Читать реферат по физике: "Теплоемкость твердых тел 2" Страница 2

(Назад) (Cкачать работу)

Энергия кристаллической решетки рассматривается как энергия фононного газа, подчиняющегося статистике Бозе - Эйнштейна, так как фононы являются бозонами (их спин равен нулю). Фононы могут испускаться и поглощаться, но их число не сохраняется постоянным; поэтому в формуле (7.4) для фононов необходимо , положить равным нулю.

Применение статистики Бозе-Эйнштейна к фононному газу-газу из невзаимодействующих бозе-частиц - привело П. Дебая к количественному выводу, согласно которому при высоких температурах, когда  (классическая область), теплоемкость твердых тел описывается законом Дюлонга и Пти , а при низких температурах, когда  (квантовая область), - пропорциональна кубу термодинамической температуры: ~. В данном случае  - характеристическая температура Дебая, определяемая соотношением , где  -  предельная частота упругих колебаний кристаллической решетки. Таким образом, теория Дебая объяснила расхождение опытных и теоретических (вычисленных на основе классической теории) значений теплоемкости твердых тел.

Модель квазичастиц - фононов - оказалась эффективной для объяснения открытого П. Л. Капицей явления сверхтекучести жидкого гелия. Теория сверхтекучести, созданная (1941) Л. Д. Ландау и развитая (1947) российским ученым Н. Н. Боголюбовым (р. 1909), применена впоследствии к явлению сверхпроводимости.

Похожие работы