Определить максимальную энергию (в эВ), которой могут обладать свободные электроны в металле при абсолютном нуле. Принять, что на каждый атом металла приходится по одному электрону. Массовое число металла равно 57, а плотность металла равна 8843 кг/куб.м.
ДАНО:
A=57;
ρ=8843кгм3.
Найти:Emax−?
Массовое число металла показывает во сколько раз масса его атома больше атомной единицы массы, приблизительно равной массе протона:
m0=A⋅mρ;
Масса некоторой части металла, в которой находятся N электронов (а значит и атомов - по условию) равна:
m=N⋅m0;
а их концентрация:
n=NV=Nm⋅ρ=N⋅ρN⋅A⋅mρ=ρA⋅mρ;
Максимальной энергией электроны обладают на уровне Ферми, определяемом формулой:
EF=h22⋅me⋅(3⋅n8⋅π)23;
Тогда:
EF=h22⋅me⋅(3⋅ρ8⋅π⋅A⋅mρ)23;
подставив числовые значения, получим ответ:
Emax=7.475эВ.
Чем смог
га гч7е7ка7ече7пгас7еаеагач57чанчгАдрес проживания
601900, Владимирская Область, Ковров Город, Чернышевского Улица, д. 3, кв. 4Адрес проживания
601900, Владимирская Область, Ковров Город, Чернышевского Улица, д. 3, кв. 4Адрес проживания
601900, Владимирская Область, Ковров Город, Чернышевского Улица, д. 3, кв. 4Адрес проживания
601900, Владимирская Область, Ковров Город, Чернышевского Улица, д. 3, кв. 4Адрес проживания
601900, Владимирская Область, Ковров Город, Чернышевского Улица, д. 3, кв. 4Адрес проживания
601900, Владимирская Область, Ковров Город, Чернышевского Улица, д. 3, кв. 4Адрес проживания
601900, Владимирская Область, Ковров Город, Чернышевского Улица, д. 3, кв. 4
Заряд, проходящий по проводнику:
q = I · t, где I - сила тока в проводнике, А
t = 2 мин = 120 с - время прохождения тока
Тогда:
I = q/t = 240 : 120 = 2 (A)
Сопротивление провода:
R = U/I = 10 : 2 = 5 (Ом)
Сопротивление провода:
R = ρL/S, где ρ = 0,5 Ом·мм²/м - удельное сопр-е константана
L - длина проводника, м
S = 0,8 мм² - площадь поперечного сечения
Тогда:
L = RS/ρ = 5 · 0,8 : 0,5 = 8 (м)