![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Теплоемкость твердых тел.
В конце XIX и начале XX веков возникла проблема с объяснением экспериментальных данных о теплоемкости твердых тел. В результате исследования Дюлонг и Пти установили, что молярная теплоемкость твердых тел Классическая физика объясняла это так: энергия, приходящаяся на одну степень свободы иона, совершающего колебания в твердом теле, Но в конце XIX века появляется идея о том, что в металле наряду с ионами существует электронный газ. Друде один из авторов этой идеи. Используя модель электронного газа, Друде сумел хорошо описать и объяснить законы с теплопроводностью, электропроводностью. При изучении распределения по скоростям электронной и термоэлектронной эмиссии оказалось, что они подчиняются закону распределения Максвелла, что подтверждало правильность идеи о существовании электронного газа. Т.е. электронный газ можно рассмотреть как классический газ. Но если это так, то теплоемкость этого электронного газа должна быть Объяснение связано с тем, что электроны в металле, образующие электронный газ, подчиняются не классическим законам, а квантовым, т.к. электроны являются квантовыми частицами и относятся к классу фермионов. Для класса фермионов является характерным распределение Ферми:
Оценим значение химического потенциала и выявим его физическую суть. Для этого будем полагать металл находящимся при абсолютном нуле температур. Возможны два случая: 1. Энергия
2.
Диаграмма энергетических уровней:
Физический смысл Для оценки значения
|