next up previous
Következő: A 16.15 feladat megoldása Fel: megoldások Előző A 16.13 feladat megoldása

A 16.14 feladat megoldása

 Legyen a homogén E elektromos tér x irányú. Ekkor a stacionárius Boltzmann-egyenlet relaxációs idő közelítésben:
displaymath18148
ahol tex2html_wrap_inline18150 a tér nélküli egyensúlyi eloszlásfüggvény. Gyenge tér esetén első közelítésben tex2html_wrap_inline18152 helyettesíthető a tex2html_wrap_inline18154 differenciálhányadossal, s így
displaymath18156
Amennyiben az elektrongáz nemdegenerált (Maxwell-eloszlású)
displaymath18158
tehát az eloszlásfüggvény
displaymath18160
Az áramsűrűség:
displaymath18162

displaymath18164
tehát tex2html_wrap_inline18166.

Degenerált (Fermi-Dirac-eloszlású) esetben
displaymath18168
ahol tex2html_wrap_inline18170 a Fermi-energia, tex2html_wrap_inline18172 pedig az egységugrás-függvény. Ekkor
displaymath18174
és az eloszlásfüggvény:
displaymath18176
Tehát az áramsűrűség:
displaymath18178

displaymath18180
ahol tex2html_wrap_inline18182 a Fermi-felületen vett átlagot jelenti:
displaymath18184
és az állapotsűrűség a Fermi-energiánál:
displaymath18186
Visszahelyettesítve az áram kifejezésébe, s felhasználva a Fermi-energia és az elektronsűrűség közötti összefüggést tex2html_wrap_inline18188, a klasszikus eredménnyel azonos kifejezést kapunk:
displaymath18190

16.14 feladat