디바이 온도보다 충분히 낮은 온도에서 절연체 결정의 비열(격자 비열)은 온도에 따라 어떻게 변하는가?

정답: B. 온도의 세제곱에 비례하여 작아진다

격자 진동의 에너지는 양자화되어 있어, kT가 진동 에너지의 단위 ħω보다 작은 진동은 거의 여기되지 않습니다. 디바이 온도보다 충분히 낮은 온도에서 여기되는 것은 에너지가 낮은 장파장의 음향 포논뿐이며, 그 수가 온도와 함께 늘어나므로 격자 비열은 T³에 비례합니다(디바이 T³ 법칙). 거의 3R로 일정해지는 것은 디바이 온도와 같은 정도 이상의 고온에서의 고전적 극한으로, 뒬롱-프티 법칙에 해당합니다. 온도에 비례하는 비열은 금속의 전도 전자에 의한 전자 비열의 특징으로, 페르미 준위 근처의 전자만 열로 여기되기 때문입니다.