大学で固体の比熱(古典論と量子論)という課題のレポートが出されたんですけど,色々調べても難しくて説明できないんで簡単な違いだけでも教えてほしいんですけど…お願いします
固体の比熱を議論するうえで必要となる物理は統計力学ですがここで全面的に展開しても,ナンセンスな気がします.
そこでなるべく深入りしない説明にしますね.
古典論というのはDulong-Petitモデルのことで,固体の比熱は物質に依らずコンスタントな値を示すというものです.その後Einsteinモデルというのが現れ,低温での比熱の振る舞いが単調増加になることを示しました.
そして量子論の登場です.すでにEinsteinモデルで量子論が使われているのですが,まあ,いいとします.あまりこだわらずに.Einsteinモデルをうけて最終的にDebyeモデルというものに落ち着きます.これは固体を構成する粒子の角振動数を状態密度に乗せる,まあつまりある分布に置き換えることを考慮したものです. 結果的に固体の比熱は低温でなだらかな単調増加を示し(T^3乗則といわれる),高温で落ち着くという理論が得られました.