Դեբայի ջերմաստիճան

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Դեբայի ջերմաստիճան, ջերմաստիճան, որի դեպքում պինդ մարմնում գրգռվում են բոլոր տատանումային մոդերը։ Ջերմաստիճանի հետագա աճը չի հանգեցնում նոր տատանումների նոր մոդերի առաջացման, այլ միայն մեծացնում է առկա մոդերի լայնույթը, այսինքն՝ տատանումների միջին էներգիան աճում է էներգիայի աճին զուգընթաց։

Դեբայի ջերմաստիճանը նյութի ֆիզիկական հաստատուն է։ Բնութագրում է պինդ մարմնի բազմաթիվ հատկություններ՝ ջերմունակություն, էլեկտրահաղորդականություն, ջերմահաղորդականություն, ռենտգենյան սպեկտրների գծերի լայնացում, առաձգական հատկությունները և այլն։ Առաջին անգամ ներմուծել է Պետեր Դեբայը իր ջերմունակության տեսության մեջ։

Դեբայի ջերմաստիճանը որոշվում է հետևյալ բանաձևով՝

Որտեղ Պլանկի հաստատունն է, -ն՝ պինդ մարմնի ատոմների տատանումների առավելագույն հաճախությունը, -ն՝ Բոլցմանի հաստատունը։

Դեբայի ջերմաստիճանը մոտավորապես ցույց է տալիս այն ջերմաստիճանային սահմանը, որից ներքև սկսվում են ի հայտ գալ քվանտային երևույթները։

Ֆիզիկական մեկնաբանություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Դեբայի ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճաններում բյուրեղացանցի ջերմաստիճանը որոշվում է հիմնականում ակուստիկական տատանումներով, և համաձայն Դեբայի օրենքի, ուղիղ համեմատական է ջերմաստիճանի խորանարդին։

Դեբայի ջերմաստիճանից շատ բարձր ջերմաստիճաններում ճիշտ է Դյուլոնգ-Պտիի օրենքը, ըստ որի ջերմունակությունը հաստատուն է և հավասար է , որտեղ -ը տարրական բջիջների թիվն է մարմնում,  -ը՝ ատոմների թիվը տարրական բջջում, -ն՝ Բոլցմանի հաստատունը։

Միջանկյալ ջերմաստիճաններում բյուրեղացանցի ջերմաստիճանը կախված է այլ գործոններից, ինչպիսիքն են ակուստիկական և օպտիկական ֆոնոնների դիսպերսիան, ատոմների թիվը տարրական բջջում և այլն։ Ակուստիկական ֆոնոնների ներդրումը, մասնավորապես, տրվում է

Բանաձևով, որտեղ  -ն Դեբայի ջերմաստիճանն է, իսկ

ֆունկցիան կոչվում է Դեբայի ֆունկցիա։

Դեբայի ջերմաստիճանից շատ ցածր ջերմաստիճաններում, ինչպես նշվեց, ջերմունակությունը ուղիղ համեմատական է ջերմաստիճանի խորանարդին՝

։

Դեբայի ջերմաստիճանի գնահատականներ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Դեբայի բանաձևի արտածման ժամանակ բյուրեղացանցի ջերմունակության որոշման համար մի քանի ենթադրություններ են արվում. ընդունվում է ակուստիկական ֆոնոնների դիսպերսիայի գծային օրենքը, անտեսվում է օպտիկական ֆոնոնների ներկայությունը և Բրիլյուենի գոտին փոխարինվում է միևնույն ծավալի սֆերայով։ Եթե -ն այդ սֆերայի շառավիղն է, ապա , որտեղ լույսի արագություն է, -ն կոչվում է Դեբայի հաճախություն։ Դեբայի ջերմաստիճանը որոշվում է

հարաբերությունից։

Աղյուսակում բերված է Դեբայի ջերմաստիճանի արժեքը մի շարք նյութերի համար։

Ալյումին 429 Կ
Կադմիում 186 Կ
Քրոմ 610 Կ
Պղինձ 344.5 Կ
Ոսկի 165 Կ
-Երկաթ 464 Կ
Սիլիցիում 640 Կ
Արծաթ 225 Կ
Տանտալ 240 Կ
Անագ (սպիտակ) 195 Կ
Տիտան 420 Կ
Վոլֆրամ 405 Կ
Ցինկ 300 Կ
Ալմաստ 2200 Կ
NaCl 280 Կ
Կապար 96 Կ
-Մանգան 476 Կ
Նիկել 440 Կ
Պլատին 240 Կ
Սառույց 192 Կ
KBr 180 Կ

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]