Die sleutelverskil tussen Debye- en Einstein-model is dat die Debye-model vibrasies van die atoomrooster as fonone in 'n boks behandel, terwyl Einstein-model vastestowwe soveel individuele, nie-interaksie-kwantumharmoniese ossillators behandel.
Die terme Debye-model en Einstein-model word hoofsaaklik in fisiese chemie gebruik, met betrekking tot die termodinamiese eienskappe van vaste stowwe. Die Debye-model is as sodanig vernoem na die wetenskaplike Peter Debye in 1912. Die Einstein-model is vernoem na Einstein wat die oorspronklike teorie in 1907 voorgestel het.
Wat is Debye Model?
Debye-model is 'n metode wat deur die wetenskaplike Peter Debye ontwikkel is om fononbydrae tot die spesifieke hitte in 'n vaste stof te skat. Hierdie term kom onder termodinamika in vastestof fisiese chemie. 'n Fonon kan gedefinieer word as 'n kollektiewe opwekking in 'n periodieke, elastiese rangskikking van atome of molekules in gekondenseerde materie (spesifiek vaste en vloeibare toestande). Die term spesifieke hitte, aan die ander kant, verwys na die hittekapasiteit van 'n stof gedeel deur die massa van die stof (of dit is die hoeveelheid energie wat as hitte by een eenheid van die massa van die stof gevoeg moet word om verhoog een eenheid temperatuur).
Die Debye-model, anders as die Einstein-model, behandel die vibrasies van die atoomrooster van vaste stof as fonone in 'n boks. Die model kan die lae-temperatuur-afhanklikheid van die hittekapasiteit wat eweredig is aan T3 (die Debye T3-wet) akkuraat voorspel.
Figuur 01: Vergelyking van Debye- en Einstein-modelle
Ons kan die Debye-model beskryf as 'n vaste toestand gelykstaande aan die Planck se wet van swart liggaamsstraling. Planck se wet van swart liggaamsstraling behandel elektromagnetiese straling as 'n fotongas, maar die Debye-model behandel atoomvibrasies as fonone in 'n boks.
Wat is Einstein-model?
Einstein-model is 'n metode wat deur Einstein in 1907 ontwikkel is, gebaseer op twee aannames: elke atoom in die soliede rooster tree op as 'n onafhanklike 3D-kwantumharmoniese ossillator en alle atome ossilleer met dieselfde frekwensie. Daarom is Einstein-model 'n soliede-gebaseerde metode wat teenoor die Debye-model is. Die aanname dat 'n vaste stof onafhanklike ossillasies het, is baie akkuraat. Hierdie ossillasies is klankgolwe of fonone wat kollektiewe modusse is wat baie atome insluit. Volgens die Einstein-model ossilleer elke atoom egter onafhanklik.
Figuur 02: 'n Grafiek wat die Einstein-model vir 'n vaste stof wys
Volgens die Einstein-model kan ons waarneem dat die spesifieke hitte van 'n vaste stof die nul eksponensieel vinnig nader by lae temperature. Dit gebeur omdat alle ossillasies een gemeenskaplike frekwensie het. Die korrekte gedrag is later in Debye-model beskryf as 'n wysiging van die Einstein-model.
Wat is die verskil tussen Debye en Einstein-model?
Debye en Einstein se modelle is termodinamiese konsepte in fisiese chemie. Die sleutelverskil tussen Debye- en Einstein-model is dat die Debye-model die vibrasies van die atoomrooster as fononen in 'n boks hanteer, terwyl die Einstein-model die vaste stowwe as baie individuele, nie-interaksie-kwantumharmoniese ossillators behandel.
Infografika hieronder som die verskil tussen Debye en Einstein-model op.
Opsomming – Debye vs Einstein Model
Debye en Einstein se modelle is termodinamiese konsepte in fisiese chemie. Die sleutelverskil tussen Debye- en Einstein-model is dat die Debye-model die vibrasies van die atoomrooster as fononen in 'n boks spen, terwyl die Einstein-model die vaste stowwe as baie individuele, nie-interaksie-kwantumharmoniese ossillators behandel.
