微觀上,是否某物體的熱量越多,其原子中的電子轉動速度越快?熱量到底與原子振動頻率成比例(即與其有關係)還是與電子轉動速度

題目:

微觀上,是否某物體的熱量越多,其原子中的電子轉動速度越快?熱量到底與原子振動頻率成比例(即與其有關係)還是與電子轉動速度成比例?
在接近絕對零度時,電子的速度會減慢?

解答:

晶體中雖然有許多電子,但是真正對熱容有貢獻的只是費米面上那部分電子,所以電子對晶體熱容的貢獻是很小的;高溫下晶體的熱容是與溫度無關的,是 C=3Nk;低溫下,原子震動熱容是正比於溫度的三次方而趨於零的,而電子的熱容貢獻是正比於溫度的一次方而趨於零的,所以只有在低溫時才考慮電子對熱容的影響.
再問: 還有一個問題, 熱量在微觀上體現爲原子的震動頻率(是頻率還是振幅?)(即熱量引起原子振動) 原子的震動頻率(或振幅)在宏觀上體現爲熱量 (即原子振動才是我們說的熱量的真面目) 這兩個結論哪個對?或者都對?
再答: 任何有限溫度下(或弱外場的激發下),原子都在平衡位置作微振動,原子的這種熱運動在宏觀上表現爲比熱容。 原子振動的能量是量子化的,他的量子就叫聲子,聲子的能量與頻率有關。 如果你對這個感興趣,可以看一下黃昆的《晶格動力學》。

添加新評論

暱稱
郵箱
網站