A energia de Fermi do sódio é .
- Calcule a energia média dos elétrons no zero absoluto.
- Qual é a velocidade de um elétron que possui energia ?
- Em que temperatura Kelvin o valor de é igual a ? (Essa temperatura é chamada de temperatura de Fermi do metal. Ela é aproximadamente igual à temperatura na qual as moléculas de um gás ideal clássico teriam a mesma energia cinética correspondente à do elétron mais veloz do metal.)
Passo 1
Olá, tudo bem? Vou ajudar você nessa questão! Borá lá?
Letra a)
A energia média é dada pela seguinte expressão:
Então como a energia de Fermi foi dada, agora é só substituir:
Passo 2
Letra b)
A velocidade pode ser dada a partir da energia cinética:
A massa do elétron é e corresponde a . Aqui atenção, para obtermos a velocidade em a energia deve estar em !
Agora é só substituir:
Passo 3
Letra c)
A temperatura de Fermi do metal se relaciona com a energia de Fermi através da constante de Boltzmann:
Beleza até aqui? Vamos pra próxima?