但是,最后,认为所考察的基元结构具有同能量(温度)无关的振荡频率,这一假设无疑是不恰当的(注:基元结构的震荡频率与温度有关,而不是无关,即温度会影响基元结构的震荡频率)。”
利用公式10a对固体比热容做了上述总体的考察后,爱因斯坦又用公式10a计算了反常固体比热容,即小比热容元素的本征波长,以继续论证自己固体比热容量子化理论的正确性,其计算结果显示小比热容元素的本证波长都小于48μm,符合自己上述的总体考察结论,结果如下表所示:
表1小比热容元素的本证波长计算值
爱因斯坦对上述结果评论说:“我们注意到,一切具有反常的小原子热容量的元素也具有较小的原子量;按照我们的理解,这是可以预料到的,因为,假使其余情况均相同,小的原子量对应于大的振荡频率。(注:小波长的结果会导致 x=T/(βv)<0.1,即波长λ越小,频率v越大,则会导致 x=T/(βv)<0.1。)”
接着,爱因斯坦还拿公式10a计算了透明固体的红外本证震荡的波长λ,也基本符合自己上述本证波长小于48μm的物质其比热容较传统比热容理论偏低的论断,结果如下表所示:
表2透明固体的红外本证震荡的波长计算值
爱因斯坦自己对这个计算结果的陈述为:
“在第二个表中(注:即上表计算透明固体的红外本证震荡波长),NaCl和KCl只包含具有正常比热容的原子(注:因此其红外本证震荡的波长λ大于48μm);它们的红外本征振荡的波长确实大于48μm(注:情况1,传统比热容理论能解释的)。
其余的物质包含具有真正反常的小比热容的原子(除了Ca);实际上这些物质的本征频率在4.8μm和48μm之间(注:情况2,爱因斯坦此文提出的量子化比热容理论能解释的)。”
从计算中,爱因斯坦还发现透明固体红外本证震荡的波长的计算值大多数都大于观测值,对此,爱因斯坦认为是能量变化(注:即高温分子的热运动)影响了基元结构:
“根据理论从比热容算出的波长一般显著地大于观测到的波长。这种偏离也许可以从基元结构的频率能够随能量发生巨大的变化而得到解释。不管怎么样,第二个表中所列的观测到的λ同计算出来的λ的一致性,不管从相继顺序来说,还是从数量级上来说,都是十分引人注目的。”
以小比热容元素和透明固体的比热容数据验证了自己的量子化固体比热容理论后,在论文的最后,爱因斯坦利用公式10a对未知的金刚石红外本证频率做了理论预测。
将金刚石的实验数据温度T=331.3,比热容c=1.838代入公式10a,爱因斯坦算出金刚石红外本证频率λ为11.0μm。将其反代入公式10a或参照量子化固体比热容曲线图,爱因斯坦又给出了金刚石不同温度下的比热容理论值,如表三所示。
表3金刚石不同温度下的比热容理论值
(注:[33]为0.6638)
最后,爱因斯坦以强调金刚石红外本证频率量子化固体比热容理论的预测值结束了论文《普朗克的辐射理论和比热容理论》:
“因此,根据这理论可以预料,金刚石在λ=11μm处,将显示最大的吸收。”
《物理学年鉴》于1906年11月9日收到了爱因斯坦这篇极大的推广了量子论应用范围的固体比热容理论论文,最终于1907年1月发表。