डेबी और आइंस्टीन मॉडल के बीच मुख्य अंतर यह है कि डेबी मॉडल परमाणु जाली के कंपन को एक बॉक्स में फोनन के रूप में मानता है जबकि आइंस्टीन मॉडल ठोस को कई व्यक्तिगत, गैर-अंतःक्रियात्मक क्वांटम हार्मोनिक ऑसिलेटर के रूप में मानता है।
डेबी मॉडल और आइंस्टीन मॉडल शब्द मुख्य रूप से भौतिक रसायन विज्ञान में उपयोग किए जाते हैं, ठोस पदार्थों के थर्मोडायनामिक गुणों के संबंध में। 1912 में वैज्ञानिक पीटर डेबी के नाम पर डेबी मॉडल का नाम रखा गया था। आइंस्टीन मॉडल का नाम आइंस्टीन के नाम पर रखा गया था, जिन्होंने 1907 में मूल सिद्धांत का प्रस्ताव रखा था।
डेबी मॉडल क्या है?
डेबी मॉडल वैज्ञानिक पीटर डेबी द्वारा एक ठोस में विशिष्ट गर्मी में फोनन योगदान का अनुमान लगाने के लिए विकसित एक विधि है।यह शब्द ठोस अवस्था भौतिक रसायन विज्ञान में ऊष्मागतिकी के अंतर्गत आता है। एक फोनन को संघनित पदार्थ (विशेष रूप से ठोस और तरल अवस्था) में परमाणुओं या अणुओं की आवधिक, लोचदार व्यवस्था में सामूहिक उत्तेजना के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। दूसरी ओर, विशिष्ट ऊष्मा शब्द, पदार्थ के द्रव्यमान से विभाजित पदार्थ की ऊष्मा क्षमता को संदर्भित करता है (या, यह ऊर्जा की मात्रा है जिसे पदार्थ के द्रव्यमान की एक इकाई में ऊष्मा के रूप में जोड़ा जाना चाहिए तापमान की एक इकाई बढ़ाएँ)।
डेबी मॉडल, आइंस्टीन मॉडल के विपरीत, ठोस के परमाणु जाली के कंपन को एक बॉक्स में फोनन के रूप में मानता है। मॉडल सटीक रूप से ताप क्षमता की निम्न-तापमान निर्भरता का अनुमान लगा सकता है जो T3 (Debye T3 कानून) के समानुपाती है।
चित्र 01: डेबी और आइंस्टीन मॉडल की तुलना
हम डेबी मॉडल को ब्लैक बॉडी रेडिएशन के प्लैंक के नियम के बराबर एक ठोस अवस्था के रूप में वर्णित कर सकते हैं। ब्लैक बॉडी रेडिएशन का प्लैंक का नियम विद्युत चुम्बकीय विकिरण को एक फोटॉन गैस के रूप में मानता है, लेकिन डेबी मॉडल परमाणु कंपन को एक बॉक्स में फोनन के रूप में मानता है।
आइंस्टीन मॉडल क्या है?
आइंस्टीन मॉडल आइंस्टीन द्वारा 1907 में दो मान्यताओं के आधार पर विकसित एक विधि है: ठोस जाली में प्रत्येक परमाणु एक स्वतंत्र 3D क्वांटम हार्मोनिक ऑसिलेटर के रूप में कार्य करता है और सभी परमाणु समान आवृत्ति के साथ दोलन करते हैं। इसलिए, आइंस्टीन मॉडल एक ठोस-आधारित विधि है जो डेबी मॉडल के विपरीत है। यह धारणा कि एक ठोस में स्वतंत्र दोलन होते हैं, बहुत सटीक है। ये दोलन ध्वनि तरंगें या फोनन हैं जो सामूहिक मोड हैं जिनमें कई परमाणु शामिल होते हैं। हालांकि, आइंस्टीन मॉडल के अनुसार, प्रत्येक परमाणु स्वतंत्र रूप से दोलन करता है।
चित्र 02: एक ठोस के लिए आइंस्टीन मॉडल को दर्शाने वाला एक ग्राफ
आइंस्टाइन मॉडल के अनुसार, हम देख सकते हैं कि किसी ठोस की विशिष्ट ऊष्मा कम तापमान पर तेजी से शून्य के करीब पहुंचती है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि सभी दोलनों की एक सामान्य आवृत्ति होती है। सही व्यवहार को बाद में डेबी मॉडल में आइंस्टीन मॉडल के संशोधन के रूप में वर्णित किया गया था।
डेबी और आइंस्टीन मॉडल में क्या अंतर है?
डेबी और आइंस्टीन के मॉडल भौतिक रसायन विज्ञान में थर्मोडायनामिक अवधारणाएं हैं। डेबी और आइंस्टीन मॉडल के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि डेबी मॉडल परमाणु जाली के कंपन को एक बॉक्स में फोनन के रूप में मानता है जबकि आइंस्टीन मॉडल ठोस को कई व्यक्तिगत, गैर-अंतःक्रियात्मक क्वांटम हार्मोनिक ऑसिलेटर के रूप में मानता है।
नीचे इन्फोग्राफिक डेबी और आइंस्टीन मॉडल के बीच अंतर को सारांशित करता है।
सारांश – डेबी बनाम आइंस्टीन मॉडल
डेबी और आइंस्टीन के मॉडल भौतिक रसायन विज्ञान में थर्मोडायनामिक अवधारणाएं हैं। डेबी और आइंस्टीन मॉडल के बीच महत्वपूर्ण अंतर यह है कि डेबी मॉडल परमाणु जाली के कंपन को एक बॉक्स में फोनन के रूप में बताता है जबकि आइंस्टीन मॉडल ठोस पदार्थों को कई व्यक्तिगत, गैर-अंतःक्रियात्मक क्वांटम हार्मोनिक ऑसिलेटर के रूप में मानता है।
