Лабораторные работы [теория]

№1)Теплоемкость

а) классическая теория тепл-ти тв.тел.

Сис-ма из N независимых атомов, имеющая 3 степ.своб. на каждую из которых в среднем приходится энергия KT:

U=3KT U=3KT N_a =3RT

Закон Дюлонга-Пти:

Молярная теплоемкость всех простых тв.тел одинакова и равна 3R. (При выс. темп).

График:

Д-ПТИ

Ф.ЭЙН ДЕБАЙ

№2)Теплопроводность

Газы

Закон Фурье. -

учитывая индивидуальные особенности тел.

()

Кол-во тепла переносимое через стенку:

б) Формула Эйнштейна:

Система N атомов представляет собой гармонические квантовые осцилляторы. Колебания происходят независимо друг от друга, но с одинаковой частотой.

Энергия гарм-ого квантового осциллятора дискретна.

(E)-средняя энергия осциллятора

Тв. Тела

В твердом теле, кроме упругих колебаний,

существенную роль может играть перенос

тепла свободными электронами. Т.Е в общем

случае коэффициент теплопров-ти слагается

из электронной и решеточной компонентов:

с) Модель Дебая:

При низких температурах основной вклад вносят колебания низких частот.

Упругие колебания в кристалле имеют квантовые св-ва. (Сущ.наименьшая порция – квант энергии с частотой V-ню). Это позволит сопоставить упругой волне квазичастицы – фононы, скорость которых равна распространению упругой волны.

Фонон характеризуется энергией E и импульсом P.

f – ф-ция распределения.

dP – элемент фазовой ячейки.

В тв.телах могут распр. три волны с двумя взаимно ортогональными поляриз-ми

F(p)- плотность квантовых состояний

; - dn-конц-ия фононов с частотой V-ню.

P-n переход возникает м/у 2-я п/пров-ми: n,p типа.

Первоначально электрически нейтральные п/пр-ки при создании металургич-ого контакта приобретают разность потенциалов.

При контакте возникает 2-й эл-й слой.

Толщина p-n перехода: -метал-п/проводник(без внешн.разности потенциалов)

Токи через p-n переход:

Плотность тока через p-n переход при отсутствии внешнего поля:

Если приложено внешнее поле:

;

Эл.ток ч/з переход:

Суммарный ток:

l_e-дифф-я длинна, re-время пробега на дифф.длинне.

Переход Шотки: --

Уравнение Гаусса