Debye’aus šiluminės talpos dėsnis (Debãjaus šilumnės talpõs dsnis), dėsnis teigia, kad kietųjų kūnų šiluminė talpa žemojoje temperatūroje proporcinga termodinaminės temperatūros T kubui. Debye’aus šiluminės talpos dėsnis grindžiamas Debye’aus šiluminės talpos teorija, pagal kurią kietasis kūnas laikomas tolydžia izotropine terpe, kūno šiluminis judėjimas traktuojamas kaip tamprieji terpės virpesiai (garso bangos), kurių dažnio ω reikšmės yra intervale 0 ≤ ω ≤ ωD. Visas šio intervalo dažnių skaičius lygus kietojo kūno laisvės laipsnių skaičiui f, o didžiausias dažnis ωD atitinka mažiausią tampriųjų virpesių bangos ilgį, kurį lemia atstumas tarp gardelės atomų. ωD yra Debye’aus teorijos konstanta, tačiau vietoj jos dažniausiai naudojama Debye’aus temperatūraTD = ħωD / k; čia ħ = h / 2π, h – Plancko konstanta, k – Boltzmanno konstanta. Žemojoje temperatūroje, t. y., kai (T << TD), galioja ši Debye’aus šiluminės talpos dėsnio išraiška: CV = (*); čia CV – kietojo kūno izochorinė šiluminė talpa. Nors eksperimentiškai matuojama izobarinė kietojo kūno šiluminė talpa Cp, tačiau žemojoje temperatūroje Cp ir CV skirtumas labai mažas, todėl nustatyta priklausomybė Cp ~ T3 patvirtina formulės (*) teisingumą. Pagal klasikinę statistinę fiziką, kietojo kūno CV = kf, taigi pastovi visame temperatūros intervale (Dulongo ir Petit dėsnis). CV mažėjimą žemėjant temperatūrai T lemia kvantinis reiškinys – virpesių energijos spektro diskretumas. CV artėja prie 0, kai T → 0, taip ir turi būti pagal trečiąjį termodinamikos dėsnį. Aukštojoje temperatūroje (T >> TD) CV priartėja prie klasikinės vertės kf. Debye’aus teorija gerai tinka paprastos kristalinės sandaros kietųjų kūnų šiluminei talpai nusakyti, tačiau ryškių anizotropinių savybių kietųjų kūnų atomų šiluminis judėjimas sudėtingas ir jam apibūdinti netinka tolydžiosios terpės artinys – būtina atsižvelgti į kietojo kūno diskrečiąją sandarą. Debye’aus šiluminės talpos dėsnį 1912 suformulavo P. J. W. Debye’us.
2469