Page 87 - ЕЛЕКТРИКА І EЛEКТРОМАГНЕТИЗМ

1
f Ф Д    ,

e kT  1
де  – стала, термодинамічний потенціал, що дорівнює енер-
гії Фермі;  – енергія квантового стану окремої частинки.
Максимальна енергія, якої можуть набути електрони
провідності в металі при 0 К, має назву енергії Фермі
(   ), а найвищий енергетичний рівень, зайнятий електро-
F
нами, називається рівнем Фермі (рис. 5.6). Для металів енер-
гія Фермі дорівнює  F  5 eB  8 10  18 Дж .

A B – робота виходу електронів з металу
Рисунок 5.6

При температурі T  0 кількість частинок на всіх енер-
гетичних рівнях до рівня Фермі  однакова (на рис. 5.7 – пу-
F
нктир), а вище рівняння Фермі електрони відсутні. При під-
вищенні температури ферміони переходять з нижчих рівнів
енергії на вищі, набуваючи енергії, більшої від енергії Фермі.
Розподіл набуває вигляду, який наведений на рис. 5.7,б і 5.7,в.
Теорія провідності на основі квантової статистики
Фермі-Дірака позбавлена всіх недоліків класичної електронної
теорії провідності.

82