Cтраница 2
![]() |
Схема опыта Эдисона.| Модель распределения потенциала в металле, предложенная Шоттки. [16] |
Электронный газ, находится в потенциальной яме. Внешнее пространство, которое представляется как вакуум, имеет нулевой потенциал ( / ( О), а изменение потенциала р ( х ] выглядит как яма. [17]
Электронный газ в пределе больших плотностей и низких температур близок к идеальному вырожденному ферми-газу. Как предсказал Вигнер [25], с уменьшением плотности кинетическая энергия может стать значительно меньше потенциальной и электронам энергетически выгодно локализоваться и совершать малые колебания вблизи положений равновесия - узлов треугольной решетки. [18]
Однако электронный газ в металлах оказывается вырожденным при любых, даже очень высоких температурах ( § 75.5), и его свойства существенно отличаются от свойств обычного идеального газа. [19]
Однако электронный газ в металлах оказывается вырожденным при любых, даже очень высоких температурах ( см. § 75.5), и его свойства существенно отличаются от свойств обычного идеального газа. [20]
Однако электронный газ непригоден для создания низкоэнтропийных структур, поскольку он всегда связан с положительными остовами в кристаллах или положительными ионами в плазме, имеющими достаточно большую энтропию при обычной температуре. [21]
![]() |
К определению тепла Пельтье для двух металлов при Г О. [22] |
Если электронный газ в проводниках невырожден, то ускоряться электрическим полем могут все электроны. Распределение импульсов электронов выражается законом Максвелла ( § 155); оно зависит только от температуры и поэтому одинаково в обоих проводниках. [23]
Рассмотрим электронный газ с произвольной зависимостью плотности состояний v от энергии. [24]
Если электронный газ вырожден, то вклад в проводимость вносят не все электроны, а только те, которые располагаются вблизи уровня Ферми. [25]
![]() |
Скачок потенциала на границах металл - металл, и металл - вакуум. [26] |
Поэтому электронный газ выходит за пределы кристаллической решетки металла и создает над ней некоторое давление. При этом возникает сила электрического притяжения, уравновешивающая стремление электронного газа расширяться в вакууме. Иааче говоря, на поверхности металла возникает двойной электрический слой и, следовательно, скачок потенциала. Величина этого скачка зависит от природы металла и наличия или отсутствия на его поверхности адсорбированных молекул или атомов посторонних веществ. Скачок потенциала изменяется с изменением энергии ( работы) выхода электрона из металла, однако эти величины не равны между собой. [27]
Рассмотрим электронный газ в зоне проводимости. [28]
Рассмотрим электронный газ с произвольной зависимостью плотности состояний v от энергии. [29]
Поэтому электронный газ в большинстве металлов при обычных и даже значительно более высоких температурах ( приблизительно до 10000 С) является практически полностью вырожденным. Это состояние электронного газа позволяет объяснить одно свойство металлов, которое долгое время оставалось загадочным. Электронная теория металлов возникла еще в XIX веке. Она рассматривала электроны как идеальный газ, подчиняющийся максвелловской статистике. Электронной теории удалось объяснить с этой точки зрения большинство электрических свойств металлов - электропроводность, термоэмиссию, возникновение термоэлектродвижущей силы и связанные с ней явления. [30]