تفاوت اصلی بین مدل Debye و مدل انیشتین این است که مدل Debye ارتعاشات شبکه اتمی را به عنوان فونون در یک جعبه تلقی می کند در حالی که مدل انیشتین با جامدات به عنوان بسیاری از نوسانگرهای هارمونیک کوانتومی منفرد و غیر متقابل رفتار می کند.
اصطلاح مدل دبای و مدل انیشتین عمدتاً در شیمی فیزیک در مورد خواص ترمودینامیکی جامدات استفاده می شود. مدل دبای در سال 1912 پس از دانشمند پیتر دبی به این نام نامگذاری شد.
مدل Debye چیست؟
مدل دبای روشی است که توسط دانشمند پیتر دبی برای تخمین سهم فونون در گرمای ویژه یک جامد توسعه یافته است.این اصطلاح تحت عنوان ترمودینامیک در شیمی فیزیک حالت جامد آمده است. فونون را می توان به عنوان یک برانگیختگی جمعی در آرایش تناوبی و کشسانی از اتم ها یا مولکول ها در ماده متراکم (به ویژه حالت جامد و مایع) تعریف کرد. از طرف دیگر، اصطلاح گرمای ویژه به ظرفیت گرمایی یک ماده تقسیم بر جرم ماده اشاره دارد (یا مقدار انرژی است که باید به عنوان گرما به یک واحد از جرم ماده اضافه شود. افزایش یک واحد دما).
مدل دبای، بر خلاف مدل انیشتین، ارتعاشات شبکه اتمی جامد را مانند فونون های یک جعبه در نظر می گیرد. این مدل می‌تواند وابستگی ظرفیت گرمایی به دمای پایین را که متناسب با T3 (قانون Debye T3) با دقت پیش‌بینی کند.
شکل 01: مقایسه مدل های دبای و انیشتین
ما می توانیم مدل Debye را به عنوان یک حالت جامد معادل قانون پلانک در مورد تابش جسم سیاه توصیف کنیم. قانون پلانک در مورد تشعشعات جسم سیاه، تابش الکترومغناطیسی را به عنوان یک گاز فوتون در نظر می گیرد، اما مدل Debye ارتعاشات اتمی را مانند فونون های یک جعبه در نظر می گیرد.
مدل انیشتین چیست؟
مدل انیشتین روشی است که توسط انیشتین در سال 1907 بر اساس دو فرض ایجاد شد: هر اتم در شبکه جامد به عنوان یک نوسان ساز کوانتومی مستقل سه بعدی عمل می کند و همه اتم ها با فرکانس یکسان در نوسان هستند. بنابراین، مدل انیشتین یک روش مبتنی بر جامد است که در مقابل مدل دبای است. این فرض که یک جامد دارای نوسانات مستقل است بسیار دقیق است. این نوسانات امواج صوتی یا فونون هایی هستند که حالت های جمعی شامل بسیاری از اتم ها هستند. با این حال، طبق مدل انیشتین، هر اتم به طور مستقل در نوسان است.
شکل 02: نموداری که مدل انیشتین را برای یک جامد نشان می دهد
طبق مدل انیشتین، می توانیم مشاهده کنیم که گرمای ویژه یک جامد در دماهای پایین به سرعت به صفر نزدیک می شود. این به این دلیل است که همه نوسانات دارای یک فرکانس مشترک هستند. رفتار صحیح بعداً در مدل Debye به عنوان اصلاح مدل انیشتین توصیف شد.
تفاوت بین مدل دبای و اینشتین چیست؟
مدل های دبای و انیشتین مفاهیم ترمودینامیکی در شیمی فیزیک هستند. تفاوت اصلی بین مدل دبی و مدل انیشتین این است که مدل دبای ارتعاشات شبکه اتمی را مانند فونون های یک جعبه تلقی می کند در حالی که مدل انیشتین جامدات را به عنوان بسیاری از نوسانگرهای هارمونیک کوانتومی منفرد و غیر متقابل رفتار می کند.
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین مدل Debye و Einstein را خلاصه می کند.
خلاصه - دبای در مقابل مدل انیشتین
مدل های دبای و انیشتین مفاهیم ترمودینامیکی در شیمی فیزیک هستند. تفاوت اصلی بین مدل دبی و اینشتین در این است که مدل دبای ارتعاشات شبکه اتمی را به صورت فونون در یک جعبه نشان می دهد در حالی که مدل انیشتین جامدات را به عنوان بسیاری از نوسانگرهای هارمونیک کوانتومی منفرد و غیر متقابل رفتار می کند.
