ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Энергия электронного газа из "Физическая химия" Каждый электрон металла движется в поле, создаваемом всеми ядрами и остальными электронами металла. В грубом приближении можно принять, что ядра и остальные электроны образуют в объеме металла некоторое постоянное, не зависящее от координат, поле. Электроны, однако, не могут не иметь кинетической энергии в этом поле даже при абсолютном нуле. [c.237] Состояние, при котором они все имели бы скорость, равную нулю, противоречило бы принципу Паули. [c.237] Определим кинетическую энергию электронного газа при абсолютном нуле. Прн этом электроны заполнят области фазового пространства от импульса, равного нулю, до некоторого наибольшего значения р . [c.237] Несмотря иа большую энергию электронного газа, теплоемкость его равна нулю, так как вследствие вырождения эта энергия не зависит от температуры. По мере повышения температуры вырождение будет сниматься и энергия электронного газа начнет медленно увеличиваться с повышением температуры. [c.238] Здесь выражается формулой (XIII.30) для энергии электронного газа при абсолютном нуле. [c.238] Таким образом, теплоемкость электронного газа при низких температурах пропорциональна температуре. [c.238] Поскольку теплоемкость решетки металла пропорциональна кубу температуры, то эта теплоемкость стремится к нулю быстрее теплоемкости электронного газа. Поэтому при достаточно низких температурах значительная часть общей теплоемкости обязана электронам. Так, приблизительно при Т = ЗК для меди теплоемкости электронного газа и решетки равны друг другу. Точные измерения теплоемкости металлов при очень низких температурах подтверждают формулу (XIII.34). [c.238] Вернуться к основной статье