Лекция 19 и 20
.pdf
Скорость движения электронов определяется их энергией, а она F , т.е.F . Видно, что в формуле Друде F и f T . На рис.5.13 и 5.14 показаны соответствующие рис.5.11 и 5.12 функции распределения для статистики Больцмана. Видно, что в этом случае все электроны изменяют свою энергия при приложении электрического поля.
4.Как зависит T , если принять за основу формулу Друде?
Вформуле зависит от температуры лишь одна характеристика – длина свободного пробега. Экспериментально для меди получены следующие значения при температурах 300 К и 4 К:
300K 3 10 8м; 4K 3 10 3м.
Видно, что с уменьшением температуры длина свободного пробега увеличивается. Физический смысл такой зависимости предельно прозрачен – уменьшение вероятности столкновения электрона с колеблющимися атомами решетки. Функционально зависимость электропроводности от температуры такова:
~ |
1 |
при низких температурах: T TD ; |
||
|
|
|||
|
T5 |
|
||
~ |
1 |
|
при высоких температурах: T TD. |
|
|
||||
T |
|
|||
На рис.5.15 приведена зависимость относительного сопротивления меди, алюминия и золота от относительной температуры (RD - сопротивление при температуре Дебая, TD - температура Дебая).
