С повышением температуры металла электроны подвергаются тепловому возбуждению и переходят на более высокие энергетические уровни. Однако в интервале температур при kT<< WF не все электроны получают энергию.
Действительно, все состояния, кроме тех, что находятся в области энергии Ферми (в интервале шириной kT), заняты. Например, при Т = 300 К энергия электронов составляет 0,025 эВ. Поэтому число электронов, подвергнутых тепловому возбуждению, от общего их числа в металле составляет 1 %.
Вывод: Во всем диапазоне температур, в котором электронный газ является вырожденным, его распределение по энергиям мало отличается от распределения при Т = 0 К. Тепловому возбуждению подвергается незначительная часть электронов, находящихся близко к уровню Ферми.
при понижении температуры сопротивление металлов уменьшается, а полупроводников увеличивается. Обусловлено это вот чем: 1)В металлах ток - это упорядоченное движение электронов вдоль металлической кристаллической решетки. Ионы в узлах решетки двигаются туда-сюда тем быстрее и интенсивнее, чем выше температура. И чем шустрее двигаются ионы в узлах решетки, тем сложнее электронам двигаться т. к. они чаще сталкиваются с этими ионами. Наглядно это представить можно так - тебе будет легче пробежать сквозь толпу, если люди в толпе стоят неподвижно, чем если они размахивают руками и ногами и бегают с небольшой амплитудой туда-сюда. 2)Ток в полупроводниках - это двустороннее движение - в одну сторону двигаются отрицательные частицы (электроны) , в другую условно положительные "дырки". Для того, чтобы увеличить ток в полупроводнике иногда бывает мало увеличить напряжение- нужно чтобы еще откуда-то взялись лишние электроны и лишние дырки - т. е. необходимо "отколоть" свободный электрон от нейтрального атома, чтобы получилась пара "электрон-дырка". При высокой температуре полупроводника пар электро-дырка образуется сравнительно много, при низкой - мало. А раз мало носителей заряда, то и ток небольшой при том же напряжении - т. е. сопротивление увеличивается при понижении температуры.
Объяснение:
С повышением температуры металла электроны подвергаются тепловому возбуждению и переходят на более высокие энергетические уровни. Однако в интервале температур при kT<< WF не все электроны получают энергию.
Действительно, все состояния, кроме тех, что находятся в области энергии Ферми (в интервале шириной kT), заняты. Например, при Т = 300 К энергия электронов составляет 0,025 эВ. Поэтому число электронов, подвергнутых тепловому возбуждению, от общего их числа в металле составляет 1 %.
Вывод: Во всем диапазоне температур, в котором электронный газ является вырожденным, его распределение по энергиям мало отличается от распределения при Т = 0 К. Тепловому возбуждению подвергается незначительная часть электронов, находящихся близко к уровню Ферми.
при понижении температуры сопротивление металлов уменьшается, а полупроводников увеличивается. Обусловлено это вот чем: 1)В металлах ток - это упорядоченное движение электронов вдоль металлической кристаллической решетки. Ионы в узлах решетки двигаются туда-сюда тем быстрее и интенсивнее, чем выше температура. И чем шустрее двигаются ионы в узлах решетки, тем сложнее электронам двигаться т. к. они чаще сталкиваются с этими ионами. Наглядно это представить можно так - тебе будет легче пробежать сквозь толпу, если люди в толпе стоят неподвижно, чем если они размахивают руками и ногами и бегают с небольшой амплитудой туда-сюда. 2)Ток в полупроводниках - это двустороннее движение - в одну сторону двигаются отрицательные частицы (электроны) , в другую условно положительные "дырки". Для того, чтобы увеличить ток в полупроводнике иногда бывает мало увеличить напряжение- нужно чтобы еще откуда-то взялись лишние электроны и лишние дырки - т. е. необходимо "отколоть" свободный электрон от нейтрального атома, чтобы получилась пара "электрон-дырка". При высокой температуре полупроводника пар электро-дырка образуется сравнительно много, при низкой - мало. А раз мало носителей заряда, то и ток небольшой при том же напряжении - т. е. сопротивление увеличивается при понижении температуры.