Die thermischen Eigenschaften von Alkalihalogenidkristallen. I. Die Wärmekapazität von Kaliumchlorid, Kaliumbromid, Kaliumiodid und Natriumiodid zwischen 2,8 und 270˚K

Zusammenfassung Die Messungen wurden mit zwei adiabatischen Kalorimeteranordnungen durchgeführt, eine für den Temperaturbereich von 2,8 bis 20°K und die andere für den Bereich von 12 bis 270°K. Das Arbeits-Thermometer für die erstgenannte Anordnung war ein Kohlenstoffwiderstand und für die letzter ein spannungsfreies Kapsel-Typ-Platin-Widerstandsthermometer. Die Kristalle (Stücke von etwa 0,5 cm Größe) wurden in dünne Kupfer-Kalorimetergefäße mit einer kleinen Menge Heliumgas versiegelt, um den Wärmeaustausch zu fördern. Die Genauigkeit der Messungen wird auf ± 2 % bei den niedrigsten Temperaturen geschätzt, was schnell auf ± 0,2 % für T ⋝ 20°K ansteigt. Die Präzision war im Allgemeinen besser als dieser Wert um den Faktor zwei bei den meisten Temperaturen. Offensichtliche Debye-Charakteristiken (ΘD) wurden für alle experimentellen Ergebnisse berechnet. Die Variation von ΘD mit der Temperatur stimmt im Allgemeinen mit den Vorhersagen der Theorie überein. Ausgehend von den niedrigsten Temperaturen sinkt ΘD für die drei Kaliumsalze zunächst auf ein Minimum im Bereich von T = ΘD/12, dann steigt sie zu einem Maximum im Bereich von T = ΘD/2 und fällt anschließend gleichmäßig ab. ΘD für Natriumiodid zeigt dasselbe Verhalten bei niedrigen Temperaturen, steigt jedoch bei 270° K weiterhin an.