Строение и свойства вещества. Изд. 2-е, переработанное. Розман Г.А. - 37 стр.

UptoLike

Составители: 

37
мое в знаменателе стремится к бесконечности. В этом случае функция
ДФ
ρ
равна нулю: 0
1
1
=
+
=
ДФ
ρ . Это означает, что все энергетические со-
стояния, удовлетворяющие неравенству E >
µ
, свободны. Построим гра-
фик нашей функции для условия T=0 К (рис. 8б).
Из графика следует, что квантовый электронный газ газ, подчиняю-
щийся статистике Ферми Дирака, в отличие от классического электронно-
го газа не находится весь в одном энергетическом состоянии, а заполняет в
соответствии с принципом Паули при абсолютном нуле все энергетические
состояния, вплоть до максимального состояния с энергией E =
µ
. Все более
высокие энергетические состояния при абсолютном нуле свободны. Отсю-
да можно дать физическое толкование понятия «уровень Ферми» энергия
Ферми») это та максимальная энергия, которой обладают электроны при
абсолютном нуле.
Проведём анализ поведения функции распределения Ферми- Ди-
рака при температурах, отличных от нуля, но близких к ней.
1) Если
K
T
0
>
, то в области, где E<
µ
величина
Tk
E
Б
exp < 0 и в
этом случае снова 1
ДФ
ρ .
Рис.8б.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
       мое в знаменателе стремится к бесконечности. В этом случае функция ρ Ф− Д

                             1
       равна нулю: ρ Ф − Д   =  = 0 . Это означает, что все энергетические со-
                           ∞ +1
       стояния, удовлетворяющие неравенству E > µ , свободны. Построим гра-
       фик нашей функции для условия T=0 К (рис. 8б).
             Из графика следует, что квантовый электронный газ – газ, подчиняю-
       щийся статистике Ферми – Дирака, в отличие от классического электронно-
       го газа не находится весь в одном энергетическом состоянии, а заполняет в
       соответствии с принципом Паули при абсолютном нуле все энергетические
       состояния, вплоть до максимального состояния с энергией E = µ . Все более
       высокие энергетические состояния при абсолютном нуле свободны. Отсю-
       да можно дать физическое толкование понятия «уровень Ферми» («энергия
       Ферми») – это та максимальная энергия, которой обладают электроны при
       абсолютном нуле.
             Проведём анализ поведения функции распределения Ферми- Ди-
       рака при температурах, отличных от нуля, но близких к ней.
                                                                 E−µ
       1) Если T > 0 K , то в области, где E< µ величина exp          < 0 и в
                                                                 k БT
       этом случае снова ρ Ф − Д ≈ 1 .




                                         Рис.8б.
                                                                              37




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com