Термодинамика и статистическая физика. Розман Г.А. - 134 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПсковГУ | Псков

Составители: 

Рубрика: 

134
Случай3. Пусть
()
.
2
1
,1exp,0,,0 ==
Θ
−
=−=≥Θ
− ДФ
E
ЕЕ
ρ
μ
μμ
Изобразим полученные ре-
зультаты графически (Рис.8). По-
лучаем важный результат: при
температуре выше абсолютного
нуля Кельвина происходит “раз-
мытие” энергетических состоя-
ний, расположенных вблизи энер-
гии Ферми. Часть состояний
(фермионов) ниже уровня Ферми
осовобождается и частицы пере-
ходят в состояния чуть выше энер-
гии Ферми. Ниже мы установим
долю возбуждаемых фермионов и на
этой основе сможем объяснить ряд
физических явлений, с которыми классическая физики не смогла спра-
виться.
Расчет энергии Ферми
Выше мы установили важный физический смысл энергии Ферми:
это максимальная кинетическая энергия фермионов при абсолютном
нуле температуры. Кроме того, при повышении температуры происхо-
дит освобождение энергетических состояний, расположенных лишь
вблизи этого уровня, и переход возбудившихся фермионов в состояния,
энергия которых выше энергии Ферми. Из сказанного видно, какую
важную роль играет энергия Ферми
в статистике Ферми – Дирака. Ес-
тественно следует постановка задачи определения этой энергии. В са-
мом начале курса мы рассчитали фазовый объем, в котором может на-
ходится частица, обладая определенной энергией:
.
3
4
3
pV
π
Если от импульса перейти к энергии частицы идеального газа (та-
кая частица обладает только кинетической энергией) и заменить букву
Е
на
μ
, то мы получим фазовый объем в пределах изменения энергии
от нуля до энергии Ферми:
Рис. 8.
Д-Ф
ρ
μ
E
2
1
1
0
                                                                134
     Случай3. Пусть
                                        E−μ                   1
    Θ ≥ 0,    Е = μ,    (Е − μ ) = 0,   exp    = 1,   ρФ − Д = .
                                          Θ                   2
                                        Изобразим полученные ре-
ρФ - Д                             зультаты графически (Рис.8). По-
                                   лучаем важный результат: при
                                   температуре выше абсолютного
                                   нуля Кельвина происходит “раз-
     1
                                   мытие” энергетических состоя-
   1                               ний, расположенных вблизи энер-
     2
                                   гии Ферми. Часть состояний
     0                             (фермионов) ниже уровня Ферми
                μ               E осовобождается и частицы пере-
             Рис. 8.               ходят в состояния чуть выше энер-
                                   гии Ферми. Ниже мы установим
долю возбуждаемых фермионов и на этой основе сможем объяснить ряд
физических явлений, с которыми классическая физики не смогла спра-
виться.

                       Расчет энергии Ферми

     Выше мы установили важный физический смысл энергии Ферми:
это максимальная кинетическая энергия фермионов при абсолютном
нуле температуры. Кроме того, при повышении температуры происхо-
дит освобождение энергетических состояний, расположенных лишь
вблизи этого уровня, и переход возбудившихся фермионов в состояния,
энергия которых выше энергии Ферми. Из сказанного видно, какую
важную роль играет энергия Ферми в статистике Ферми – Дирака. Ес-
тественно следует постановка задачи определения этой энергии. В са-
мом начале курса мы рассчитали фазовый объем, в котором может на-
ходится частица, обладая определенной энергией:
             4
               π V p 3.
             3
     Если от импульса перейти к энергии частицы идеального газа (та-
кая частица обладает только кинетической энергией) и заменить букву
Е на μ , то мы получим фазовый объем в пределах изменения энергии
от нуля до энергии Ферми:

Страницы