Плотность состояний. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Плотность состояний - число возможных физически неэквивалентных энергетич. состояний в малом интервале энергии

отнесённое к ширине интервала

где

- число состояний с энергиями между

(с учётом возможного вырождения энергетич. состояний). Для колебат. степеней свободы системы часто имеют в виду спектральную П. с.

определяемую по числу состояний на интервал частот

В этом случае

П. с. имеет смысл вводить, либо если система обладает непрерывным энергетич. спектром, либо если спектр дискретен, когда расстояние между соседними энергетич. уровнями мало по сравнению с

Если состояния системы определяются широко разнесёнными по

дискретными уровнями, каждый из к-рых расщепляется в области, узкие по сравнению с расстоянием между уровнями, то вводят П. с. вблизи каждого дискретного уровня. Это имеет место, напр., при движении электронов в сильном квантующем магн. поле (см. квантовые уровни - Онсагера квантование). Для свободных нерелятивистских частиц со спином s состояния характеризуются импульсом р и проекцией спина, а энергия

= р²/2т (т - масса) П. с. зависит только от р:где множитель v = 2s + 1 учитывает вырождение по спину s. Для квазичастиц твёрдого тела эта зависимость является более сложной, напрю для электронов проводимости с энергетич. спектром

где интегрирование ведётся по изоэнергетич. поверхности

= const в пространстве квазиимпульсов, ds - элемент площади на этой поверхности;

- градиент в пространстве квазиимпульсов. Для спектральной П. с.

где k - волновой вектор, а интегрирование ведётся по поверхности

= const. Подынтегральные выражения для П. с. имеют особенности в точках, в к-рых групповые скорости

обращаются в 0. Эти точки наз. критическими, а соответствующие особенности в

- Ван Хова особенностями.
Информация о П. с. существенна при определении термодинамич. характеристик твёрдых тел (теплоёмкость, магн. восприимчивость и др.), задаваемых интегралами по энергии от соответствующих микроскопич. величин, умноженных на функцию распределения и П. с. На кинетич. характеристики (электропроводность, теплопроводность и др.) также влияет П. с. При этом для вырожденных систем, ферми-частиц, напр. электронов в металлах, особенно важна П. с. на поверхности Ферми

входящая непосредственно в виде множителя в большинство макроскопич. характеристик системы. Для полупроводников наиб. важна П. с. вблизи дна зоны проводимости и потолка валентной зоны.
Для систем, к-рые подчиняются случайному распределению в пространстве, в частности для конденсиров. неупорядоченных систем (жидкости, стёкла, аморфные вещества и пр.), П. с. является осн. характеристикой энергетич. спектра. Т. к. П. с. является самоусредняющейся величиной (см. Мезоскопика неупорядоченной системы), то можно оперировать с П. с., усреднённой по пространств. распределениям частиц (в то время как понятие усреднённого энергетич. спектра лишено смысла).

Знаете ли Вы, что, когда некоторые исследователи, пытающиеся примирить релятивизм и эфирную физику, говорят, например, о том, что космос состоит на 70% из "физического вакуума", а на 30% - из вещества и поля, то они впадают в фундаментальное логическое противоречие. Это противоречие заключается в следующем.

Вещество и поле не есть что-то отдельное от эфира, также как и человеческое тело не есть что-то отдельное от атомов и молекул его составляющих. Оно и есть эти атомы и молекулы, собранные в определенном порядке. Также и вещество не есть что-то отдельное от элементарных частиц, а оно состоит из них как базовой материи. Также и элементарные частицы состоят из частиц эфира как базовой материи нижнего уровня. Таким образом, всё, что есть во вселенной - это есть эфир. Эфира 100%. Из него состоят элементарные частицы, а из них всё остальное. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.