В чём заключается формула Эйнштейна для расчёта колебательной составляющей изохорной теплоёмкости?

Question

Мы эту тему не смотрели, но в программе экзамена она есть. Помогите, пожалуйста, понять концепцию.

Answer 1

В кратце:
 
Формула Эйнштейна показывает, что при низких температурах теплоёмкость твёрдых тел уменьшается, стремясь к нулю, в отличие от классических представлений. Это происходит из-за того, что при низких температурах атомам не хватает энергии для возбуждения колебательных мод. Чем выше температура, тем больше колебательных мод возбуждается, и тем больше теплоёмкость. При высоких температурах, теплоёмкость стремится к значению 3R (закон Дюлонга — Пти) .
 
Проще говоря:
 
Представьте, что атомы в твердом теле - это маленькие шарики на пружинках. У них есть минимальная порция энергии, необходимая для колебаний. При низких температурах у них мало энергии, и они не могут начать сильно колебаться, поэтому они не могут поглощать и отдавать много тепла, и теплоёмкость снижается. При высоких температурах они колеблются активно, и теплоёмкость растет.