Энергия электронного газа

Конкретный механизм использования энергии электронного газа для активации химического процесса, очевидно, в разных реакциях различный. В частности, механизм диссоциации молекулы водорода, вероятно, таков, каким он показан на рис. X, 2, При ударе электрона молекула водорода переходит из нормального синглетного состояния в триплетное состояние этого электрон должен обладать энергией минимум [c.241]

Состояние электронного газа ниже этой температуры называют вырожденным, так как энергия электронного газа в этом случае настолько больше тепловой, что изменения температуры- [c.140]

Энергия электронного газа [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]

Таким образом, кинетическая энергия электронного газа прн абсолютном нуле будет [c.237]

Величина носящая название нулевой энергии электронного газа, растет с плотностью газа. Интересно сравнить среднюю [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]

Расчет показывает, что при низких температурах энергия электронного газа может быть описана следующей формулой [c.238]

Сравните по порядку величины кинетическую энергию электронного газа с его энергией кулоновского взаимодействия (концентрацию электронов примите равной 10 ). [c.66]

Предположение о том, что электроны в металле свободно перемещаются и в отсутствие электрического поля, подтверждается рядом экспериментальных фактов. Так, обнаруживается универсальная связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов. Теплопроводность металлов значительно выше, чем теплопроводность изоляторов найдено, что отношение электропроводности и теплопроводности, по крайней мере при средних температурах, является универсальной функцией температуры и не зависит от природы металла (закон Видемана — Франца). Это указывает на общность механизма обоих процессов перенос тепла, как и перенос электричества, осуществляется за счет движения свободных электронов следовательно, свободные электроны в металле имеются и в отсутствие электрического поля. Факт существования в металлах свободно перемещающихся электронов подтверждается также явлением термоэлектронной эмиссии (испускание электронов нагретыми металлами). Следует отметить, что распределение скоростей электронов в металле, как показывает опыт, является максвелловым. Таким образом, наличие в металлах электронного газа можно считать экспериментально подтвержденным. Предположив, что электронный газ в металле обладает свойствами классического идеального газа, Друде дал теоретическое истолкование наблюдаемой на опыте зависимости между теплопроводностью и электропроводностью. Был объяснен ряд термоэлектрических явлений. Правда, возникли расхождения между теоретическими и экспериментальными значениями теплоемкости металлов. Согласно классическому закону равнораспределения энергии электронный газ должен давать вклад в теплоемкость металла, равный 3/2 Я а а 1 моль свободных электронов (если металл одновалентный, это вклад на 1 моль вещества). Однако экспериментально установлено, что вклад электронов в теплоемкость практически равен нулю. Это противоречие нашло объяснение наос- [c.183]

Переход электронов на более высокие энергетические уровни при Т> О имеет следствием увеличение средней энергии электронного газа. При Г/(х< 1 интеграл в правой части (УП1.43) можем вычис- [c.192]

Если плотность электронного газа п велика, то E/Nx kT. Это имеет место для металлов, где 1/см и выше. Так, для одновалентных металлов энергия Ферми близка к 5 эВ, в то время как при комнатной температуре 7=0,025 эВ. Даже при температуре плавления металлов энергия электронного газа отличается от нулевой лишь на доли процента. В полупроводниках плотность электронного газа существенно ниже, поэтому, как это будет показано выше, при их описании можно пользоваться статистикой Больцмана, в которую переходит статистика Ферми — Дирака при высоких температурах. [c.347]

Величина кин, носящая название нулевой энергии электронного газа, растет с плотностью газа. Интересно сравнить среднюю энергию кин/Л с максимальной энергией. Согласно уравнению (ХИ1.29) [c.318]

Здесь кин выражается формулой (ХП1.30) для энергии электронного газа при абсолютном нуле. [c.319]

Энергии притяжения в решетке металла противостоит энергия отталкивания, которую определяют хаотическим движением электронного газа (средняя скорость электронов в этом газе составляет около 100 км/с, что примерно в 200 раз превышает среднюю скорость теплового движения молекул в воздухе). Таким образом, можно принять, что энергия отталкивания будет равна кинетической энергии электронного газа, которая, по данным кинетической теории, может быть связана с межатомным расстоянием г следующим образом [c.341]

Энергия электронного газа. Полная энергия е,) (Т = 0) электронного газа, содержащего Пд электронов в единице объема, равна [c.118]

Энергия электронного газа, содержащего лектронов в единице объема (см. гл. II, 4), [c.145]

Энергия электронного газа передается при столкновениях электронов с молекулами, при этом происходит возбуждение, ионизация, а также диссоциация последних. [c.54]

Обменное взаимодействие (в результате обменного взаимодействия электростатическая энергия электронного газа уменьшается) [c.300]

Первый член в (3.1) представляет собой кинетическую энергию электронного газа, второй и третий — потенциальную энергию взаимодействия электронов с ядром и друг с другом соответственно, четвертый — обменную энергию. [c.181]

По взглядам Кобозева и сотрудников, в электроразрядах реакционноспособными частицами являются такие же активные частицы, какие участвуют в термических реакциях. Разница состоит в том, что в электрических разрядах концентрация активных частиц значительно выше, ибо активационный процесс происходит иначе и заключается в передаче энергии электронного газа молекулам. При этом направленный поток электронов в разряде при столкновении с молекулами газа возбуждает и ионизирует их. Кроме того, столкновение электронно-возбужденных молекул и ионов с нормальными молекулами приводит к передаче последним энергии и к созданию в системе колебательно-возбужденных активных молекул газа. Подобным же образом образование активных молекул может происходить и в результате рекомбинации ионов с электронами в том случае, если выделяемая при рекомбинации энергия будет передана окружающим молекулам. Последнее особо облегчается в случае наличия вокруг иона оболочки из прилипших молекул (см. также [18]). [c.375]

Конкретный механизм использования энергии электронного газа для активации химического процесса, очевидно, в разных реакциях различен. [c.227]

Полная энергия электронного газа в стационарном состоянии равна сумме энергий хаотического и направленного движений, т. е. [c.46]

Средняя энергия хаотического движения определяется симметричной частью функции распределения /о, а средняя энергия направленного движения — соответственно асимметричной частью /ь По данным С. Э. Фриш [20] направленная скорость электронов Уе значительно меньше хаотической, поэтому энергией направленного движения в общем балансе энергии электронного газа можно пренебречь. В процессе взаимодействия с другими частицами электронный газ отдает часть своей энергии и воспринимает часть энергии А [/г- [c.46]

В газоразрядной изолированной системе возвращается только часть ДС/г, а остальная уходит из системы необратимо, нарушая тем самым принцип детального равновесия, или термодинамическое равновесие. В стационарном состоянии, когда уровень энергии электронного газа остается неизменным, потерянная необратимо энергия восполняется внешним электрическим полем, т. е. [c.46]

Переход электронов на более высокие энергетические уровни при Г > О имеет следствием увеличение средней энергии электронного газа. При кТ/ц 1 интеграл в правой части (УП. 43) можем вычислить, разложив подынтегральную функцию в ряд (см. Приложение IV). С точностью до членов второго порядка малости [c.216]

Электронные свойства металлов рассматриваются также во взаимосвязи с конкретными особенностями их кристаллической структуры, с точки зрения характеристики кинетической энергии электронного газа (в пространстве импульсов ). При определенных значениях кинетической энергии электронного газа отвечающие им величины волновых чисел будут удовлетворять условию Брэгга отражения от граней кристаллической решетки металла. При таких значениях кинетической энергии должно иметь место отражение электронов гранями и торможение их движения в решетке металла. Эти величины должны зависеть от межплоскостных расстояний и характера кристаллической решетки. При других значениях энергии возможно прохождение электронного газа через грани, без заметного рассеяния. Поэтому движение электронов газа в металле может характеризоваться энергетическид г спектром, раз- [c.56]

В частности, если принять модель, рассмотренную налш в 2, л, в ко торой адсорбционными центрами являются свободные электроны кристалла, то в качестве газа адсорбционных центров мы имеем дело с алектронным газом в поверхностном слое кристалла. В этом случае наша картина совпадает с картиной Брегера и Жуховицкого которые при вычислении дифференциальной теплоты адсорбции учитывали происходящее при адсорбции изменение энергии электронного газа в кристалле. Различие заключается в том, что Брегер и Жуховицкий рассматривали электронный газ в металле, в то время как в нашей модели ( 2, л) мы имеем депо с электронным газом в полупроводнике. В модели Брегера и Жуховицкого, так же как и в нашей модели, каждая адсорбируемая молекула связывается с поверхностью кристалла при помощи электрона решетки при этом этот электрон выпадает из общего семейства свободных электронов. Таким образом, в модели Брегера и Жуховицкого свободные электроны кристалла трактуются как адсорбционные центры, так же как и в нашей модели. [c.376]

В. В. Демченко и Н. Е. Хомутов [398] работу выхода электрона из металла ф связывают с поверхностным натяжением 8, которое приближенно принимается равным свободной энергии электронного газа на поверхности, и с энергией рещетки металла W. В соответствии с этим работа выхода рассматривается как изменение свободной поверхностной энергии в этом процессе [c.4]

При соударении частицы теряют энергию, пропорциональную полной энергии, которой они обладали к моменту соударения. При упругом столкновении тяжелые частицы (ионы) передают практически всю энергию, приобретенную от поля. Что касается электронного газа, то отдаваемая им энергия, как известно, будет Дес = б8е, где 6 = 2п1е/Мт, т. е. при огромной разнице масс передача энергии электронным газом очень мала. Это приводит к тому, что энергия электронов сильно возрастает. При неупругом соударении сброс энергии происходит почти полностью, но доля неупругих соударений мала по сравнению с числом упругих, поэтому всегда 6<с1 и неупругими соударениями при давлениях выше 1 мм рт. ст. можно пренебречь [9]. [c.12]

Если напряженность магнитного поля Я=0, то <р=1, и мы получим уравнение энергии электронного газа в электрическом поле. Принимая симметричную часть функции распределения элек- [c.44]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология