ФИЗИКА

Ограничимся качественным рассмотрением зависимости CV(T) для двух областей температур: для области температур Т, значительно меньших температуры Дебая , которую называют областью низких температур, и для области температур выше температуры Дебая , которую называют областью высоких температур.

В области низких температур энергия кристалла с повышением температуры увеличивается вследствие действия двух механизмов:

1) роста средней энергии каждого нормального колебания из-за повышения степени его возбуждения;

2) роста числа возбуждённых нормальных колебаний решётки.

Первый механизм вызывает рост энергии, пропорциональной Т, второй – пропорциональный Т3.

Поэтому в целом с повышением температуры энергия растёт пропорционально Т4, а теплоёмкость – пропорционально Т3 (закон Дебая).

Область высоких температур. При температуре Дебая возбуждаются все нормальные колебания решётки, и дальнейшее повышение температуры не может привести к увеличению их числа. Поэтому

, а теплоёмкость не должна зависеть от Т: CV = const (закон Дюлонга и Пти).

Между областями низких и высоких температур лежит область средних температур, в которой происходит постепенный переход от закона Дебая к закону Дюлонга и Пти (рис. 7.5.13).

к к к