История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
Топ:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Устройство и оснащение процедурного кабинета: Решающая роль в обеспечении правильного лечения пациентов отводится процедурной медсестре...
Интересное:
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2017-11-27 | 358 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Рис. 3.16. Тепловое возбуждение электронов (а); график функции распределения Ферма—Дирака при Т>0 К (б) для вырожденного газа (для металла)
С повышением температуры электроны узкой полосы, непосредственно примыкающей к уровню Ферми (рис. 3.16, а), переходят на более высокие энергетические уровни.
На рис.3.16,б показана кривая распределения электронов по состояниям при Т > 0 К. Повышение температуры вызывает появление линии распределения АВ.
Функция распределения Ферми-Дирака для вырожденного газа имеет вид:
.
Функция распределения для невырожденного газа. Функция распределения f(E) для невырожденного газа имеет следующий вид:
(3.88)
где k — постоянная Больцмана;
μ — химический потенциал.
На рис. 3.13, а показан график этой функции. Она имеет максимальное значение при E = 0 и асимптотически снижается с увеличением Е. Это означает, что наибольшую вероятность заполнения имеют состояния с низкими энергиями; по мере повышения энергии состояний вероятность их заполнения резко падает.
Рис. 3.13. Функции распределения для невырожденного газа: а — средняя степень заполнения состояний частицами;
Функции распределения для невырожденного газа называют функциями Максвелла — Больцмана.
Функция распределения применяется также для вырожденного газа бозонов (фотонов, фононов). Функция была впервые получена Бозе и Эйнштейном и имеет следующий вид:
(3.105)
ТЕПЛОВЫЕ СВОЙСТВА ТВЕРДЫХ ТЕЛ. ПОНЯТИЕ О НОРМАЛЬНЫХ
КОЛЕБАНИЯХ РЕШЕТКИ
Атомы твердых тел совершают сложные тепловые колебания около положений равновесия.
Квант энергии тепловых колебании решетки называется фононом.
С точки зрения квантовой теории равновесное тепловое излучение рассматривается как газ, образованный квантами света — фотонами, обладающими энергией Е = hv = ħω.
|
Кристаллическая решетка может колебаться с различными частотами ω, энергии фононов в кристалле ħω различны.
ЭЛЕМЕНТЫ ЗОННОЙ ТЕОРИИ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
ЗОННЫЙ ХАРАКТЕР ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО СПЕКТРА КРИСТАЛЛОВ
В свободных атомах электроны располагаются на энергетических уровнях, образующих дискретный спектр (рис. 5.1).
На рис. 5.1,а схематически по казан энергетический спектр атомов, отстоящих на расстоянии r >> а, где а — параметр решетки кристалла.
Рис.5.1. Изменение состояния электронов при сближении атомов: а — энергетическая схема атомов удаленных на расстояние, значительно превышающее параметр решетки, б — энергетическая схема атомов натрия сближенных до расстояния равного параметру решетки
В кристалле расстояния между атомами оказываются настолько малыми, что каждый из атомов взаимодействует с соседним. По мере сближения атомов взаимодействие между ними растет. На рис. 5.1, б показана картина, отвечающая такому сближению. Потенциальные кривые (на рис. 5.1, б), частично налагаются друг на друга и дают результирующую кривую ABCDE. Волновые функции электронов соседних атомов перекрываются, образуя электронное облако. Электроны принадлежат кристаллу в целом, т. е. они коллективизированы в кристалле.
ОБРАЗОВАНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ЗОН.
Взаимодействие атомов при образовании кристаллической решетки приводит к превращению энергетических уровней свободных атомов в энергетические зоны кристалла.
В системе, состоящей из N изолированных атомов, каждый уровень повторяется N раз. При сближении атомов возникает сильное взаимодействие, которое приводит к образованию энергетической зоны, содержащей N состояний.
Энергетические зоны отделены областями запрещенных энергий — запрещенными зонами Eg (рис. 5.2, а).
Рис. 5.2. Расщепление энергетических уровней и образование энергетических зон в кристалле (а)
|
|
|
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!