«ТРУДНОСТИ КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ»

«ТРУДНОСТИ КЛАССИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ» Основные положения классической теории электропроводимости 1. В интервале между столкновениями при отсутствии внешних электромагнитных полей каждый электрон движется прямолинейно и с постоянной скоростью, а под действием внешних полей электрон движется в соответствии с законами Ньютона. При этом не учитывается взаимодействие электрона с другими электронами (приближение независимых электронов) и ионами (приближение свободных электронов). Основные положения классической теории электропроводимости2. При соударении электроны отскакивают от непроницаемых сердцевин ионов. Т.е. процесс рассеяния электронов рассматривается как простая механическая модель, согласно которой электрон отскакивает от иона к иону Основные положения классической теории электропроводимостиЭлектроны приходят в состояние теплового равновесия благодаря столкновениям. Скорость электрона сразу же после столкновения не связана с его скоростью до столкновения и направлена случайным образом. Основные положения классической теории электропроводимости Трудности классической теории электропроводимости Решение противоречий𝜎=𝑛𝑒2𝑙2𝑚𝑢𝑢=8𝑘𝑇/𝜋𝑚𝑒𝜎=𝑒2𝑙𝐹𝑛𝑚𝑢𝐹 Для решения противоречия необходимо распределение электронов по скоростям описывать распределением Ферми-Дирака, а не Максвелла-БольцманаСогласно квантовой механике энергия атомов может принимать лишь дискретные значения. И если энергия теплового движения значительно меньше разности энергий соседних уровней, то при столкновении молекул вращательные и колебательные степени свободы практически не возбуждаются, и при низких температурах поведение двухатомного газа подобно одноатомному. Классическое описание движения электрона возможно в том случае, когда его координата и импульс могут быть измерены с необхо­димой точностью без нарушения принципа неопределенности. Причины противоречий Причины противоречий