Общим для всех теоретических моделей металлической проводимости является то, что движение электронов можно рассматривать как сумму двух составляющих. Первая составляющая— это хаотическое движение, обусловленное тепловой энергией и энергией при Г = 0. (В классических моделях учитывается только тепловое движение. В квантовых моделях «вырожденного» электронного газа преобладающим является движение в нулевой точке). Мгновенная скорость любого электрона довольно велика, однако название «хаотическое» движение подразумевает, что в термодинамическом равновесии в отсутствие каких бы то ни было внешних воздействий средняя по ансамблю скорость равна нулю2. Для любого конечного ансамбля электронов средняя дрейфовая ско- 1 N рость V£> = — V v/, взятая как функция времени, колеблется в термодина- N (=\ мическом равновесии около нуля. Вследствие этого флуктуации напряжения в разомкнутой цепи могут наблюдаться между любыми двумя точками проводника даже в отсутствие макроскопических токов. Этот тепловой шум имеет составляющие, обладающие при температуре Т одной и той же 194 Гл. 3. Электроны в металлах Для любого данного электрона скалярная скорость, усредненная по достаточно длительному промежутку времени (в течение которого происходит много соударений), отлична от нуля, однако векторная скорость, усредненная по большому периоду, в отсутствие какого-либо внешнего поля равна нулю. Это объясняется тем, что соударения, изменяющие направление движения электронов, делают все направления движения равновероятными. Вторая составляющая движения — упорядоченное дрейфовое движение, обусловленное градиентом электрического поля или температуры в металле. Когда существуют такие градиенты, средняя скорость ансамбля не обращается в нуль и все электроны стремятся перемещаться в одном и том же направлении. Возможность наблюдения такого эффекта зависит от среднего времени свободного пробега между соударениями.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Хаотическое и упорядоченное движение электронов» з дисципліни «Фізика твердого тіла»
