к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Дебая температура

Дебая температура - характеристич. температура 1119929-350.jpg твёрдого тела, вводимая соотношением:

1119929-351.jpg

где 1119929-352.jpg - макс. частота колебаний кристаллич. решётки, определяемая из условий равенства числа колебаний, приходящихся на частотный интервал от 0 до 1119929-353.jpg, полному числу колебат. степеней свободы решётки (см. Дебая теория).

При низких темп-pax 1119929-354.jpg в кристалле возбуждаются только низкочастотные колебания, частота к-рых 1119929-355.jpg. Эти колебания характеризуются линейной зависимостью частоты 1119929-356.jpg от волнового вектора 1119929-357.jpg , где с-скорость звука (см. Колебания кристаллической решётки). Исходным пунктом теории Дебая является распространение акустич. закона дисперсии на все частоты вплоть до предельной 1119929-358.jpg. Поскольку длина звуковой волны должна быть велика по сравнению с постоянной решётки а, то предельная частота 1119929-359.jpg по порядку величины равна: 1119929-360.jpg . Следовательно, для Д. т. справедлива порядковая оценка:

1119929-361.jpg

Более строгая ф-ла для Д. т. имеет вид:

1119929-362.jpg

где N - число элементарных ячеек, V - объём тела, 1119929-363.jpg - число частиц в элементарной ячейке. Д. т. характеризует мн. свойства твёрдых тел: теплоёмкость ,тепло- и электропроводность, упругие свойства, уширение линии рентг. спектров и т. п. Д. т. является характерным масштабом, разделяющим область высоких температур 1119929-364.jpg , в к-рой колебания кристаллич. решётки можно описывать классич. теорией и где, в частности, справедлив Дюлонга и Пти закон ,и область низких температур 1119929-365.jpg, где становятся существенными квантовомеханич. эффекты.

Д. т. обычно находят путём подгонки наблюдаемых значений уд. теплоёмкости к ф-ле, даваемой теорией Дебая, в точке, где величина теплоёмкости составляет половину от значения, соответствующего закону Дюлонга и Пти. Полученные таким путём значения Д. т. для нек-рых элементов приведены в табл. 1.

Табл. 1. - Температура Дебая для разных веществ

Элемент

1119929-366.jpg

Элемент

1119929-367.jpg

Элемент

1119929-368.jpg

Элемент

1119929-369.jpg

Li

400

Sn


In

129

Pd

275

Na

150

(серое)

260

Tl

96

Cd

120

К

100

(белое)

170

С (алмаз)

1860

Hg

100

Be

1000

As

285

Si

625

Cr

460

Mg

318

Bi

120

Ge

360

Mo

380

Ca

230

Ar

85

W

310

Pt

230

В

1250

Cu

315

Fe

420

La

132

Al

394

Ag

215

Со

385

Gd

152

Ga

240

Au

170

Ni

375

Pr

74



Zn

234





Для сложных кристаллич. решёток вводят т. н. ха-рактеристич. Д. т., к-рая подбирается так, чтобы соответствующие ф-лы правильно описывали наблюдаемые температурные зависимости, напр. теплоёмкости. При этом характеристич. Д. т. сама является функцией температуры. Эксперим. или теоретич. данные по теплоёмкости представляются в виде графика 1119929-370.jpg от T. Значение характеристич. Д. т. при T=0 можно вычислить теоретически, зная упругие постоянные решётки. Сравнение Д. т., полученных по измерению 1119929-371.jpg и вычисленных из упругих постоянных (табл. 2), позволяет получить информацию об особенностях межатомных связей и динамич. свойствах решётки кристалла.

Табл. 2. -Значения характеристической температуры Дебая при T=0 К

Вещество

1119929-372.jpg,

К

1119929-373.jpg (упр.), К

Вещество

1119929-374.jpg,

К

1119929-375.jpg (упр.), К

Cu

345,2

344,4

Mg

404,6

385,8

Ag

226,0

226,4

Zn

305,5

328

Au

164,7

161,1

Ge

374,0

-

LiF

740,0

734,1

Si

674,8

-

'; ?>

Литература по температуре Дебая

  1. 3айман Дж., Принципы теории твердого тела, пер. с англ., M., 1974;
  2. Ашкрофт H., Mермин H., Физика твердого тела, пер. с англ., т. 2, M., 1979.

В. M. Винокур, Э. M. Эпштейн

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ