Monday, April 21, 2014

phonon01 , 振動能為hf, h*蒲郎克常數,f*頻率

*體的熱能使原子振動,*些振動是聲波,*量是量子化的,*波量子
*就是聲子,*滿整個晶體,*振動能為hf

*量子,h*蒲郎克常數,f*頻率

http://www.shs.edu.tw/works/essay/2007/03/2007033121423874.pdf

以聲子的熱能開始探討,熱能代表了晶體離子的振動能。假設晶體的溫度為 20°
C,以符號T代表,而聲子有最高頻率fD存在,如果能量kBT(波茲曼常數kB=1.38×
10
-23
J/°C)聲子能量hfD大得多的話,則由聲子的統計物理學可得知每一原子的平均
熱能變為 3kBT,所以每一原子溫度要升高 1 度所需的額外能量為 3kB(T+1)-3kBT
=3kB=4.14×10
-23
 J/°C。因此,每個原子的比熱都應該是這個值,不管什麼材料都
一樣。由上表可得知,銅、銀、鉛的比熱都差不多,但鑽石卻不同。這是因為鑽
石的fD比其它三種物質的fD都大很多,所以必須要到較高的溫度,才能使kBT明顯
大於hfD。當不符合這條件時,聲子的統計物理學告訴我們,其比熱會較小,而
且如果溫度接近絕對零度,比熱會較小

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