Мир науки

Рефераты и конспекты лекций по географии, физике, химии, истории, биологии. Универсальная подготовка к ЕГЭ, ГИА, ЗНО и ДПА!

Загрузка...

С рассмотренной выше теории теплоемкости Дебая следует вывод, что теплоемкость металлов и диэлектриков

одинакова. На первый взгляд такое утверждение кажется странным. Ведь в металлах, в отличие от диэлектриков, существует система свободных электронов с достаточно большой концентрацией, сравнимой с концентрацией атомов.

При нагревании металлов они должны поглощать энергию и поэтому, рассматривая электронный газ как одночастной газ, молярная теплоемкость которого равна 1,5 ? R, теплоемкость металлов должна была бы быть больше теплоемкости диэлектриков на эту величину и составлять 4,5 ? R. Это противоречие объясняется тем, что электронный газ в металлах вырожден и поэтому в поглощении энергии принимают участие не все электроны, а только небольшая их часть. Эта судьба, как показано в разделе 2.4 формула (2.13), не превышает 1 ? 2%. При комнатной температуре 300К энергия kT ? 0,025 эВ, а энергия Ферми ЕF ? 1,5 эВ. Поэтому теплоемкость электронного газа Это ? 0,015 ? R << 3 ? R.

Поэтому она не вносит заметного вклада в общую теплоемкость твердых тел. Соотношение (3.14) показывает, что теплоемкость электронного газа всегда пропорциональна абсолютной температуре, а теплоемкость решетки при низких температурах пропорциональна кубу температуры. Поэтому в области сверхнизких температур Се становится больше, чем Схр. На рис.3.3 в увеличенном масштабе показана начальный участок рис. 3.1. Видно, что электронная составляющая теплоемкости играет большую роль при температурах порядка 10К.

В завершение, следует отметить, что электронная теплоемкость в полупроводниках, а тем более в диэлектриках, не проявляется, так как концентрация электронов в них намного меньше, чем в металлах.



Загрузка...
Загрузка...
Реферати і шпаргалки на українській мові.
Биология      Физика      Химия      Экономика     География
Микробиология      Теоретическая механика     География Белоруссии    География Украины    География Молдавии
Растительность мира      Электротехника    География Грузии    География Армении    География Азербайджана
География Казахстана    География Узбекистана    География Киргизии    География Туркменистана    Природоведение
География Таджикистана    География Эстонии