德拜溫度英文解釋翻譯、德拜溫度的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 Debye temperature

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

溫度的英語翻譯：

temperature
【化】 temperature
【醫】 T; temperature

專業解析

德拜溫度 (Debye Temperature)

定義與核心概念

德拜溫度（Debye Temperature，符號常為( Theta_D )）是固體物理中表征原子晶格振動特性的關鍵參數。其定義為：在德拜模型中，材料的所有聲子模式所能達到的最高頻率對應的特征溫度。物理意義上，它反映了原子間結合力的強弱——德拜溫度越高，原子鍵合越強，晶格剛度越大，材料的高溫熱容越接近經典極限（杜隆-珀蒂定律），而低溫熱容則顯著偏離。

物理意義詳解

原子振動與熱容關聯
德拜溫度通過德拜模型（将晶格視為連續彈性介質）描述聲子振動對熱容的貢獻。低溫下（( T ll Theta_D )），材料的熱容 ( C_v propto T )（德拜 ( T ) 定律）；高溫時（( T gg Theta_D )），熱容趨近常數 ( 3R )（R為氣體常數）。
鍵合強度與聲速
( Theta_D ) 與材料中的聲速 ( v_s ) 直接相關：

$$ Theta_D = frac{h}{k_B} left( frac{3n}{4pi V} right)^{1/3} v_s $$

其中 ( h ) 為普朗克常數，( k_B ) 為玻爾茲曼常數，( n ) 是原胞數，( V ) 是體積。聲速 ( v_s ) 取決于彈性常數和密度，故德拜溫度成為衡量原子間結合強度的指标。

典型數值與應用

不同材料的德拜溫度差異顯著，例如：

金剛石：( Theta_D approx 2230 , text{K} )（強共價鍵）
鋁：( Theta_D approx 428 , text{K} )（金屬鍵）
鉛：( Theta_D approx 105 , text{K} )（弱金屬鍵）
該參數用于預測材料的熱膨脹、超導特性、中子散射截面積等性質。

理論背景

由物理學家彼得·德拜（Peter Debye）于1912年提出，用于修正愛因斯坦模型在低溫下熱容預測的偏差。德拜模型引入聲子頻譜的截斷頻率（德拜頻率 ( omega_D )），其對應的溫度即德拜溫度（( Theta_D = hbar omega_D / k_B )）。

參考資料

Kittel, C. Introduction to Solid State Physics (8th ed.), Wiley, 2005. 鍊接
Ashcroft, N. & Mermin, N. Solid State Physics. Holt-Saunders, 1976. 鍊接
National Institute of Standards and Technology (NIST). Debye Temperature Database. 鍊接
Debye, P. Zur Theorie der spezifischen Wärme. Annalen der Physik, 1912. DOI

網絡擴展解釋

德拜溫度是固體物理學中的重要概念，其定義和物理意義可綜合以下要點解釋：

1.基本定義

德拜溫度（$Theta_D$）是描述固體原子振動特性的特征溫度，由美籍荷蘭物理學家彼得·德拜提出。它通過德拜模型将晶格振動的最高頻率與溫度相關聯，計算公式為： $$ ThetaD = frac{hbar omega{text{max}}}{kB} $$ 其中$omega{text{max}}$為晶格振動的最高圓頻率，$hbar$為約化普朗克常數，$k_B$為玻爾茲曼常數。

2.物理意義

原子結合力的反映：德拜溫度越高，表明材料原子間結合力越強，熔點通常也更高。
熱容行為的分界點：
- 高溫區（$T gg Theta_D$）：熱容遵循杜隆-珀替定律，即定容比熱$C_v approx 3R$（$R$為氣體常數），與物質無關。
- 低溫區（$T ll Theta_D$）：熱容遵循量子規律，$C_v propto T$，并隨溫度趨近絕對零度而迅速減小（德拜定律）。

3.影響因素

材料性質：德拜溫度與材料的彈性波速、密度和原子質量相關，公式可表示為： $$ omega_{text{max}} = frac{6pi v N}{V} $$ 其中$v$為聲速，$N$為原子數，$V$為體積。
宏觀性能：金屬的德拜溫度越高，通常其熱膨脹系數越小，楊氏模量越大。

4.典型數值