, которые справедливы относительно коротких волн. На то время Эйнштейн говорил об устойчивом противоречии гипотезы излучения Планка его научным трудам. Но осуществив более тщательное изучение закона Макса Планка, Эйнштейн сформировал мнение, что уравнения Планка базируются на теории квантов.

Известный физик отметил первый раз кванты непосредственно на том участке, где квантовый характер светового излучения считается приведенным особо выразительно. Здесь говориться о явлении фотоэлектрического эффекта. Для него квантовая природа света являлась явной исключительно при коротких волнах (в зоне использования законов излучения абсолютно черного тела).

В 1907 году Альберт Эйнштейн принял решение использовать принципы квантов к гипотезе теплоемкости. Таким образом, Эйнштейн осуществил предложение варианта квантовой гипотезы колебательной теплоемкости объекта, а также зависимость теплоемкости от преобразования температурных показателей. В соответствии с квантовыми положениями, во время возбудительных импульсов осуществляются допущения переходов только между соседскими уровнями энергии. В соответствии с гипотезой Альберта Эйнштейна, кристаллическое вещество в полной мере считается складывающимся из движущихся с идентичной частотой осцилляторов.

Квантовая теория относительно колебательной теплоемкости объекта осуществляет удовлетворение закона французских физиков Алексиса Тереза Пти и Пьера Луи Дюлонга лишь при нормальных температурных показателях, однако в ситуации близости к нулевому значению степень теплоемкости существенно снижается. Данные результаты получили опытное подтверждение некоторыми физиками, на основании которых немецкий физик Вальтер Герман Нернст сформулировал третий закон термодинамики.

Следовательно, тщательное исследование гипотезы Эйнштейна благоприятствовало верному и качественному пояснению его квантовой теории теплоемкости.