Zusammenfassung
Da außer der thermischen Ausdehnung die in das Kapitel „Wärme“ gehörigen Eigenschaften fester Körper bereits in anderen Teilen dieses Werkes behandelt werden, so kann es sich in den folgenden Abschnitten nur darum handeln, einen Überblick über den Zusammenhang der thermisch-elastischen Eigenschaften fester Körper zu geben, wobei als Ziel vorschwebt, diese Eigenschaften auf wenige charakteristische Größen der Atome oder letzten Endes auf deren Bau selbst zurückzuführen. Es wird sich dabei empfehlen, als Richtschnur der Darstellung die Theorie fester Körper zu wählen, deren Ergebnisse wir, um Wiederholungen zu vermeiden, vielfach von anderen Stellen dieses Werkes übernehmen werden.
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Literatur
Vgl. G. Tammann, Aggregatzustände. Leipzig 1922.
Wegen der einschlägigen Literatur sei z. B. verwiesen auf P. P. Ewald, Kristalle und Röntgenstrahlen, S. 312 ff. Berlin 1923. — Siehe ferner ds. Handb. XXIV.
M. Born, Dynamik der Kristallgitter, 1. Aufl. 1915; 2. Aufl. als „Atomtheorie des festen Zustandes“ 1923.
Über die bisherigen Kristallanalysen s. besonders W. H. u. W. L. Bragg, X-Rays and Crystal Structure, London 1924; ferner P. P. Ewald, 1. C.
Vgl. P. P. Ewald, Kristalle und Röntgenstrahlen, S. 155. Berlin 1923.
A. Reis, ZS. f. Phys. Bd. 1, S. 204. 1920; K. Weissenberg, ZS. f. Phys. Bd. 34, S. 433. 1925; ZS. f. Kristallographie Bd. 62, S. 52. 1925.
Dieser Gedanke findet sich zuerst bei E Madelung, Phys. ZS. Bd. 11, S. 898. 1910
J. W. Retgers, ZS. f. phys. Chem. Bd. 14, S. 4. 1894.
W. Barlow U. W. J. Pope, Rapp. du Conseil de Physique Solvay (1913). S. 141. Paris 1921. Das reguläre System dichtester Packung ist das flächenzentrierte.
W. L. Bragg, Phil. Mag. Bd. 40, S. 169. 1920.
F. Rinne, ZS. f. phys. Chem. Bd. 100, S. 408. 1921.
W. P. Davey U. F. G. Wlcx, Phys. Rev. Bd. 17, S. 403. 1921.
Vgl. über die sog. Ionendeformation K. Fajansu. G. Joos, ZS. f. Phys. Bd. 23, S. 1. 1924
M. Born U. W. Heisenberg, ebd. Bd. 23, S. 388. 1924
M. Born, ZS. f. Elektrochem. Bd. 30, S. 382. 1924.
H. G. Grimm, ZS. f. Elektrochem. Bd. 28, S. 75. 1922; Tab. 2.
K. Fajans R. K. F. Herzfeld, ZS. f. Phys. Bd. 2, S. 309. 1920.
H. Grimm, ZS. f. phys. Chem. Bd. 98, S. 353. 1921.
Näheres bei G. v. Hevesy, ZS. f. phys. Chem. Bd. 101, S. 337. 1922; s. auch Ziff. 28.
Näheres bei M. Born, Dynamik der Kristallgitter, 1. Aufl. 1915.
M. Born, Atomtheorie des festen Zustandes, S. 570.
Debye, Vorträge über die kinetische Theorie der Materie und der Elektrizität. S. 17, B. G. Teubner 1914.
G. Mie, Ann. d. Phys. Bd. 11, S. 657. 1903; s. auch E. Grüneisen, ebd. Bd. 39, S. 257. 1912.
Vgl. E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 39, S. 266. 1912.
M. Born u. A. Landé, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 20, S. 210. 1918.
F. Haber, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd 13, S. 1117. 1911.
M. Born U. A. Landé, Berl. Ber. 1918, S. 1063.
M. Born, Atomtheorie des festen Zustandes, S. 746. Leipzig 1923.
M. Born, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 20, S. 230. 1918.
K. Fajans u. K. F. Herzfeld, ZS. f. Phys. Bd. 2, S. 309. 1920.
W. Schottky, Phys. ZS. Bd. 21, S. 232. 1920; BORN, Atomtheorie des festen Zustandes, S. 737.
P. VV. Bridgman, Proc. Amer. Acad. Bd. 58, S. 165. 1923; besonders S. 227 ff.
T. W. Richards, Journ. chem. soc. Bd. 99, S. 1201. 1911 (Faraday Lecture); Journ. Amer. Chem. Soc. Bd. 36, S. 2417. 1914.
A. Lande, ZS. f. Phys. Bd. 4, S. 410. 1921; Bd. 6, S. 10. 1921; s. auch M. Born u. W. Heisenberg, ebenda. Bd. 14, S. 44. 1923.
Nach neueren Versuchen von Korn u. Gucrel hält FAJANS die Zahl 147 kcal für wahrscheinlicher: ZS. f. Elektrochem. Bd. 31, S. 63. 1925.
W. H. Keesom, Phys. ZS. Bd. 22, S. 129, 643. 1921; Bd. 23, S. 225. 1922
P. Debye, ebenda Bd. 21, S. 178. 1920; Bd. 22, S. 302. 1921.
M. Born u. H. Kornfeld, Phys. ZS. Bd. 24, S. 121. 1923.
Dies wird besonders von W. Nernst bezweifelt. Vgl. dessen Theoretische Chemie, B. bis 10. Aufl. 1921, S. 437ff.; dagegen M. Born, ZS. f. Elektrochem. Bd. 30, S. 382. 1924.
L. Boltzmann, Wiener Ber. Bd. 63, 2. Abt., S. 731. 1871.
F. Richarz, Wied. Ann. Bd. 48, S. 708. 1893.
Vgl. W. Nernst, Die theoretischen und experimentellen Grundlagen des neuen Wärmesatzes, 2. Aufl., Halle 1924.
E. Grüneisen R. E. Goens, ZS. f. Phys. Bd. 26, S. 250. 1924.
M. Born u. Tu. v. Keirman, Phys. ZS. Bd. 13, S. 297. 1912.
M. Born, Atomtheorie des festen Zustandes, S. 646.
F. Richarz, Wied. Ann. Bd. 48, S. 708. 1893.
M. Born u. E. Brody, ZS. f. Phys. Bd. 6, S. 132. 1921; s. auch E. SCHRÖDINGER, ebenda Bd. 11, S. 17o, 393. 1922.
A. Magnus, ZS. f. Phys. Bd. 7, S. 141. 1921; G. v. Hevesy, ZS. f. phys. Chem. Bd. 101, S. 337. 1922.
Zum Beispiel M. Planck, Theorie der Wärmestrahlung. 4. Aufl. 1921, S. 127 u. 203.
L. S. Ornstein, Proc. Amsterdam Bd. 14, 5. 983. 1912.
P. Debye, Göttinger Vorträge 1914, S. 29.
M. Born, Atomtheorie des festen Zustandes, Gleichung (317), S. 678. 1923.
G. Mie, Ann. d. Phys. Bd. 11, S. 657. 1903, Gleichung (28).
E. Grüneisen, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 13, S. 836. 1911, Gleichung (1) u. S. 843; Ann. d. Phys. Bd. 39, S. 257. 1912; Rapport du Conseil de Physique Solvay 1913, Paris 1921, S. 243.
S. Ratnowsky, Ann. d. Phys. Bd: 38, S. 637. 1912.
P. Debye, Göttinger Vorträge über die kin. Theorie der Materie, S. 17. 1914.
R. Ortvay, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 15, S. 773. 1913
P. Debye, I. C. unter; K. Försterling, Ann. d. Phys. Bd. 61, S. 549. 1920.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. (4) Bd. 39, S. 257. 1912.
E. Madelung, Göttinger Nachr. 1909, S. 100; 1910, S. 43; Phys. ZS. Bd. 11, S. 898. 1910; s. auch W. Sutherland, Phil. Mag. (6) Bd. 20, S. 657. 1910.
A. Einstein, Ann. d. Phys. Bd. 34, S. 170. 1911.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 39. S. 269. 1912, Gleichung (11a). Eine strengere Berechnung der Größe y für zentrische Diagonalgitter gibt BORN, Atomtheorie des festen Zustandes, S. 691 ff.
Vgl. hierzu P. Debye, Vorträge über. die kin. Theorie der Materie und der Elektrizität, S. 40. 1914.
Die Zahlen sind teils aus Landolt-Börnstein, Physik.-Chem. Tabellen 1923 über nommen, teils aus den Arbeiten von TH. W. Richards, Journ. Amer. Chem. Soc. Bd. 37, S. 1643. 1915; E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 25, S. 825. 1908; Bd. 33, S. 1239. 1910
E. Madelung u. R. Fucus, ebenda Bd. 65, S. 289. 1921
L. H. Adams, E. D. Williamson U. John Johnston, Journ. Amer. Chem. Soc. Bd. 41, S. 1. 1919
L. H. Adams, Journ. Washington Acad. Bd. 11, S. 45. 1921
P. W. Bridgman, Proc. Amer. Acad. Bd. 58, S. 163. 1923. Die Kompressibilitäten gelten für den Druck 0. Alle Zahlen gelten für Zimmertemperatur.
Die Kompressibilität des Diamanten ist von Adams und Williamson später (Journ.. Frankl Inst. Bd. 195, S. 475. 1923) noch erheblich höher zu 0,19 10–12 gefunden. Wir bleiben bei der zuerst bestimmten Zahl, da die Kompressibilität des Bezugsmaterials Stahl mit 0,60 10-i2 mit Rücksicht auf das angewendete hohe Druckintervall (2000 bis 10000 Megabar) etwa um 0,03 10–12 zu hoch angesetzt sein dürfte.
A. Westgren u. G. Phragmen, ZS. f. Phys. Bd. 33, S. 777. 1925.
Über eine Abschätzung der Werte y und m n für Argon vgl. F. Simon u, CL. v. Sim-Son, ZS. f. Phys. Bd. 25, S. 160. 1924.
E. Grüneisen,. Ann. d. Phys. Bd. 26, S. 211. 1908.
P. P. Ewald, Kristalle und Röntgenstrahlen, S. 304. 1923.
M. Born, Atomtheorie des festen Zustandes, S. 697 u. 741. 1923.
Die Zahlen sind den Landolt-Börnstein-Tabellen entnommen; besonders berücksichtigt sind E. Madelung u. R. Fucus, Ann. d. Phys. Bd. 65, S. 289. 1921
J. C. Slater, Phys. Rev. Bd. 23, S. 488. 1924 Baxter U. Wallace, Journ. Amer. Chem. Soc. Bd. 38, S. 259. 1916 (wiedergegeben bei Fajans U. Grimm, ZS. f. Phys. Bd. 2, S. 300. 1920 ); die meisten Ausdehnungskoeffizienten sind nach Fizeau zitiert, nur für NaBr, RbBr und RbJ nach Baxter U. Wallace; deren Ausdehnungskoeffizienten sind durchweg zu klein, wie ein Vergleich mit Fizeau lehrt, daher geklammert
E. Grüneisen u. E. Goens, ZS. f. Phys. Bd. 29, S. 141. 1924.
Näheres s. bei E. Grüneisen, Rapports du Conseil Solvay (1913), 19.21, S. 2761f.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 33, S. 73. 1910.
Cu. L. Lindemann, Phys. ZS. Bd. 13, S. 737. 1912.
W. L. Bragg, Proc. Roy. Soc. London Bd. 105, S. 16. 1924.
Siehe die Anmerkungen zu Tabelle 4 und 6. Wegen der therm. Ausdehnung sei verwiesen auf die Zusammenstellung von K. Schulz, Fortschr. d. Mineral., Kristallogr. u. Petrogr. Bd. 4, S. 337. 1914; Bd. 5, S. 293. 1916; Bd. 6, S. 137. 1920; Bd. 7, S. 327. 1922. Hier findet sich auch in Bd. 4, S. 376 der Hinweis, daß der in die deutsche Literatur aus Fogg. Ann. Bd. 135, S. 372. 1868 übernommene Ausdehnungskoeffizient von Zirkon nach Fizeau durch Fortlassen einer Null 10mal zu groß ist. Oben ist der Wert aus der Originalabhandlung in den C, R. genommen, welcher offenbar der richtige ist
Guldberg, Forh. Kristiania 1867, S. 140; Ostwalds Klassiker Nr. 139, S. B.
Slotte, Öfversigt Finska Vetensk.-Soc. Förh. Bd. 35, S. 16. 1893.
G. Mie, Ann. d. Phys. Bd. 11, S. 657. 1903, Gleichung (37).
W. Nernst U. F. A. Lindemann, ZS. f. Elektrochem. Bd. 17, S. 817. 1911.
W. Nernst U. F. A. Lindemann, ZS. f. Elektrochem. Bd. 17, S. 817. 1911 Handbuch der Physik. X.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 39, S. 283, Gleichung (37). 1912.
P. W. Bridgman, Proc. Amer. Acad. Bd. 58, S. 234. 1923.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 33, S. 1239. 1910; Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 13, S. 491. 1911; Ann. d. Phys. Bd. 39, S. 284. 1912. Vgl. an der zweitgenannten Stelle auch die graphische Darstellung.
P. W. Bridgman, Proc. Amer. Acad. Bd. 58. 1923.
J. C. Slater, Phys. Rev. Bd. 23, S. 488. 1924.
W, Voigt, Pogg. Ann., Erg.-Bd. 7, S. 1. 1876.
TH. Steinebach, ZS. f. Phys. Bd. 33, S. 664. 1925
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 39, S. 279, 280. 1912.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 39, S. 286. 1912; Bd. 55, S. 371. 1918; Bd. 58, S. 753. 1919.
W. C. Röntgen, Münchener Ber. 1912, S. 381.
S. Valentiner U. J. Wallot, Ann. d. Phys. Bd. 46, S. 837. 1915.
K. Scheel, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 9, S. 3. 1907.
L. Holborn U. A. Day, Ann. d. Phys. Bd. 4, S. 104. 1901.
L. Holborn U. S. Valentiner, Ann. d. Phys. Bd. 22, S. 16. 1907.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 33, S. 33. 1910.
H. G. Dorsey, Phys. Rev. Bd. 25, S. 98. 1907.
CH. L. Lindemann, Phys. ZS. Bd. 12, S. 1197. 1911.
F. Henning, Ann. d. Phys. Bd. 22, S. 631. 1907.
W. Dittenberger, ZS. d. Ver. d. Ing. Bd. 46, S. 1532. 1902.
A. Müller, Phys. ZS. Bd. 17, S. 29. 1916.
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A. Eiicken U. F. Schwers, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 15, S. 578. 1913.
Alles, was bis zum Jahre 1920 über die thermische Ausdehnung der Mineralien, Gesteine und künstlich hergestellten Stoffe von entsprechender Zusammensetzung bekannt war, findet sich sorgfältig zusammengestellt in einer Studie von K. Schulz, Fortschr. d. Mineral., Kristallogr. u. Petrogr. Bd. 4, S. 337. 1914; Bd. 5, S. 293. 1916; Bd. 6, S. 137. 1920; Bd. 7, S. 327. 1922. Ihr sind auch. die.ersten Sätze dieser Ziffer wesentlich unverändert entnommen. — Weitere Messungsergebnisse s. bei P. W. Bridgman, Proc. Amer. Acad. Bd. 60, S. 305. 1925.
W. Voigt, Lehrbuch der Kristallphysik, S. 290ff. Leipzig 1910.
E. Grüneisen R. E. Goens, ZS. f. Phys. Bd. 29, S. 141. 1924.
E. Grüneisen u. E. Goens, ZS. f. Phys. Bd. 26, S. 235 u. 250. 1924
P. W. Bridgman, Proc. Nat. Acad. Amer. Bd. 10, S. 411. 1924; Proc. Amer. Acad. Bd. 60, S. 305. 1925.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 39, S. 296. 1912; P. LENARD, Sitzungsber. Heidelb. Akad. A, 1914, S. 41 /42.
E. Grüneisen, Ann. d. Phys. Bd. 39, S. 296. 1912.
F. A. Lindemann, Phys. ZS. Bd. 11, S. 609. 1910; Berl. Ber. 1911, S. 318.
F. A. Lindemann, Phys. ZS. Bd. 11, S. 609. 1910; Berl. Ber. 1911, S. 318.
M. Thiesen, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 10, S. 410. 1908.
K. Scheel U. W. Heuse, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 16, S. 1. 1914.
P. Chappuis, Verh. d. naturf. Ges. Basel Bd. 16, S. 173. 1903; K. Scheel, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 5, S. 119. 1903.
K. Scheel, ZS. f. Phys. Bd. 5, S. 167. 1921.
L. Holborn U. F. Henning, Ann. d. Phys. Bd. 10, S. 446. 1903.
Weitere Lit. s. bei Kaye, Phil. Mag. Bd. 20, S. 718. 1910.
K. Scheel, ZS. f. Phys. Bd. 5, S. 167. 1921.
E. Grüneisen U. E. Goens, ZS. f. Phys. Bd. 29, S. 144. 1924.
L. Holborn U. A. Day, Ann. d. Phys. Bd. 2, S. 505. 1900; Bd. 4, S. 104. 1901; Holborn U. S. Valentiner, Ann. d. Phys. Bd. 22, S. 1. 1907, woselbst ein frei ausgespanntes elektrisch geglühtes Iridiumband bis 1632° C gemessen wird.
K. Scheel u. W. Heuse, Verh. d. D. Phys. Ges. Bd. 9, S. 449. 1907. 2 ) F. Henning, Ann. d. Phys. Bd. 22, S. 631. 1907; Holborn U. Henning, ZS. f. Instrkde. Bd. 32, S. 122. 1912.
E. Grüneisen u. E. Goens, ZS. f. Phys. Bd. 29, S. 141. 1924.
CH. L. Lindemann, Phys. ZS. Bd. 12, S. 1197. 1911.
A. Leman H. A. Werner, ZS. f. Instrkde. Bd. 33, S. 65. 1913; A. Werner, ZS. f. Dampfkessel-u. Masch.-Betr. Bd. 36, S. 227. 1913.
Fizeau, Ann. chini. phys. (4) Bd. 2, S. 143. 1864; Bd. 8, S. 335. 1866; Pogg. Ann. Bd. 119, S. 87. 1863; Bd. 123, S. 515. 1864; Bd. 128, S. 564. 1866; ferner R. Benoit,Trav. et Mém. du Bur. intern. Bd. 1. 1881; Bd. 6. 1888.
C. Pulfrich, ZS. f. Instrkde. Bd. 13, S. 365, 401, 437. 1893; E. Reimerdes, Inaug.- Diss. Jena 1896.
Über einige Verbesserungen s. K. Scheel, Ann. d. Phys. Bd. 9, S. 837. 1902.
Pulfrich, ZS. f.Instrkde. Bd. 13, S. 374. 1893. S. dort Ausführliches über die optische Einrichtung.
J. G. Priest, Scient. Pap. Bureau of Stand. Bd. 15, S. 669. 1920.
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Grüneisen, E. (1926). Zustand des festen Körpers. In: Drucker, C., et al. Thermische Eigenschaften der Stoffe. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-99531-6_1
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