Prad staly.pdf

(29123 KB) Pobierz
-P
(n
o
(-.
()
x
N
a
g 3
EH
$
g
*
rl
3;
ęCg
o
=U
o
-o
''o
.Y
'?'
o
)
9'-}ć
o
N
'
Ba)
ą)
fir
tBl
5l
o)
o
0)
J4
;
>\
csl
*l
cCI
us
69
t1
Pl
x;
$s
E,a
ęl;
o
ż
9+:
o
ilą
$
ęlE
E
-v
'q
b0
()
()
s)
N
*;
fi
s$
$Hl
ł
N
$.ł
^N NI
>b
IN
IJ
N
oa.
*.
ę
W
os
(J'-
$.
k
Xf,
o
EI
'Jł
B
03ry
N
(nA
$<
+J
CBX
OI cdH
I\J
Ńl
d.:4
loto
o
TT(-)
t5
o
rt
-vl
I
(.)
o
lo
() ()
l_j ż
o o
sl
(-y
(.y
N
()V
ś0C.)
o
lIl*
il
d
.N
() >t
o
'*ł
rQ
.N
a)
.gEE'B
3*
HE
e
N X
>.rr*
cW
d
(../
\r/
Ńx
il
l-'{
()
()
l*
ol
N
N
()
.-
a
qJ
0)
'Dl
{J
c'3
I
g;g$f
n
[.e
o
()
c\y
o
bo
H
N
lFt
rt
Y
!r
)
d
l{
()
*flaę
EF-g*BEI[E
o
Els
()
F
pl
tr
u
ar
oi
to^
\o
EI .5
0)
Sl
F
o
,.tl
trcą
() '-)
t'
iJ
\oa
Ed
0) C)
Nl
c
o
!.1()
>.9
L
o
'c/)
l't
-;
.N
+{
AJ
IN
ś_V
Ft
CS
JI
V\J
ol
Ę-
IO
ć
0.l-O
ł'\l (J'
I
>.,
>,
o
L.
()u
XE
U)
łą
()s
EE
tvH
{J
N
$r
'.{ tr
V) rl
C'3
F{
N**
tir
(- d).:
(B
(.)
cO
B
J4
()
Y"o
!rŃ
-
*ls
slx:
IJ
>.
ś5ś
$"Ę
z7BĘ
ł
3
flt
H
łEt:
FIEi'fięź#;
p'
E
Hłil$.
rgE$t
$
PE
g'qE
6,
B
E
N
D.gŁś'N']'E.E_c
ą:g*E
!t
c"!
s*
łgd$g*
r-a
ai
(-{
cq
?
l-t
*
o
'e
o
A.
>,
O"
0)l
l-{
L<
F
{r)
Fl
tr
t-r
a
o
N
>'
N
n'
N
()
i>
>'
t{
g$$E!$ltś
Ę
*
g
'p
(n
ą)
h
L
a)
ą)
ł
N
V
N'
N
L/
.o
p
-1
C)
L
O.
U)
>'
o
o
o
bs
o
N
$śą?E'8il:B
$E
F
Ęę
g
xl
$t
FtE'$.H
Bs
:s
axIE
l
a)l
N
'ti a
v)
o
N
.91
o
I
0.r
o
O)1
o
C)
>\
ON
N
o0
cd
l'-)
Ęl>'
.;
C.'
UIE
P.
(.)
'L, I
(-l
'tr
ol c
o6i
6i
63
cglo3
N
bol
S
L(Ą
a
n
()
.N
9.'r
o
.El
I.F
ś3
-qN
=
o
.:J
d)Ó
g).
NIE
)
B
OF
(.)
C)
E
&
c)'
E
(.l
nlE
O.
ccs
-ct
'o
00
X
trlŃ
F
o-d
c'#
5lę
>,
'oDl
o
o.s:
oX
A"
XN
N
*r
CS
:i
o)
CB
o
N
(-y
(.'
li
o
N
()
;l
>-,
I.LJ
\ll
|.i I
La
Ę lrH**3gł
E
tl
i
e
g
Ęc
*
s:l
$
Pt $Eś*
c(3
!
CB
El
.9
'F)
()
L)
EglE;ptE'$ą
B
ol
N
H
F
'b
'3
E
NIV
lr
Ę -i *.-
.=
c
NA
gElBl,*
E
trl
N
o
-
It
fif
Rr
L
o
o
-{
J
63
'il
bo
d)
o
Ęrg*xĘglgg
Bl3
-,
H
E o 'H
lLr
cS
31
()
o Ńl
C)
N
N
ltr
'=
l'E
N
bl
H
{J/
l-t
cg,
(h
5lv
V)
r
lE
fe
{)
3ty
lr-
N
L
l.=
o
l6
.N l-Y
!'i
(r)
o)
'p
lłt)
N
(y
lE
.E TE
F
a.>\
l-.r
trę
o
ęb
0).N
F
rc
lc
N
lo
c
lq
N
>\
()
lo
ar
=
'-'l
l-v
o
(n
t.N
.j
;J I
=lo
.'\
sl
al*
x'q
ctt'.\4
el;
ęEIei[$H;i
ł
HlpsFĄFąE
F's
s$Eg
=
ElB
E
il
F
$
sa
Ę
f;
o
9tt
B
N
Ń
o
r-'l
o
t-
(-y
(n
F
o
N
oo
l*
0)I
f,$EiB[$ir
.8rE
E*E
ęlś
et
sl
0)I
NI
!l
'a
o
cl
o
-vl
C!
o Ęn3'0 l E
'=
6
a0
o'i.Ł co Q,'5
a.
()I
N
sl
'lJt= ;.o
Ńl
o
l
H
fi {{
o qł.*) H
*$E$
ą)
Nit
o
-x
r.ł'
IH
o
lc
A.
l'o
C)
-\l
o
lo
-:-
els
(.)
tro0
5o IF
.v
El9
l()
-l
u.'l<
E
IE
IN
B
loY
>.
lL
BI
BIE
lo.
d
l*
ElŁ
Tle
N
o
6
l.'..
'*r
I
d'
C)
.\
(.)
>\
{J
()
O
ala
b0
o.vl
o
o)
ts lts
.e lR
(, lt-
3lę
cn
lC
o
OU'-)
EIB
ol
.
slb
P"
.g
g
o
Ł.'
>\
.,
le
,v
ti
'".1
!v
c)
c(Y
lN
*+J
cd
l-ł
N
tiE:*
e
f*g
śs
$
eE
$:
B
$
tr
c.t
ggg*
:
isEś
Btt
s
U;
fi;
H
$
'lć
(n
U)
6l=
l
lŁ-
0)l-
a.l
N
e'l
.N
śB
(.)
o
\UD
C)
o
tr
Fg#EE$EE$
o g łJl
9l'Ę
,&
l0)
o
g..B
5l(.)
P
d.e
l'F1
'cl
*t
Et5
El
b
-l
x
c
.-l$<
lo
-vl
i
ł-1
EIR
R/
cO
o
ę
ś
e
r
Ę
rys
ą
5
()
(J
ts
t{
0)
>t
C.
Ń
Ćc
*N
iig
-N
6B
s
oJ)
a
a
N
0)
łxd9'eB}eŃ
*i
EęE
i
ilg
Eś;
[fi
E
*
ą
ai
o
N
o
l{
C)
.t
Ńlo
$'E
c$
ą
t-i
N
E$$*$gFE$
o
Prąd
elektryczny
No
field, ,łff
=
{}
With field,
F=
ofi
CopyĘht
l
Pod
nieobecność
zewnętrznęgo
pola
elektrony
porus ZaJą Się
chaoĘcznie
wewnilrz
metalu
z
prędkościami
rzędu
106
m/s
(patrz
czarnaltntałamana
na
rys. obok)
Po
naŁoŻentu
Zewnętrznego
pola
elektrycznego
poj
awta
się
wypadkowy dryf
w
chaotycznym ruchu
elektron
w
(na
rys.
linia
Czerwona).
Prędkość
dryfu
va
jest
rzędu
1,0-
0,
1
cm/s.
ł\ddison
\łlesley
uo*'uP
E
rrl
Prąd elektryczny
-5
(-
-
Dodatnię
ładunki
elektry
czfle
poruszają
się (d.
dryfujd
zgodnię z
kierunkiem i
zwrotem
natę Żenta
pola
e
l
ektry cznę
Bo
przyłozone go
do przewodnika.
dryfują
przeciwnie
do
zwrotu
Zewnętrznego
pola
elektrycznego
przyłozonego
do przewodnika.
Uwaga!
W
obu przypadkach
prąd
płynie
w
prawo'
co
jest
zgodne
z
przyjętą
wc
zesniej
konwencją.
(b)
CopyĄltt't'
ĄdcJison
Wes|ey Longman,
lnc,
Uj
emne
ładunki
elek
tryczne
Tabela
2.1
Energie Fermiego,
temperatury Fermiego,
wektory
falowe Fermiego
kt
rych
reprezentatywnych
metali
*
Pierwiastek
i
prędkości Fermiego
dla
nie_
1]
Ę
u04
K]
3,25
3,93
łF
[10E
cm-
T,L2
0,92
0,75
up
[108
cm/s]
Na
Rb
Cs
Cu
Ag
Au
Li
4,74
3,24
5,51
3,77
2.,46
t,?9
1,07
K
Ą86
5,20
5,62
2,67
3,02
3,01
1,87
2,LZ
1,85
1,59
Lls
1.84
6,38
0,86
0,81
0,75
0,70
0,65
1,36
1,20
T.2I
L,94
1,36
1,1
1
7,00
5,49
5,53
8,16
6,42
16,6
8,23
r,57
1,39
1,40
Ż,25
1,58
1,28
1,18
1,13
Mg
Ca
Sr
Ba
Be
t4,3
7,08
4,69
3,93
266
3,27
3,57
5,4
4,23
6,18
4,57
1,02
3,7t
3,47
3,U
5,3Ż
1
0,98
Nb
Fe
Mn
Zn
Cd
Hg
AI
'1,18
r,71
1,70
1,58
t,37
1,98
1,96
1,83
1,62
1,58
LT2
LT4
2,30
1,1
13,0
IŻ,7
11,0
9.68
8,29
13,6
10,9
1{O
Ą07
9,47
'1,47
'7
1,40
Ą65
Ga
In
zle
2.48
rl,7
10,4
rL3
t,37
L,7
5
2.03
L,92
L,74
1,69
TZL
10,0
1,66
1,51
TI
Sn
z4r
8,63
)))
230
Pb
Bi
Sb
))\
8,15
La,Ż
9,47
9,90
10,9
9,46
11,8
t,46
L,64
1,58
1,61
1,90
1,83
L,87
11,0
11,5
LT4
12,7
L,70
L,96
'
Podane
w
tabcli
wartości
obliczono
na
podstarvie
danych
dla
stosunku
rlao z
trbcli
l.l;
przyjęto.
Że m =
9.1l'10-'*
g.
objętości
7
powinniśmy dodać
do
siebie ęnergie
wszystkich
poziomow jednoelek-
tronowych leżących wewnątrz
kuli
Fęrmiego
''
:
E
:2
ZauwaŻmy tetaz,
Że przy sumowaniu wartości dowolnej gładkiej funkcji
F
(k)
po
wszystkich dopuszczalnych wartościach argumentu
k
można
'odwołac
się
do
następującej
og
lnej
procedury:
Wobec
tego,
Że przypadająca
na jeden dozwolony wektor
k
objętośc
w
przestrzeni
k
wynosi
Ak
:
8n3lv
(wz
r
(2.18)),
rozpatrywaną
sumę wygodnie
jest
^k
zapisać
w
postaci
xź,zm
'
Ło'.
(2.27)
Qo-rF
czner
i
e
z@c?łą/Ł
ELtrKTRYczlvY
n
łą
d-
fu(a
"łrZe;-
0,'
^/Ł
"4/+'
0cr?I4-,
e)
k't7r/?
7oŻy*r'
lV*
saooóodąz
e&u""rŻ
eary
.rf'-ćo-
6oó-^
-tl
E
g
-
f(rćrłrrrr,
6r.łu
E:-=
-
jłoo!
p'
?T1,iJe27
L;a-r-
rreod*,'^
bórłłY
fr;a
-rloin;^
Y),
ł.
/F/
=
u/
4
ł&v
7-{r.7'aZóc-,
/-
ilęoś;vrr^roaa4L-
płd eź,ą"rr7,
Dit/-Ói
ł|riorrr.",,
3ł1l&l
el+ąź,o
ŚJ
Ltrnpa,-r#.mmffizmo
.
,ząźei"ruY
J
+.
a[)
"Arznp/{e
be<
r,eL{o-
uąs{c,śdC
&.
o
ęo
mZ7,
Ęeę.
P re
al
)daostb, ąaą 4(,
4.
i
bsć
łrrarrrł/..,
u4/ó-
od.n
d
4Q.=@
J=
ź*
4ł-o
/-/*sł6
yuń,vc,-ią
fil=
A=
-o*
C/=.
Prąd
i
opór
elektryczny
Prąd
elektryczny
to przepływ
ładunków
elektrycznych. llustracją
jest
rysunek
przedstawiający
strumień
ładunków
pĘnących
prostopadle
do
powierzchni A.
I
++
'+
A
r+>
-r+ +,-r+
Natężenie prądu
elektrycznego 1
definiuje
się
jako szybkość/tempo,
w
którym nośniki
prądu/ładunki pĘną/przemieszczają
się/przepłwają
przez
dany
przekrój
powierzchni
(patrz
rysunek).
Zatem
jeśli
ilośćładunku
AQ
przepĘwa
w czasie
At,
to średnienatężenie
prądu
wynosi
'sr
At'
l-w
LO
Jednostką natężenia prądu
jest w
Sl
amper
(A);
1A
=
lC/sek.
Wartości
natężeń zmieniają
się
od
megaamperów
w
bĘskawicy
do
nanoamperów
w
układzie nerwowym człowieka.
Chwilowe natężenie prądu definiujemy jako
!:
At--+o
At
lim{.
Jako
kierunek
przepĘwu prądu
przyjmuje
się
kierunek
pĘnięcia
ładunku
dodatniego.
W
przewodach nośnikami
prądu
elektrony,
które
płyną
w
kierunku
przeciwnym.
Prądy
elektronowe
płyną
W
przewodnikach:
metalach,
półprzewodnikach, cieczach
(w
elektrolitach,
w
zjonizowanych
cieczach},
zjonizowanych
gazach
{świetlówki,
plazma).
-ll*
Zgłoś jeśli naruszono regulamin