Différence entre Debye et Einstein Model

Le différence clé Entre Debye et le modèle Einstein est que le Le modèle Debye traite les vibrations du réseau atomique comme des phonons dans une boîte tandis que le modèle d'Einstein traite les solides comme de nombreux oscillateurs harmoniques quantiques individuels et non interactifs.

Les termes du modèle Debye et du modèle Einstein sont principalement utilisés en chimie physique, concernant les propriétés thermodynamiques des solides. Le modèle Debye a été nommé comme tel après le scientifique Peter Debye en 1912. Le modèle Einstein a été nommé d'après Einstein qui a proposé la théorie originale en 1907.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le modèle Debye
3. Qu'est-ce que le modèle Einstein
4. Comparaison côte à côte - Modèle Debye vs Einstein sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que le modèle Debye?

Debye Model est une méthode développée par le scientifique Peter Debye pour estimer la contribution des phonons à la chaleur spécifique dans un solide. Ce terme relève de la thermodynamique en chimie physique à semi-conducteurs. Un phonon peut être défini comme une excitation collective dans une disposition périodique et élastique des atomes ou des molécules en matière condensée (en particulier les états solides et liquides). Le terme chaleur spécifique, en revanche, fait référence à la capacité thermique d'une substance divisée par la masse de la substance (ou c'est la quantité d'énergie qui doit être ajoutée comme chaleur à une unité de masse de la substance à augmenter une unité de température).

Le modèle Debye, contrairement au modèle Einstein, traite les vibrations du réseau atomique de solide comme phonons dans une boîte. Le modèle peut prédire avec précision la dépendance à basse température de la capacité thermique qui est proportionnelle à t³ (Le debye t³ loi).

Figure 01: Comparaison des modèles Debye et Einstein

Nous pouvons décrire le modèle Debye comme un état solide équivalent à la loi de Planck du rayonnement du corps noir. La loi de Planck sur le rayonnement corporel noir traite le rayonnement électromagnétique comme un gaz photonique, mais le modèle Debye traite les vibrations atomiques comme des phonons dans une boîte.

Qu'est-ce que le modèle Einstein?

Le modèle Einstein est une méthode développée par Einstein en 1907 basée sur deux hypothèses: chaque atome dans le réseau solide agit comme un oscillateur harmonique quantique 3D indépendant et tous les atomes oscillent avec la même fréquence. Par conséquent, le modèle Einstein est une méthode solide qui est opposée au modèle Debye. L'hypothèse selon laquelle un solide a des oscillations indépendantes est très précise. Ces oscillations sont des ondes sonores ou des phonons qui sont des modes collectifs impliquant de nombreux atomes. Cependant, selon le modèle Einstein, chaque atome oscille indépendamment.

Figure 02: Un graphique montrant le modèle Einstein pour un solide

Selon le modèle Einstein, nous pouvons observer que la chaleur spécifique d'un solide s'approche du zéro exponentiellement rapide à basse température. Cela se produit parce que toutes les oscillations ont une fréquence commune. Le comportement correct a été décrit plus loin dans le modèle Debye comme une modification du modèle Einstein.

Quelle est la différence entre Debye et le modèle Einstein?

Les modèles de Debye et Einstein sont des concepts thermodynamiques en chimie physique. La principale différence entre Debye et le modèle d'Einstein est que le modèle Debye traite les vibrations du réseau atomique comme des phonons dans une boîte tandis que le modèle d'Einstein traite les solides comme de nombreux oscillateurs harmoniques quantiques individuels et non interagissant.

L'infographie ci-dessous résume la différence entre Debye et le modèle d'Einstein.

Résumé - Debye vs Einstein Modèle

Les modèles de Debye et Einstein sont des concepts thermodynamiques en chimie physique. La principale différence entre Debye et le modèle d'Einstein est que le modèle Debye tétiez les vibrations du réseau atomique comme des phonons dans une boîte tandis que le modèle d'Einstein traite les solides comme de nombreux oscillateurs harmoniques quantiques individuels et non interagissant.

Référence:

1. «Modèle d'Einstein.»Modèle d'Einstein - Un aperçu | ScienceDirect Sujets, disponibles ici.

Image gracieuseté:

1. «Debyevseinstein» (domaine public) via Commons Wikimedia
2. «ESCV» (domaine public) via Commons Wikimedia