Концентрация электронов проводимости в меди Концентрация электронов проводимости в меди n = 1,0·1029 м3. Считая условия нормальными, определить среднее время между двумя столкновениями электрона с решеткой (среднее время свободного пробега). Определить среднюю длину свободного пробега электрона. Удельное сопротивление меди ( = 1,7(108 Ом(м.(( = 4,7(109 м)

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для определения среднего времени между столкновениями электрона с решеткой (среднее время свободного пробега) воспользуемся формулой Т = l/v, где l - средняя длина свободного пробега, v - средняя скорость электрона.

Сначала найдем среднюю скорость электрона:
n = 1,0·10^29 m^(-3) - концентрация электронов проводимости
ρ = 1,7·10^(-8) Ом·м - удельное сопротивление меди
e = 1,6·10^(-19) Кл - заряд электрона
m = 9,1·10^(-31) кг - масса электрона

Средняя скорость электрона v = μ * E, где μ - подвижность электрона, E - напряженность электрического поля.

μ = e * τ / m, где τ - время релаксации электрона

τ = m / (n e^2 ρ), где m - масса электрона, n - концентрация электронов проводимости, e - заряд электрона, ρ - удельное сопротивление меди.

Подставляем данные и находим время релаксации электрона:
τ = 9,1·10^(-31) / (1,0·10^29 (1,6·10^(-19))^2 1,7·10^(-8)) = 5,649·10^(-14) с

Теперь найдем среднюю скорость электрона:
μ = 1,6·10^(-19) 5,649·10^(-14) / 9,1·10^(-31) = 9,96·10^(-3) м^2/(Вс)

v = 9,96·10^(-3) * E

Теперь, используя найденную среднюю скорость электрона, вычислим среднее время между столкновениями электрона с решеткой:
Т = l / v

Для вычисления средней длины свободного пробега l воспользуемся формулой:
l = v * τ

Подставляем найденные значения и получаем результаты.