Закон кубов Дебая

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 28 Ноября 2011 в 21:11, реферат

Описание работы

В основе классической теории теплоемкости твердых тел (кристаллов) лежит закон равнораспределения энергии по степеням свободы. Твердое тело рассматривают как систему N независимых друг от друга атомов, имеющих по три колебательных степени свободы. На каждую из них приходится в среднем энергия kT (kT/2 в виде кинетической и kT/2 в виде потенциальной).

Содержание работы

Теплоемкость твердых тел 3
Классическая модель. 3
Модель Эйнштейна. 3
Модель Дебая. 5
Фононы. 5
Колебательная энергия решетки. 6
Теплоемкость кристалла. 8
Поведение теплоемкости С(Т) в предельных случаях 8
Резюме. 9
Роль электронного газа в теплоемкости кристалла. 9
Список литературы 11

Файлы: 1 файл

Закон кубов дебая реферат.doc

— 302.50 Кб (Скачать файл)

    Мы  не собираемся вникать в эти детали. Для нас важен главный вывод: квантовый подход — это единственный путь к решению подобных проблем.

    Роль  электронного газа в  теплоемкости кристалла.

    Расчет  показывает, что при Т   0 средняя энергия свободного электрона в металле имеет вид

    

         (4.54)

где — энергия Ферми при Т = 0. Тогда молярная теплоемкость электронного газа

    

          (4.55)

По  закону Дюлонга и Пти молярная теплоемкость решетки при нормальных условиях . Тогда отношение электронной теплоемкости к решеточной при нормальных условиях будет равно

    

                (4.56)

Поскольку при рассматриваемых условиях kT « f, то это означает, что теплоемкость металлов за счет свободных электронов, пренебрежимо мала. Напомним, это обусловлено тем, что при обычных температурах в тепловом движении принимает участие лишь небольшая часть общего числа свободных электронов — только те электроны, энергия которых лежит вблизи уровня Ферми. Таким образом, поведение вырожденного электронного газа резко отличается от поведения обычного газа, его степени свободы оказываются в основном «замороженными». Заметим, что при достаточно низких температурах ситуация становится обратной: теплоемкость электронного газа превосходит решеточную, поскольку последняя уменьшается .

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  литературы

    1. Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие для вузов. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1990.

    2. Савельев И. В. Курс общей физики. Т.3: Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. - М.: Наука, 1989.

    3. А. В. Митин и О. С. Зуева Введение в квантовую механику. Часть1. М. МЭИ. 1996

    4. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб. пособие для ВУЗов  М.: Высш. школа ,1989.

    5. Тарасов Л.В. Основы квантовой механики.- М.: Высш. школа, 1978.

Информация о работе Закон кубов Дебая