Dallimi kryesor midis modelit Debye dhe Ajnshtajnit është se modeli Debye i trajton dridhjet e rrjetës atomike si fonone në një kuti ndërsa modeli i Ajnshtajnit trajton trupat e ngurtë si shumë oshilatorë harmonikë kuantikë individualë, jo bashkëveprues.
Termat modeli Debye dhe modeli i Ajnshtajnit përdoren kryesisht në kiminë fizike, në lidhje me vetitë termodinamike të trupave të ngurtë. Modeli Debye u emërua si i tillë sipas shkencëtarit Peter Debye në vitin 1912. Modeli i Ajnshtajnit u emërua sipas Ajnshtajnit i cili propozoi teorinë origjinale në 1907.
Çfarë është Modeli Debye?
Modeli Debye është një metodë e zhvilluar nga shkencëtari Peter Debye për të vlerësuar kontributin e fononit në nxehtësinë specifike në një trup të ngurtë. Ky term hyn në termodinamikën në kiminë fizike në gjendje të ngurtë. Një fonon mund të përkufizohet si një ngacmim kolektiv në një rregullim periodik, elastik të atomeve ose molekulave në lëndën e kondensuar (veçanërisht në gjendje të ngurtë dhe të lëngët). Termi nxehtësi specifike, nga ana tjetër, i referohet kapacitetit të nxehtësisë së një substance të ndarë me masën e substancës (ose, është sasia e energjisë që duhet t'i shtohet si nxehtësi një njësie të masës së substancës për të rrit një njësi të temperaturës).
Modeli Debye, ndryshe nga modeli i Ajnshtajnit, i trajton dridhjet e rrjetës atomike të ngurtë si fonone në një kuti. Modeli mund të parashikojë me saktësi varësinë nga temperatura e ulët e kapacitetit të nxehtësisë që është proporcionale me T3 (ligji Debye T3).
Figura 01: Krahasimi i Modeleve Debye dhe Einstein
Mund ta përshkruajmë modelin Debye si një gjendje të ngurtë ekuivalente me ligjin e Plankut të rrezatimit të trupit të zi. Ligji i Plankut për rrezatimin e trupit të zi e trajton rrezatimin elektromagnetik si një gaz foton, por modeli Debye i trajton dridhjet atomike si fonone në një kuti.
Çfarë është modeli i Ajnshtajnit?
Modeli i Ajnshtajnit është një metodë e zhvilluar nga Ajnshtajni në 1907 bazuar në dy supozime: çdo atom në rrjetën e ngurtë vepron si një oshilator i pavarur harmonik kuantik 3D dhe të gjithë atomet lëkunden me të njëjtën frekuencë. Prandaj, modeli i Ajnshtajnit është një metodë me bazë solide e cila është e kundërt me modelin Debye. Supozimi se një trup i ngurtë ka lëkundje të pavarura është shumë i saktë. Këto lëkundje janë valë zanore ose fonone që janë mënyra kolektive që përfshijnë shumë atome. Megjithatë, sipas modelit të Ajnshtajnit, çdo atom lëkundet në mënyrë të pavarur.
Figura 02: Një grafik që tregon modelin e Ajnshtajnit për një të ngurtë
Sipas modelit të Ajnshtajnit, mund të vërejmë se nxehtësia specifike e një trupi të ngurtë i afrohet zeros në mënyrë eksponenciale të shpejtë në temperatura të ulëta. Kjo ndodh sepse të gjitha lëkundjet kanë një frekuencë të përbashkët. Sjellja e saktë u përshkrua më vonë në modelin Debye si një modifikim i modelit të Ajnshtajnit.
Cili është ndryshimi midis modelit Debye dhe Einstein?
Modelet e Debye dhe Ajnshtajnit janë koncepte termodinamike në kiminë fizike. Dallimi kryesor midis modelit Debye dhe Ajnshtajnit është se modeli Debye i trajton dridhjet e rrjetës atomike si fonone në një kuti ndërsa modeli i Ajnshtajnit trajton trupat e ngurtë si shumë oshilatorë harmonikë kuantikë individualë, jo bashkëveprues.
Më poshtë infografia përmbledh ndryshimin midis modelit Debye dhe Ajnshtajnit.
Përmbledhje – Debye vs Modeli Einstein
Modelet e Debye dhe Ajnshtajnit janë koncepte termodinamike në kiminë fizike. Dallimi kryesor midis modelit Debye dhe Ajnshtajnit është se modeli Debye i trajton dridhjet e rrjetës atomike si fonone në një kuti ndërsa modeli i Ajnshtajnit trajton trupat e ngurtë si shumë oshilatorë harmonikë kuantikë individualë, jo bashkëveprues.
