Quantum Theory of varmekapasitet av Solids

Varmekapasiteten av et stoff er en egenskap som måler hvor mye energi som kreves for å varme opp en viss mengde av et faststoff med et sett temperaturenhet. Kvanteteorien hjelper tilnærme den observerte kapasitet bedre enn de fleste modeller.

tidlige modeller

De tidlige modeller for å beskrive varmekapasitet behandles et faststoff som en samling av atomer i en tredimensjonal gitterstrukturen. I enklere termer, er det tenkt faststoffer som en samling av kuler som er koblet ved hjelp av fjærer i form av en kube. Varme innføres i materialet ble modellert som vibrasjoner av disse fjærer.

Tidlig Modell Grenser

Den tidlige modellen var bra på mange måter, noe som skaper nøyaktige modeller av varmekapasitet ved romtemperatur og over. Men ved lavere temperaturer, modellen mislyktes fordi det ikke står for måten saken egentlig fungerer. Det forutsettes at alle 'kilder' vibrerte det samme på hver temperatur. Dette var ikke tilfelle.

Quantum Theory

Albert Einstein modifisert den tidligere modellen for å ta hensyn til bevegelsen av atomer ved lavere temperaturer. Ved hjelp av en del av kvanteteorien kjent som Plank konstant, hans beregninger utgjorde motstand mot varmekapasitet som en solid kjøler. I sin versjon, den "fjærer" mellom atomene blir stivere og vanskeligere å gjøre vibrere som solid avkjølt. Kvanteteorien av varmekapasitet er også kjent (for åpenbare grunner) som Einstein teori.