Դեբայի ջերմաստիճան

Դեբայի ջերմաստիճան, ջերմաստիճան, որի դեպքում պինդ մարմնում գրգռվում են բոլոր տատանումային մոդերը։ Ջերմաստիճանի հետագա աճը չի հանգեցնում նոր տատանումների նոր մոդերի առաջացման, այլ միայն մեծացնում է առկա մոդերի լայնույթը, այսինքն՝ տատանումների միջին էներգիան աճում է էներգիայի աճին զուգընթաց։

Դեբայի ջերմաստիճանը նյութի ֆիզիկական հաստատուն է։ Բնութագրում է պինդ մարմնի բազմաթիվ հատկություններ՝ ջերմունակություն, էլեկտրահաղորդականություն, ջերմահաղորդականություն, ռենտգենյան սպեկտրների գծերի լայնացում, առաձգական հատկությունները և այլն։ Առաջին անգամ ներմուծել է Պետեր Դեբայը իր ջերմունակության տեսության մեջ։

Դեբայի ջերմաստիճանը որոշվում է հետևյալ բանաձևով՝

 

Որտեղ -ը Պլանկի հաստատունն է, -ն՝ պինդ մարմնի ատոմների տատանումների առավելագույն հաճախությունը, -ն՝ Բոլցմանի հաստատունը։

Դեբայի ջերմաստիճանը մոտավորապես ցույց է տալիս այն ջերմաստիճանային սահմանը, որից ներքև սկսվում են ի հայտ գալ քվանտային երևույթները։

Ֆիզիկական մեկնաբանություն 

Դեբայի ջերմաստիճանից ցածր ջերմաստիճաններում բյուրեղացանցի ջերմաստիճանը որոշվում է հիմնականում ակուստիկական տատանումներով, և համաձայն Դեբայի օրենքի, ուղիղ համեմատական է ջերմաստիճանի խորանարդին։

Դեբայի ջերմաստիճանից շատ բարձր ջերմաստիճաններում ճիշտ է Դյուլոնգ-Պտիի օրենքը, ըստ որի ջերմունակությունը հաստատուն է և հավասար է
, որտեղ -ը տարրական բջիջների թիվն է մարմնում,  -ը՝ ատոմների թիվը տարրական բջջում, -ն՝ Բոլցմանի հաստատունը։

Միջանկյալ ջերմաստիճաններում բյուրեղացանցի ջերմաստիճանը կախված է այլ գործոններից, ինչպիսիքն են ակուստիկական և օպտիկական ֆոնոնների դիսպերսիան, ատոմների թիվը տարրական բջջում և այլն։ Ակուստիկական ֆոնոնների ներդրումը, մասնավորապես, տրվում է

 

Բանաձևով, որտեղ  -ն Դեբայի ջերմաստիճանն է, իսկ 
 

ֆունկցիան կոչվում է Դեբայի ֆունկցիա։

Դեբայի ջերմաստիճանից շատ ցածր ջերմաստիճաններում, ինչպես նշվեց, ջերմունակությունը ուղիղ համեմատական է ջերմաստիճանի խորանարդին՝

 ։

Դեբայի ջերմաստիճանի գնահատականներ 

Դեբայի բանաձևի արտածման ժամանակ բյուրեղացանցի ջերմունակության որոշման համար մի քանի ենթադրություններ են արվում. ընդունվում է ակուստիկական ֆոնոնների դիսպերսիայի գծային օրենքը, անտեսվում է օպտիկական ֆոնոնների ներկայությունը և Բրիլյուենի գոտին փոխարինվում է միևնույն ծավալի սֆերայով։ Եթե -ն այդ սֆերայի շառավիղն է, ապա , որտեղ -ը լույսի արագություն է, -ն կոչվում է Դեբայի հաճախություն։ Դեբայի ջերմաստիճանը որոշվում է 
 
հարաբերությունից։

Աղյուսակում բերված է Դեբայի ջերմաստիճանի արժեքը մի շարք նյութերի համար։

Ծանոթագրություններ 

Պինդ մարմնի ֆիզիկա