Основную идею Эйнштейна Дебай сохранил, дополнив ее предложением о том, что гармонические осцилляторы колеблются с различными частотами, а их энергия квантуется по Планку.

Дебай (1884-1966) в 1912г. сделал шаг в развитии теории теплоемкости. Он рассматривал твердое тело, состоящее из одинаковых атомов, как сплошную упругую среду, тепловое движение в которой сводится к аккустическим колебаниям всевозможных частот, распространяющихся упругих волн.

Теплоемкость, рассчитанная по Эйнштейну, падает с температурой быстрее, чем это в действительности. Эксперимент показал, что диэлектрики имеют теплоемкость (при ), изменяющуюся как . Расхождение эксперимента с теорией связано с тем, что в модели твердого тела предполагалось, что каждый атом совершает колебания с частотой независимо от других атомов. На самом деле атомы в твердом теле не могут колебаться с одной и той же частотой, поскольку они сильно связаны между собой.

Пусть из слоя выбит один электрон, который покидает атом, т.е. появляется энергетическая вакансия, которая может быть заполнена разными способами, например, либо из -слоя, либо из -слоя, либо из -слоя. Тогда, если имеется множество атомов с вакансией в -слое, то возможны серии переходов: , и т.д.; , и т.д. Переходы на место в -слое из дальних слоев сопровождаются излучением спектральных линий: ; и т.д.; ; .