Основные отличия квантовых теорий теплоемкости Эйнштейна и Дебая.

Квантовая теория теплоёмкостей Эйнштейна – была создана Эйнштейном в 1907 году, при попытке объяснить экспериментально наблюдаемую зависимость теплоёмкости от температуры.

При разработке теории Эйнштейн опирался на следующие предположения:

· Атомы в кристаллической решетке ведут себя как гармонические осцилляторы, не взаимодействующие друг с другом.

· Частота колебаний всех осцилляторов одинакова.

· Число осцилляторов в 1 моле вещества равно 3 Na.

· Энергия их квантована: ,

· Число осцилляторов с различной энергией определяется распределением Больцмана:

.

Согласно модели, предложенной Эйнштейном, при абсолютном нуле температуры теплоёмкость стремится к нулю, при больших температурах, напротив, выполняется закон Дюлонга-Пти.

Недостатки теории Однако теория Эйнштейна недостаточно хорошо согласуется с результатами экспериментов в силу неточности некоторых предположений Эйнштейна, в частности, предположения о равенстве частот колебаний всех осцилляторов. Более точная теория была создана Дебаем в 1912 году.

Расхождение теорий Эйнштейна и Дебая(рисунок)

В термодинамике и физике твёрдого тела модель Дебая — метод развитый Дебаем в 1912 г. для оценки фононного вклада в теплоёмкость твёрдых тел. Модель Дебая рассматривает колебания кристаллической решётки как газ квазичастиц — фононов. Эта модель правильно предсказывает теплоёмкость при низких температурах, которая пропорциоальна T ³. В пределе высоких температур теплоёмкость стремится к 3R, согласно закону Дюлонга — Пти.

От чего зависит максимальная скорость фотоэлектронов?

Максимальная начальная скорость фотоэлектронов зависит от частоты распространяющихся электромагнитных колебаний и не зависит от его интенсивности (2-ой закон внешнего фотоэффекта).

От чего зависит сила тока насыщения при внешнем фотоэффекте?

При неизменном спектральном составе света, падающего на катод, сила фототока насыщения I_н прямо пропорциональна световому потоку Ф.

От чего зависит степень поляризации отраженного и преломленного лучей?

Степень поляризации, т.е. степень выделения световых волн с определенной ориентацией электрического (и магнитного) вектора) зависит от угла падения лучей и показателя преломления. С увеличением угла падения степень монотонно возрастает. Отраженный луч является плоскополяризованным, т.е. содержит только колебания, перпендикулярные плоскости падения. Преломленный луч при угле падения (угла Брюстера) поляризуется максимально, но не полностью. Если свет падает на границу раздела под углом Брюстера, то отраженный и преломленный лучи взаимно перепендикулярны.

Отличается ли вторичный фотон от первичного при вынужденном излучении?

они не отличаются, имеют одинаковую частоту, фазу.

 

П

Параллельный пучок света переходит из глицерина в стекло так, что пучок, отражённый от границы раздела этих сред, оказывается максимально поляризованным. Определить угол между падающим и преломлённым пучками. Абсолютные показатели преломления глицерина и стекла 1,45 и 1,5 соответственно.

1.5/1.45=1.07=tgα(следует)α=arctg1.07= 47⁰ –падающий луч

sin47/1.07=0.68 arcsin0.68=43⁰ – преломленный луч

Период полураспада изотопа равен 17,5 суток. Определить постоянную распада этого изотопа.

λ=ln2/T_1/2 λ= 0,04сут= 4·10^-7

Период полураспада радиоактивного аргона равен 110 мин. Определить время, в течение которого распадается 25 % начального количества атомов.

0,75N₀=N₀e^-λt λ= ln2/T_1/2=0,006мин λt=ln(4/3) t=ln(4/3) / λ t=47,947мин