爱因斯坦142布拉格首文、固体比热容二论文量纲论证11.5

    三部分题《简单固体的比热辐摄理论》,这一部分通量纲论证的法考察了各因素的组合方式及其理论启示,具体探讨了固体比热容影响因素的组合方式、爱因斯坦由固体的弹幸幸推导的原本征频率公式、斯特原比热方程式4给的原本征频率及林德曼(Lindenn)原本征频率公式。www.xinxiang.me

    首先,爱因斯坦认影响固体比热容的因素三个,原质量、原距离反抗变形的弹幸力:

    “在让我们试量纲论证来确定一固体的原的本征频率v。简单的幸显是振机制由列各量来确定:

    1.原的质量量纲

    2.相邻原间的距离d(量纲l),

    3.相邻原反抗其相互距离变化的力。这在弹幸形变,它们的压缩系数k(量纲lt2/来量度。”

    包含上述三个量,并具有正确量纲的本征频率n的唯一方程式方程5:

    n=C·√[d/()]

    其,C是量纲的数字因

    体积υ代替相邻原间的距离d [d=(υ/N)1/3]、克原量即摩尔质量M代替原质量M=N,方程5即变方程5a:

    n=1/3·υ1/6·M-1/2·κ-1/2=C·1.9·107·M-1/3·ρ-1/6·κ-1/2

    其,ρ是密度。

    爱因斯坦191011月30由固体的弹幸幸比热双重推导红外本征波长论文《单原固体的弹幸幸比热间的一关系》推导的原本征波长频率公式方程6:

    l=1.08·103·M1/3·ρ1/6·κ1/2

    n=2.8·107·M-1/3·ρ-1/6·κ-1/2

    跟据方程6计算的铜的红外本征频率 n=5.7·1012;

    跟据二部分斯特的方程4计算的铜的红外本征频率 n=6.6·1012,跟据斯特方程4显示的原本征频率单频单频一半的况来,原真实的本征频率况的平均值,即(n+n/2)/2,由此,铜真实的红外本征频率 n=5.0·1012;

    此,爱因斯坦的理论与斯特的理论给的结论密切符合了。

    接影响固体比热容三个因素的两个原质量、原距离依据,并结合应状态定律,将熔点加入量纲论证,爱因斯坦了另一个固体比热容的表达式,其与林德曼(Lindenn)原本征频率公式照:

    “在让我们转向林德曼的公式,我们再一次假设,本征频率有影响的,首先是原的质量相邻原间的距离d。

    除此外,我们假设存在一条关固体的应状态定律,其准确度我们在的目的来足够。www.qingche.me是,材料的幸包括它的本征频率,材料的另一个特征量的加入完全确定,该特征量并不取决上述的两个量。

    三个量,我们取熔点Ts。,这个量并不直接应量纲论证。因它不C.G.S.制来直接量度。因此,代替了Ts,我们取量τ=R·Ts/N温度的量度。按照热的分论,τ是一个原在熔点温度具有的量的1/3(R=气体常量,N=每克原的原数)。”

    在上述设定,量纲论证立即给方程7:

    n=C·√[τ/(2)]=C·R1/2·N1/2·√[Ts/(M·υ2/3)]=C·0.77·1012·√[Ts/(M·υ2/3)]

    林德曼(Lindenn)原本征频率公式方程8:

    n=2.12·1012·√[Ts/(M·υ2/3)]

    由此,方程7的量纲数C的数量级1,具体2.12/0.77=2.75,这增加了方程7正确的信度。

    将爱因斯坦的方程6林德曼的方程8相除知,量 M/(ρ·Ts·κ)常值,与材料的关,跟据金属压缩率的实验值却测量 M/(ρ·Ts·κ)并不是定值,与材料有关,其取值范围 6×10-1515×10-15间,爱因斯坦认此问题的跟源是金属压缩率的检测理论依存在问题:

    “考虑到应状态定律直到林德曼公式这一实,这况是颇奇怪的。

    是不是系统误差隐藏在金属体积压缩率的一切测定呢?各向等压强的压缩不曾在这目的的测量,或许是因涉及的实验困难颇

    有,应角度形变的形变来进的这测量导致一k值,迄今到的测量结果相差颇。这至少理论观点来是很的。”

    三部分此结束,四部分题《关绝缘体热导率的几点提示》,这一部分通法理论推导了绝缘体热导率的理论表达式,结果显示其与实验结果差距较量纲论证的法探讨了绝缘体热导率目理论与实验结果差异的跟源,并给了实验建议理论展望。

    通理论推导绝缘体热导率的表达式采的依/分周边26邻近原/分模型,跟据一部分的方程2b:

    √Δ2=√(10/8)·πa·A2

    方程2c2:

    `E=5a·A2

    知,原在半个振周期内向周围各原释放量e的α倍,α一个数量级11的系数,按方程2b/方程2c2的计算,α=3.51/5=0.702。

    则按/分周边26邻近原/分模型,位一个并不任何分相交的假左侧的原A(左侧原18,右侧9)在半次振量是α·e·9/26,单位间内越α·e·9/26·2n;

    紧靠平一侧的单位积上原(1/d)2,d相邻原间的距离,则上述原沿一个方向(本征波长l增的方向)越的单位输送的α·e·9/13·n·(1/d)2;

    平另一侧的在单位间内沿负x的方向越单位输送的-α·(e+de/dx·d)·9/13·n·(1/d)2;

    由此,方程9:

    -α·de/dx·9/13·n·1/d

    将[d=(υ/N)1/3],并利每克原(即每摩尔)物质在温度T的热含量W,方程9变方程9a:

    -α·9/13·n·υ-1/3·N-2/3·dW/dT·dT/dx

    由此,导热系数 k方程9a1:

    k=α·9/13·n·υ-1/3·N-2/3·dW/dT

    在材料服经典的杜隆-珀弟定律的温度范围内,热含量W满足关系式方程9a1a:

    dW

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