В кристалле меди с объемом 1 см3 при Т = 0 К, плотность состояний пропорциональна энергии Е при энергии Ферми, равной

Содержание: Плотность состояний в кристалле меди

Объяснение:
Плотность состояний является важным параметром в теории твердого тела, определяющим количество доступных энергетических состояний в кристаллической структуре. Для данной задачи нам предоставлена информация о пропорциональности плотности состояний и энергии при энергии Ферми, которая равна 1,12•10^38.

Для определения плотности состояний при энергии, равной половине энергии Ферми, мы можем использовать пропорцию между плотностью состояний (D) и энергией (E):

D1 / E1 = D2 / E2

Где D1 и E1 - плотность состояний и энергия при энергии Ферми, а D2 и E2 - искомая плотность состояний и половина энергии Ферми соответственно.

Таким образом, мы можем записать:

D1 / 1,12•10^38 = D2 / (1,12•10^38 / 2)

D1 = D2 / 2

Теперь мы знаем, что плотность состояний в этом кристалле при энергии, равной половине энергии Ферми, составляет половину от плотности состояний при энергии Ферми.

Далее, чтобы определить энергию Ферми меди, мы можем использовать полученную информацию:

D1 = D2 / 2

1,12•10^38 = D2 / 2

D2 = 2 * 1,12•10^38

Таким образом, энергия Ферми меди составляет 2 * 1,12•10^38.

Пример:
Плотность состояний в кристалле меди при энергии, равной половине энергии Ферми:

D2 = D1 * 2

D2 = 1,12•10^38 * 2

D2 = 2,24•10^38

Энергия Ферми меди:

E_Fermi = 2 * 1,12•10^38

E_Fermi = 2,24•10^38

Совет: Для более глубокого понимания концепции плотности состояний и энергии Ферми, рекомендуется ознакомиться с квантовой физикой и концепциями твердого тела.

Задача для проверки:
В кристалле серебра с объемом 2 см3 при Т = 0 К, плотность состояний также пропорциональна энергии Е при энергии Ферми, равной 2,48•10^38. Какова плотность состояний в этом кристалле при энергии, равной третьей части энергии Ферми? Какова энергия Ферми серебра?