Қатты дене ұғымына анықтама беріңіз
жүктеу/скачать 1,5 Mb.
|
Без имени (копия)
21. Эффективті массаҚозғалыстағы электрондарға металдарда зарядталған бөлшектердің ішкі өрісімен қоса, сыртқы электр өрісі де әсер етеді. Ішкі энергияны және оның электрондарға әсерін ескеру, есептеу өте қиын. Сондықтан, еркін электрондарға жуықтау тәсілін қолданамыз. Осыны қарастырайық. Біз кез келген бөлшектің, соның ішінде электронның толқын түрінде қозғалатынын білеміз. Нақты бөлшекті бірнеше толқынның қосындысынан пайда болған толқындық пакет түрінде сипаттауға болады. Толқындық пакеттің қозғалыс жылдамдығы бұл топтық жылдамдық: , мұндағы толқынның дөңгелектік жиілігі, толқындық сан, . Толқындық пакеттің энергиясы , . (4.1) Кристалға кернеулігі -ге тең сыртқы электр өрісімен әсер етсек, ол электронға күшпен әсер етеді, ал бұл күштің жұмысы мынаған тең болады: . Біз ішкі электр өрісінің шамасын білмейміз, ол электронның қорытқы энергиясын арттырмайды, себебі көптеген бөлшектер өрісінен тұратын ішкі энергия әсерінен бағытталған қозғалыс жоқ. Сыртқы электр өрісінің жұмысы электрон энергиясын арттыруға жұмсалады: ; . (4.2) 4.1 теңдеуді уақыт бойынша дифференциалдап, үдеуді аламыз: . Бұл теңдеуді мына түрде жазамыз: : (4.3) бұл шаманы эффективті масса деп атайды. Бұл шаманы енгізу электронның тормен байланысын ескермеуге және электрон қозғалысы тек сыртқы өріс әсерінен ғана болады деп сипаттауға мүмкіндік береді. Электронның эффективті массасы бар, ендеше ол - еркін бөлшек, ал осы тәсіл еркін электронға жуықтау тәсілі болып табылады. Эффективті масса кристалдық тордың әсеріне байланысты және нақты электрон массасы -нен күшті ерекшеленеді, тіпті кейде теріс шамаға да ие болады. Мысалы, германий электронының эффективті массасы , ал кремнийдікі . жүктеу/скачать 1,5 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|