2018-07-08
До какой температуры надо было бы нагреть классический электронный газ, чтобы средняя энергия его электронов оказалась равной средней энергии свободных электронов в меди при $T = 0$? Считать, что на каждый атом меди приходится один свободный электрон.
Решение:
Среднее значение кинетической энергии электронов в ферми-газе $\frac{3}{5}E_{F}$. Это должно быть равно $\frac{3}{2} kT$. Таким образом
$T = \frac{2E_{F} }{5k}$
Сначала мы вычисляем $E_{F}$ для Cu
$n = \frac{N_{A} }{M /rho } = \frac{ \rho N_{A} } { M} = 8,442 \cdot 10^{22} см^{3} $
Тогда $E_{F} = 7,01 эВ$
и $T = 3,25 \cdot 10^{4} К$