Cтраница 1
Классическая теория теплоемкости твердых тел приводит к выводу, что Су 3R для простых твердых тел. [1]
Классическая теория теплоемкости твердых тел приводит к выводу, что Cv ЗД для простых твердых тел. [2]
В основе классической теории теплоемкости твердых тел лежит закон равномерного распределения энергии по степеням свободы. Однородное твердое тело рассматривается как система независимых друг от друга частиц, имеющих три степени свободы и совершающих тепловые колебания с одинаковой частотой. [3]
Причины расхождения с опытом классической теории теплоемкости твердых тел состоят в ограниченности используемого закона равномерного распределения энергии по степеням свободы и непригодности его в области низких температур, где среднюю энергию колеблющихся частиц в кристаллической решетке необходимо вычислять по законам квантовой механики. В первоначальной квантовой теории теплоемкости твердых тел, разработанной Эйнштейном, кристалл рассматривается как система N атомов, каждый из которых является квантовым гармоническим осциллятором. [4]
Одним из серьезных недостатков классической теории теплоемкости твердого тела применительно к металлам является ее вывод о доле электронной теплоемкости. Этот вопрос будет рассмотрен в гл. [5]
Иными словами, недостаток классической теории теплоемкости твердого тела заключается в том, что в ней не учитывается строение тела, а если и говорится об узлах решетки как о центрах колебаний, то все же не придается никакого значения упорядоченности в размещении этих центров. Поэтому классическая теория теплоемкости твердых тел с одинаковым успехом может быть применена как к кристаллическим телам с упорядоченным размещением атомов и с почти неподвижными центрами колебаний, так и к жидкостям, в которых центры колебаний размещены беспорядочно н постоянно перемещаются. [6]
Как и для газов, классическая теория теплоемкостей твердых тел приводит к постоянному значению Cv, не зависящему от температуры, что противоречит опытным данным. Вполне очевидно, что с помощью классических представлений о колебаниях атомов в решетке невозможно выйти из этого противоречия и дать зависимость Cv от температуры. [7]
Иными словами, недостаток классической теории теплоемкости твердого тела заключается в том, что в ней не учитывается строение тела, а если и говорится об узлах решетки как о центрах колебаний, то все же не придается никакого значения упорядоченности в размещении этих центров. Поэтому классическая теория теплоемкости твердых тел с одинаковым успехом может быть применена как к кристаллическим телам с упорядоченным размещением атомов и с почти неподвижными центрами колебаний, так и к жидкостям, в которых центры колебаний размещены беспорядочно н постоянно перемещаются. [8]
Ведь именно этот закон приводит к формулам (15.12) и (15.11) и, следовательно, к независимости теплоемкости от температуры. Трудности классической теории теплоемкости твердых тел были преодолены в современной квантовой теории. [9]
Согласно этому правилу молярная теплоемкость твердых тел не должна зависеть ни от температуры, ни от каких-либо характеристик кристаллов. Причины расхождения с опытом классической теории теплоемкости твердых тел состоят в ограниченности используемого закона равномерного распределения энергии по степеням свободы и непригодности его в области низких температур, где среднюю энергию колеблющихся частиц в кристаллической решетке необходимо вычислять по законам квантовой механики. В первоначальной квантовой теории теплоемкости твердых тел, разработанной Эйнштейном, кристалл рассматривается как система N атомов, каждый из которых является квантовым гармоническим осциллятором. [10]
Экспериментальные данные о теплоемкости твердых тел показывают, что при сравнительно хорошем согласии результатов классической теории теплоемкости твердых тел с экспериментальными данными, полученными для таких, например, веществ, как алюминий, железо, золото, медь и ряд других, встречаются примеры резкого расхождения теории с экспериментом. Так, атомные теплоемкости бора и углерода в твердом состоянии значительно отличаются от значений, предсказываемых классической теорией. [11]