Физика / Kontrolny_blok_23

Лекция №23 (Харченко)

Теоретические вопросы

1. Что учел Дебай, развивая теорию Эйнштейна?

2. Что такое фонон?

3. Что такое характеристическая температура?

4. Предположения, на которые опирался Эйнштейн в своей теории?

Тест

1. Теплоемкость С системы при постоянном объеме определяется по формуле:

   1. 

   2. 

   3. 

2. По формуле вычисляется:

   1. Молярная теплоемкость химически простых твердых тел

   2. Молярная теплоемкость химически сложных тел

   3. Молярная теплоемкость кристалла

3. Коэффициент линейного расширения вычисляется:

   1. 

   2. 

   3. 

4. Какая из теорий появилась раньше?

   1. Теория Эйнштейна

   2. Теория Дебая

   3. Обе теории появились примерно в одно и то же время

5. Что называют удельной теплоемкостью?

   1. Количество теплоты, необходимое для нагревания вещества массой 1 кг на 1 °С

   2. Количество внутренней энергии, которую получает тело при совершении работы

   3. Количество теплоты, которое необходимо для нагревания вещества на 1 °С

6. В каких единицах измеряют удельную теплоемкость?

   1. Дж

   2. Дж/(кг*К)

   3. Вт

7. Верно ли утверждение: энергия Ɛ фонона связана с круговой частотой ѡ колебаний классической волны соотношением ?

   1. Верно

   2. Неверно

   3. Не знаю

8. Фонон – это…

   1. Квант электромагнитного поля

   2. Гипотетический квант времени

   3. Квант колебательного движения кристалла

9. В модели Эйнштейна рассматривается система осцилляторов с:

   1. Одинаковой частотой колебаний

   2. Плотностью состояний, не зависящей от частоты колебаний

   3. Плотностью состояний, пропорциональной квадрату частоты колебаний

10. В модели Дебая рассматривается система осцилляторов с:

    1. Одинаковой частотой колебаний

    2. Различными частотами колебаний

    3. Плотностью состояний, не зависящей от частоты колебаний

Задачи №1: Используя квантовую теорию теплоемкости Эйнштейна, вычислить удельную теплоемкость с при постоянном объеме алюминия при температуре Т=200К. Характеристическую температуру Эйнштейна принять для алюминия равной 300К.

Решение: Удельная теплоемкость с вещества может быть выражена через молярную теплоемкость соотношением: (1), где M – молярная масса. Молярная теплоемкость при постоянном объеме по теории Эйнштейна выражается формулой: (2). Подставив в (1) выражение теплоемкости по формуле (2), получим: . Произведем вычисления: =770 Дж/(кг*К).

Ответ: 770 Дж/(кг*К)

№2: Определить максимальную частоту собственных колебаний в кристалле золота по теории Дебая. Характеристическая температура равна 180К.

Решение: Характеристическая температура Дебая находится по формуле: . Отсюда получим: . Подставим значения: Гц.

Ответ: 2,4*Гц