Page 88 - ЕЛЕКТРИКА І EЛEКТРОМАГНЕТИЗМ

Результати кванто-
вої теорії провідності від-
повідають дослідним да-
ним у визначенні теплоє-
мності металів. Згідно з
класичною теорією теп-
лоємність на два порядки
(у 100 разів) перевищува-
ла реальне значення, бо
враховувала вклад усіх
електронів. Насправді в
процесі нагрівання металу
бере участь незначна час-
Рисунок 5.7 тина всіх електронів про-
відності, яка перейшла на
рівні, вищі від рівня Фермі (рис. 5.6).Тому теплоємність мета-

лів і діелектриків майже однакова, що не можна пояснити
класичною теорією.
Квантова теорія електропровідності металів дає вираз
для питомої провідності
2
ne  
  F , (5.24)
m  F
який співпадає з класичною теорією, але в ньому величини
мають зовсім інший фізичний зміст: n – концентрація елект-
ронів провідності металу вище рівня Фермі;  – довжина ві-
F
льного пробігу електронів, що мають енергію Фермі, відпові-
дає досліду ( F  100 d ); – середня теплова швидкість еле-
F
ктронів, що мають енергію Фермі, на порядок більша від се-
6
редньої швидкості електронів ( F  10 м/c).
Квантова теорія розглядає рух електронів з урахуванням
їх взаємодії з кристалічною граткою. Згідно з теорією кванто-
во-хвильового дуалізму рухові електрона співставляють хви-
льовий процес. Однорідна гратка – це однорідне середовище, і
тому “електронні хвилі” ніби огинають вузли гратки, прохо-
дять значні відстані.
Метал не створює опору електричному струму. Розсію-
вання електричних хвиль відбувається на неоднорідностях

83