Составители:
Рубрика:
энергия поступательного движения одного электрона равна 3кТ/2.
Поэтому суммарная энергия электронного газа при температуре Т равна:
E
эл
= 3N(kT)
2
/2µ (38)
Следовательно, молярная теплоемкость электронного газа равна:
C
µ эл
= 3N
A
k (kT/µ) = 3R(kT/µ) (39)
что значительно меньше, чем по классической теории, согласно которой
C
µ кл
=3R/2, т.е. составляет 50 % от теплоемкости кристаллической
решетки. С учетом (39) получаем:
С
µ ЭЛ
/С
µ КЛ
= KT/µ << 1
Учитывая, что для металлов µ измеряется единицами электрон-вольт, а кТ
= 0,025 эВ при Т = 300 К, получаем С
µ эл
~ 0,01C
µ реш
.
3.5. Электропроводность металлов.
Решение квантовомеханической задачи о движении электронов в
кристалле приводит к выводу, что в случае идеальной кристаллической
решетки электроны проводимости не испытывали бы сопротивления, и
электропроводность металла была бы бесконечно большой. Однако
идеальных кристаллов не существует. Нарушение строгой периодичности
обусловлено наличием примесей и вакансий, а также тепловыми
колебаниями решетки. Рассеяние электронов на атомах примеси и на
фононах приводит к возникновению электрического сопротивления
металлов. Согласно правилу Матиссена об аддитивности сопротивления,
удельное сопротивление можно представить в виде,
ρ = ρ
кол
+ ρ
прим
(40)
где ρ
кол
- удельное сопротивление, обусловленное тепловыми
колебаниями решетки ( ρ
кол
= 0 при Т = 0), ρ
прим
- сопротивление,
обусловленное атомами примеси. Оно не зависит от температуры и
образует остаточное сопротивление металла.
Под действием внешнего электрического поля электроны проводимости
приходят в направленное движение, средняя скорость которого
называется
дрейфовой скоростью
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- …
- следующая ›
- последняя »
