Расчетная часть.

Задание 1.

Таблица 2. Табличные данные о Cu.

Плотность ,	Атомный вес А	Максимальная валентность Z
8,96	63,546

Количество атомов металла в см³ равно:

, (1)

,

где – число Авагадро ( ).

Объемная концентрация электронов:

, (2)

.

Для определения электропроводности измерим площадь поперечного сечения медного образца S:

, (3)

,

Определим электропроводность

, (4)

,

Найдем удельное сопротивление :

, (5)

Вычислим среднее межатомное расстояние :

, (6)

Время релаксации :

, (7)

где и – масса ( и заряд (- ) электрона соответственно.

Рассчитаем скорость электрона при комнатной температуре :

, (8)

Средняя длина свободного пробега :

, (9)

Частота :

, (10)

.

Найдем диэлектрическаую проницаемость металла при частоте :

, (11)

где – электрическая постоянная (),

.

Коэффициент оптического преломления:

, (12)

Пусть , тогда

.

Длина волны, при которой имеет максимальное значение:

Коэффициент Холла :

, (13)

Коэффициент теплопроводности :

, (14)

Проверим закон Видемана-Франца:

,

Число Лоренца:

.

Задание 2.

Согласно модели Друде определим теоретическую зависимость удельного сопротивления от температуры:

, (15)

где А – температурно-независимая величина,

.

Теоретическая зависимость удельного сопротивления от температуры будет подчиняться закону

. (16)

Так как наша зависимость носит линейный характер (зависит только от Т), то для получения экспериментальной зависимости удельного сопротивления от температуры достаточно двух точек.

Для получения первой точки найдем значение при комнатной температуре :

, (17)

где и – напряжения и ток медного образца при температуре близкой к комнатной (значения взяты из таблицы 1).

Для получения второй точки найдем значение при температуре плавления, которая для меди равна

, (18)

где и – напряжения и ток медного образца при температуре плавления (значения взяты из таблицы 1).

Определим :

, (19)

берем из таблицы 1.

Зная и находим

Дата добавления: 2015-08-26