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金属における室温での電子の比熱への寄与

古典統計力学によれば,自由な点粒子は比熱(2/3)Kを持つ.もし金属のN個の各原子が電子を1個ずつを与えるとして,その電子が自由に運動するとすれば,伝導電子は(2/3)NKだけ寄与するはずです.(K:ボルツマン定数) しかし,実験をすると金属における室温での電子の比熱への寄与は,この0.01倍よりも小さい値となるのはなぜですか?

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回答No.1

比熱の寄与が(3/2)NKにならないのは、金属の自由電子が古典統計力学に従わないからです。 なぜ小さい値になるかは、 "自由電子", "比熱", "フェルミ統計"をキーワードに統計力学の教科書を読んで下さい。

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