关于爱因斯坦模型介绍

[拼音]：Aiyinsitan moxing

[外文]：Einstein model

A.爱因斯坦应用量子论的观点，于1907年提出的计算固体热容的原子振动的简单模型。爱因斯坦模型指出：

（1）固体内原子均以同一特征频率v振动，②每一原子有三个振动自由度，③可以将黑体辐射的普朗克公式应用到固体中原子的振动上去，且每一振动自由度的振子作为线性振子而具有平均能量。应用这个模型得出固体的定容摩尔热容

，

其中称爱因斯坦特征温度;而R=N₀k是摩尔气体常数；k、T分别是玻耳兹曼常数和热力学温度;h是普朗克常数。当T》θ_E时得C_V≈3R，同用能量均分定理得到的结果一致。当Tθ_E时，，随着T→0而指数地趋于零，同实验结果大致相符，解决了杜隆－珀替定律不能解释的低温下固体热容同温度有关的实验事实，但在低温下毕竟下降得快了些。更正确的理论见德拜模型。这是因为爱因斯坦模型只考虑了一种频率，忽略了其他振动频率。虽然这样，也已说明了这个简单模型的特有成就。

不同材料的固体各有其特征频率v， 所以θ_E的值不同，热容曲线也不同，但在高温时都趋于同一个常数3R，同材料的本身性质无关。由于谐振子的频率，即v同原子间内在的弹性力系数 µ及原子质量m的比值有关，故不同元素的C_v值趋于常数3R时的温度不同。对轻元素如铍、硼等，因为µ/m值大而θ_E也大，故在室温时C_v还未达到3R的数值。

参考书目

1. 龚昌德编：《热力学与统计物理学》，人民教育出版社，北京，1982。