1. Каковы характеристики разрешенной зоны в терминах энергетических уровней? 2. Какой символ используется

1. Характеристики разрешенной зоны связаны с энергетическими уровнями в материале. Разрешенная зона - это диапазон энергии, в котором электроны могут находиться в твердых телах.

В кристаллической структуре твердого вещества, электроны находятся в энергетических уровнях, которые формируют энергетическую ленту. Между энергетическими лентами находятся запрещенные зоны, где электроны не могут существовать.

Разрешенная зона можно определить, рассмотрев энергетические уровни в материале. В кристаллической структуре, энергетические уровни образуют непрерывные зоны, называемые валентной и проводимой зонами. Между этими зонами находится запрещенная зона.

В валентной зоне находятся электроны, наиболее тесно связанные с атомами материала. Они заполняют ближайшие к ядрам энергетические уровни и обеспечивают электропроводность вещества.

Проводимая зона находится выше валентной зоны и содержит энергетические уровни, на которых электроны могут свободно двигаться с достаточной энергией. Это позволяет электронам перемещаться в присутствии электрического поля и создавать электрический ток.

Запрещенная зона - это диапазон энергий между валентной и проводимой зонами, где нет электронных состояний. Это означает, что электроны не могут находиться в этой зоне и не могут свободно перемещаться. Ширина запрещенной зоны определяет электрические и оптические свойства материалов.

2. Символ \(E_F\) используется для обозначения энергии Ферми в формуле для функции распределения Ферми-Дирака.

Функция распределения Ферми-Дирака описывает вероятность нахождения электрона в определенном состоянии при определенной температуре. Она определяется выражением:

\[f(E) = \frac{1}{{1 + e^{\frac{{E - E_F}}{{kT}}}}}\]

где \(f(E)\) - функция распределения, \(E\) - энергия состояния, \(E_F\) - энергия Ферми, \(k\) - постоянная Больцмана, \(T\) - абсолютная температура.

Энергия Ферми (\(E_F\)) является особой энергией, определяющей верхнюю границу заполненных электронами уровней валентной зоны. Это энергия, при которой вероятность нахождения электрона в состоянии равна 0.5 при абсолютном нуле температуры.

Символ \(E_F\) используется для обозначения этой энергии, и он является константой для данной системы взаимодействующих электронов. Значение \(E_F\) зависит от свойств материала и может быть определено экспериментально или теоретически.