- •5)Закон Стефана – Больцмана
- •11. Принцип неопределённости Гейзенбе́рга .
- •12. Уравнение Шредингера для стационарных состояний . Одномерное движение свободной частицы.
- •13. Частица в бесконечно глубокой потенциальной яме. Квантование энергии.
- •14. Основные положения молекулярной кинетической теории. Идеальный газ. Основыне уравнения мкт газов.
- •15. Абсолютная температура. Газовые законы.
- •16. Распределение Максвела.
- •17. Уравнение Шредингера для атома водорода. Квантовые числа.
- •18. Периодическая система Менделеева, Химические связи.
- •19. Зонная теория (тв. Тел). Диэлектрики, полупроводники и металлы с точки зрения зонной теории.
- •20. Теория свободных электронов в металле. Распределение Ферми – Дирака.
16. Распределение Максвела.
Распределение молекул по скоростям
Распределение энергии Максвелла может быть выражено как дискретное распределение энергии:
,
где является числом молекул имеющих энергию при температуре системы , является общим числом молекул в системе и — постоянная Больцмана.
17. Уравнение Шредингера для атома водорода. Квантовые числа.
18. Периодическая система Менделеева, Химические связи.
Периоди́ческая систе́ма хими́ческих элеме́нтов (табли́ца Менделе́ева) — классификация химических элементов, устанавливающая зависимость различных свойств элементов от заряда атомного ядра.
Химическая связь — это взаимодействие атомов, обуславливающее устойчивость молекулы или кристалла как целого. Химическая связь определяетсявзаимодействием между заряженными частицами (ядрами и электронами).
Основные характеристики химической связи — прочность, длина, полярность.
19. Зонная теория (тв. Тел). Диэлектрики, полупроводники и металлы с точки зрения зонной теории.
Зонная теория твёрдого тела — квантовомеханическая теория движения электронов в твёрдом теле.
проводники — материалы, у которых зона проводимости и валентная зона перекрываются (нет энергетического зазора), образуя одну зону, называемую зоной проводимости (таким образом, электрон может свободно перемещаться между ними, получив любую допустимо малую энергию);
диэлектрики — материалы, у которых зоны не перекрываются и расстояние между ними составляет более 3 эВ (для того, чтобы перевести электрон из валентной зоны в зону проводимости требуется значительная энергия, поэтому диэлектрики ток практически не проводят);
полупроводники — материалы, у которых зоны не перекрываются и расстояние между ними (ширина запрещенной зоны) лежит в интервале 0,1–3 эВ (для того, чтобы перевести электрон из валентной зоны в зону проводимости требуется энергия меньшая, чем для диэлектрика, поэтому чистые полупроводники слабо пропускают ток).
20. Теория свободных электронов в металле. Распределение Ферми – Дирака.
Статистика Фе́рми — Дира́ка в статистической физике — квантовая статистика, применяемая к системам тождественных фермионов (как правило, частиц с полуцелым спином, подчиняющихся принципу запрета Паули, то есть, одно и то же квантовое состояние не может занимать более одной частицы); определяет распределение вероятностей нахождения фермионов на энергетических уровнях системы, находящейся в термодинамическом равновесии; предложена в 1926 году итальянским физикомЭнрико Ферми и одновременно английским физиком Полем Дираком, который выяснил её квантово-механический смысл; позволяет найти вероятность, с которой фермион занимает данный энергетический уровень.
Работы по статистике Ферми — Дирака были опубликованы в 1926 году, а в 1927 она была применена Арнольдом Зоммерфельдом кэлектронам в металле.
В статистике Ферми — Дирака среднее число частиц в состоянии с энергией есть
где
— среднее число частиц в состоянии ,
— энергия состояния ,
— кратность вырождения состояния (число состояний с энергией ),
— химический потенциал (который равен энергии Ферми при абсолютном нуле температуры),
— постоянная Больцмана,
— абсолютная температура.
В (идеальном) ферми-газе в пределе низких температур . В этом случае (полагая уровни энергии невырожденными ), функция распределения частиц называется функцией Ферми: