Существует еще один способ вычисления v, предложенный Линдеманом. Он основан, правда, на произвольном, невидимом, допущении, но приводит к хорошим результатам и, что особенно интересно, связывает период колебания атома и, следовательно, теплоемкость, с точкой плавления тела, объясняя таким образом характер вышеуказанных отступлений от закона Дюлонга и Пти.

В подобном переносе гипотезы Планка на явления теплового обмена между материальными телами не было в сущности ничего принципиально нового, пока дело шло о колебаниях электрических зарядов — осцилляторов. Но тела с избирательным поглощением в инфракрасной части встречаются довольно редко.

Мы видели, что замена гипотезы о равномерном распределении гипотезой Планка привела к согласным с опытом результатам в теории излучения. Огромная заслуга Эйнштейна состоит в том, что он решился распространить эту гипотезу и на тепловые колебания атомов. Рассматривая атом как осциллятор, и приняв для его энергии выражение, предложенное Планком, Эйнштейн пришел к формуле для теплоемкости твердого […]

Иногда называют планковский элемент энергии атомом энергии. Это название не совсем подходит в данном случае. Дело в том, что многообразие атомов материи не безгранично; мы знаем всего около 80 различных атомов веществ, тогда как «атомов энергии» — бесконечное множество.

Посмотрим, прежде всего, как должен измениться закон распределения энергии между осцилляторами. По старым представлениям кинетической теории, на каждую степень свободы приходилось в среднем количество энергии, равное 1/3 энергии поступательного движения газовой молекулы, причем эта энергия была пропорциональна абсолютной температуре.

Самый процесс преобразования еще не вполне выяснен, но в общих чертах таков: при столкновениях атомов получаются электромагнитные возмущения; эти возмущения создают в эфире волны, которые мы и воспринимаем в виде тепла или света, в зависимости от характера столкновений и продолжительности колебаний участвующих в них электрических масс.

Понятно, что нет смысла говорить об энергии одной молекулы, которая неизмеримо мала и непостоянна. Поэтому мы будем рассматривать энергию всех молекул, содержащихся в грамм-атоме вещества, т.е. в таком количестве вещества, вес коего в граммах равен численно атомному весу, например 1 г водорода, 16 г кислорода, 4 г гелия, 108 г серебра и т.п.

Всякое движущееся тело, а следовательно, и движущаяся молекула, обладает в силу своего движения определенным запасом энергии. Сумма энергий всех молекул представляет, согласно кинетической теории, весь запас тепла, содержащегося в данном теле. Тепловое состояние тела характеризуется главным образом скоростью v0 большинства его молекул; эта скорость и принимается за меру температуры.

Вопрос о теплоемкости по гимназическим воспоминаниям представляется обыкновенно чем-то очень скучным, ни к чему ненужным и стоящим особняком от других вопросов естествознания. При слове «теплоемкость» вспоминается по большей части калориметр Реньо, длинная и «трудная» формула, в лучшем случае малопонятный закон Дюлонга и Пти, который как-то применяется в химии, — и только.

Тем не менее, большой круг биологических систем, не обладающих парамагнитными свойствами, остается недоступен для метода ЭПР. Расширить сферу его применений позволяют спиновые зонды, или спиновые метки, которые вводят в исследуемую систему. Это молекулы или молекулярные фрагменты со стабильным неспаренным электроном, спектр ЭПР которых зависит от интересующих исследователя свойств системы.