比热

谐性晶体的量子理论(Quantum Theory of the Harmonic Crystal)

Published: 2026-10-09
  • 简正模与声子(Normal Modes and Phonons)
  • 高温比热(High-Temperature Specific Heat)
  • 低温比热(Low-Temperature Specific Heat)
  • 德拜与爱因斯坦模型(Models of Debye and Einstein)
  • 晶格比热与电子比热的比较(Comparison of Lattice and Electronic Specific Heats)
  • 简正模密度(声子态密度)(Density of Normal Modes; Phonon Level Density)
  • 与黑体辐射理论的类比(Analogy with Theory of Blackbody Radiation)

静态晶格模型的局限

Published: 2026-10-09

第三章回顾了金属自由电子理论的局限,列举了多种只有考虑离子晶格产生的周期势才能解释的现象。 在随后的各章中,离子的周期排列在处理金属和绝缘体时起了关键作用。在所有这些讨论中,离子都被视为构成一个固定、刚性、静止的周期阵列。 不过,这只是实际离子组态的近似, 因为离子的质量并非无限大,也没有无限强的力将其固定在原位。因此,在经典理论中,静态晶格模型(static lattice model)只能在零温下有效。在非零温度下,每个离子都必须有一定热能,因而会在其平衡位置附近作一定运动。此外,在量子理论中,即使零温下,静态晶格模型也不正确,因为不确定性原理(uncertainty principle,$\Delta x\,\Delta p\gtrsim h$)要求局域离子具有某种非零的动量均方值(mean square momentum)。

金属的索末菲理论(The Sommerfeld Theory of Metals)

Published: 2026-10-09
  • 费米—狄拉克分布(Fermi-Dirac distribution)
  • 自由电子(free electrons)
  • 允许波矢的密度(density of allowed wave vectors)
  • 费米动量、能量与温度(Fermi momentum, energy, and temperature)
  • 基态能量与体积模量(ground-state energy and bulk modulus)
  • 自由电子气的热学性质(thermal properties of a free electron gas)
  • 索末菲传导理论(Sommerfeld theory of conduction)
  • 维德曼—弗兰兹定律(Wiedemann-Franz law)