Cтраница 1
Электронная теория металлов, перевод с нем. [1]
![]() |
Функция вероятности Ферми J ( E при различных температурах Т. ц - граница Ферми.| Распределение электронов по энергиям согласно Ферми при различных температурах Т. [2] |
Электронная теория металлов объясняет электронную эмиссию под действием электрического поля - автоэлектронную эмиссию - следующим образом. Распределение электронов по энергиям в металле описывается функцией распределения Ферми - Дирака. На рис. 52 показана вероятность нахождения электрона в энергетическом интервале Е, E - - dE, а на рис. 53 - относительное число электронов в этой же области энергий. Таким образом, площадь, ограниченная кривой, представляет собой полное число электронов. В отличие от этого, согласно классической теории, электроны имеют максвелловское распределение по энергиям. [3]
Электронная теория металлов на той стадии ее развития, которой мы здесь воспользовались, не учитывает периодического электрического поля, созданного внутри металла ионами его кристаллической решетки, и молчаливо принимает потенциал внутри металла постоянным. Такое приближение оказывается достаточным для решения задачи о термоэлектронной эмиссии и не приводит к результатам, противоречащим опыту, за исключением того, что на опыте константа А оказывается различной для разных металлов, вопреки соотношению ( 4 25), по которому Л должно было бы иметь одно и то же универсальное значение 120 ампер - см - - град 1 для всех металлов. Это противоречие устраняется при выводе равенства ( 4 27) методами волновой механики путем решения задачи о прохождении электронных волн через границу металл - вакуум. [4]
Электронная теория металлов, перевод с нем. [5]
Электронная теория металлов была использована главным образом для объяснения изменений каталитической активности сплавов в зависимости от их состава. [6]
Как электронная теория металлов объясняет понижение электропроводности металлов с увеличением температуры. Как объясняет электронная теория увеличение электропроводности металлоидов с повышением температуры. [7]
Из электронной теории металлов известно, что в металле всегда имеется большое число свободных электронов, движущихся в разных направлениях между узлами кристаллической решетки. Когда какой-либо электрон приближается к поверхности металла, то он может вылететь в окружающее пространство, если скорость его достаточно велика. Но для этого он должен преодолеть силы притяжения со стороны положительных ионов, находящихся в металле. На преодоление этих сил должна быть затрачена работа, которая называется работой выхода электрона, или, короче, работой выхода. [8]
Пользуясь термином электронная теория металлов, мы обычно имеем в виду теорию электронов проводимости. [9]
В основе электронной теории металлов лежит представление об электронном газе, состоящем из свободных электронов. [10]
Пайерлса но электронной теории металлов хорошо известен всем физикам-теоретикам и экспериментаторам, интересующимся теорией металлов. Главным достоинством небольшой книги Пайерлса является простота изложения. Ни в одной книге по квантовой теории металлов физические предпосылки теории и физический смысл ее результатов не проанализированы с такой ясностью и глубиной. При изложении квантовой теории проводимости Пайерлс почти не пользуется обычным сложным математическим аппаратом, с большим искусством заменяя математические выкладки физическими оценками. Читатели, которых интересует аппарат теории и детальное сравнение теории с экспериментом ( почти отсутствующее в обзоре Пайерлса), могут обратиться к более подробным монографиям, например, к книге Бете и Зоммерфельда. [11]
Объяснить с точки зрения электронной теории металлов, что является причиной торможения диска. [12]
Теория электронной теплопроводности является частью электронной теории металлов. Одним из первых успехов этой теории было объяснение соотношения между электропроводностью и теплопроводностью, данное Видеманом и Францем [147] и Лоренцем [148] сначала на основании грубой теории Друдэ [149], а потом в более точной теории Лоренца [150] и, наконец, с помощью теории Зоммерфельда [151], в которой рассматривается свободный электронный газ, подчиняющийся статистике Ферми-Дирака. [13]
Теория электронной теплопроводности является частью электронной теории металлов. Одним из первых успехов этой теории было объяснение соотношения между электропроводностью и теплопроводностью, данное Впдемапом и Францем [147] и Лоренцем [148] сначала на основании грубой теории Друдэ [149], а потом в более точной теории Лоренца [150] и, наконец, с помощью теории Зоммерфельда [151], в которой рассматривается свободный электронный газ, подчиняющийся статистике Ферми-Дирака. [14]
Развитая на основе квантовой теории электронная теория металлов позволяет правильно вычислить теплоемкость металлов. В предыдущем параграфе отмечалось, что при изменении температуры число электронов, изменяющих свою энергию, весьма незначительно. Благодаря этому большинство электронов не будет вносить вклад в теплоемкость, поскольку их энергия остается постоянной. [15]