德拜比熱英文解釋翻譯、德拜比熱的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 Debye specific heat

分詞翻譯：

德的英語翻譯：

heart; mind; morals; virtue

拜的英語翻譯：

do obeisance; make a courtesy call

比熱的英語翻譯：

specific heat
【醫】 specific heat

專業解析

德拜比熱（Debye Specific Heat）是固體物理學中描述晶體材料在低溫條件下比熱容變化規律的理論模型，由荷蘭物理學家彼得·德拜（Peter Debye）于1912年提出。該理論通過引入“德拜溫度”（$Theta_D$）的概念，修正了愛因斯坦模型中假設原子獨立振動的局限性，更準确地解釋了低溫下固體比熱容與溫度的三次方成正比的實驗現象。

核心物理意義

聲子貢獻：德拜模型将晶體中的原子振動視為連續介質中的彈性波（聲子），認為所有振動模式的頻率存在上限（德拜頻率）。在低溫時，低頻聲子主導熱容貢獻，導緻比熱容隨溫度降低呈$C propto T$關系。
德拜溫度公式：
$$

C_V = 9Nk_B left(frac{T}{Theta_D}right) int_0^{Theta_D/T} frac{x e^x}{(e^x -1)} dx

$$

其中$N$為原子數，$k_B$為玻爾茲曼常數，$Theta_D$為材料特性參數。

應用與局限性

適用場景：德拜模型在低溫區（$T ll Theta_D$）與實驗數據高度吻合，尤其適用于簡單晶體結構（如金剛石、金屬銅）。
局限性：未考慮電子對比熱容的貢獻，且對複雜化合物或非晶态材料的預測偏差較大。

權威參考來源：

德拜模型的數學推導與實驗驗證（《Physics Reports》）
固體比熱容的經典理論對比（《Reviews of Modern Physics》）
德拜溫度數據庫（Materials Project）

網絡擴展解釋

德拜比熱是固體物理學中描述晶體材料低溫比熱行為的理論模型，由彼得·德拜（Peter Debye）于1912年提出。以下是詳細解釋：

1.基本定義

德拜比熱模型通過聲子（晶格振動的能量量子）的量子化振動來解釋固體比熱隨溫度的變化規律。它假設晶體中的原子振動表現為連續的彈性波，而非獨立的諧振子（如愛因斯坦模型）。

2.核心參數：德拜溫度

德拜溫度（$Theta_D$）是模型的關鍵參數，定義為固體中彈性波可達到的最高頻率對應的特征溫度。
當溫度遠高于$Theta_D$時，比熱遵循經典理論（杜隆-珀替定律），為常數；當溫度遠低于$Theta_D$時，比熱遵循量子規律，與$T$成正比。

3.低溫與高溫行為的對比

低溫（$T ll Theta_D$）：比熱$C_v propto T$。此時隻有低頻聲子被激發，量子效應顯著，經典理論失效。
高溫（$T gg Theta_D$）：所有聲子模式均被激發，比熱趨于恒定值$3R$（R為氣體常數），符合經典能量均分定理。

4.模型的意義與局限

成功之處：解決了愛因斯坦模型在低溫區域預測偏差的問題，首次通過量子理論解釋低溫比熱的$T$依賴性。
局限性：主要適用于晶體材料。非晶态物質（如玻璃）在低溫下會出現比熱異常（玻色峰），違背德拜定律。

5.公式表達

德拜比熱的數學表達式為： $$ C_v = 9Nk_B left( frac{T}{Theta_D} right) int_0^{Theta_D/T} frac{x e^x}{(e^x -1)} dx $$ 其中$N$為原子數，$k_B$為玻爾茲曼常數。

德拜模型通過引入聲子态密度和德拜溫度，統一了固體比熱在極端溫度下的實驗規律，成為凝聚态物理的重要基礎理論之一。若需進一步了解具體材料的德拜溫度計算，可參考實驗測量或第一性原理模拟。