固体中的能带是怎样形成的
原子最外层的价电子被晶体中所有原子所共有,称为共有化
原子间距减小时,孤立原子的每个能级将演化成由密集能级组成的准连续能带
共有化程度越高的电子,其相应能带也越宽
若晶体由N个原子(或原胞)组成,则每个能带包括N个能级,其中每个能级可被两个自旋相反的电子所占有,故每个能带最多可容纳2N个电子(见泡利不相容原理)
价电子所填充的能带称为价带
比价带中所有量子态均被电子占满,则称为满带
满带中的电子不能参与宏观导电过程
无任何电子占据的能带称为空带
未被电子占满的能带称为未满带
例如一价金属有一个价电子,N个原子构成晶体时,价带中的2N个量子态只有一半被占据,另一半空着
未满带中的电子能参与导电过程,故称为导带
比热反映了什么,它的微观本质是什么
比热容是单位质量的某种物质升高单位温度所需的热量在不同的温度下,物质的比热容都会有所不同,主要是因为分子的压力有所不同
根据分子运动论,当温度增加,分子震动得较快;当温度减少,分子则震动得较慢
此原理亦可指,在不同的压力和相态下,物质的比热容亦有不同
以温差为例,假如在夏天较热的天气下煮水,会比冬天较冷的天气下更快沸腾,因为温度较高
以压强为例,在地球水平线上,大气压强为101
325千帕斯卡,假如在这里煮水,水将于100摄氏度沸腾
但在海拔约8
8公里的珠穆朗玛峰上,大气压强只有若3
2千帕斯卡,假如在这里煮水,水将于69摄氏度沸腾
以相态为例,液态水的比热容是4200,而冰(水的固态)的比热容则是2060
固体的比热容随温度升高而增加,在低温时增加较快,在高温时增加较慢
固体物理中的三种量子统计
描述古典系统用:麦克斯韦-玻尔兹曼统计描述含费米子的量子系统用:费米-狄拉克统计描述含玻色子的量子系统用:玻色-爱因斯坦统计这三种统计的不同之处在于:在古典物理中,粒子被视为能被区分出来的不同个体