Область низких температур
В
области низких температур возбуждаются
в основном низкочастотные нормальные
колебания, кванты энергии которых
.
При этом средняя энергия нормальных колебаний kT.
Это обусловлено тем, что с повышение температуры происходит увеличение степени возбуждения нормальных колебаний, которые и приводят к росту его средней энергии.
Помимо этого происходит возбуждение новых нормальных колебаний с более высокими частотами. В итоге с повышением температуры число возбужденных нормальных колебаний растет пропорционально кубу абсолютной температуры.
Область высоких температур
При температуре Дебая в твердом теле возбуждается весь спектр нормальных колебаний, включая и колебания с максимальной частотой D.
Поэтому дальнейшее повышение температуры не может вызывать появление новых нормальных колебаний.
В этом случае действие температуры сводится лишь к увеличению степени возбуждения каждого нормального колебания, приводящего к возрастанию их средней энергии.
Следовательно, изменение энергии тела в целом пропорционально первой степени абсолютной температуры, поэтому теплоемкость тела не должна зависеть от температуры (СV = const), т. е. снова приходим к закону Дюлонга и Пти.