Pourquoi y a t-il des isolants et des conducteurs?

[mariposa]

Bonjour a tous

Encore une intervention sur le mode socratique de ma part.

On sait que le monde est divisé en matériaux isolants et en matériaux conducteurs.


Dans les 2 cas les électrons sont libres, cad qu ils sont représentés par une onde propagation exp (.i.k.r -i.wt)

avec E= h.w = h2k2/2.m et k varie de -2.pi/a a 2.Pi/a ou

a est la maille du réseau.

h c'est hbarre.

Et pourtant certains corps sont conducteurs et d'autres pas. Comment expliquer ce paradoxe?

Nota: Merci a tous physiciens du solide ne pas intervenir, ou du moins de ne pas apporter la réponse.
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[LPFR]

Bonjour Mariposa.
La frontière entre conducteurs et isolants n'est pas aussi nette.
Même pour des "isolants" où la bande de valence est pleine et celle de conduction vide, tout dépend de la largeur du gap. Le diamant, en particulier est un semi-conducteur (limite, limite, avec un gap de 5,5 eV).

D'autre part les électrons ne sont pas tout à fait "libres". Ils ont une interaction avec le réseau ce qui se traduit par une masse équivalente différente de leur masse dans le vide.
Et suivant où tombe le niveau de Fermi, leur interaction est telle, que la conduction peut se faire par des "trous" (comme pour le cadmium et le tungstène).

Tout ça pour dire que ce n'est pas vraiment une dichotomie.
Cordialement,

[dam.maintenance]

Bj pour moi meme si je ne comprends pas les formules decrites c est simplement une question d equilibre. Au niveau le plus simple le corp humain est protege par l isolant dans ce cas la peau qui protege les systemes conducteurs comme le systeme nerveux . C est tres poetique surtout faux en sachant que la peau est conducteur. Dans mon cas je me suis apercu que je ressentais bp moins le courant qu avant. J esite entre une meilleur isolation de ma peau et la destruction d une partie de mon systeme nerveux. Je parle de 380v . J ai egalement remarque la destruction ou l amelioration de certains isolant comme l amiante suivant la temperature et le temps. Pour info contairement a ce qu on pense on trouve tj de l amiante en piece neuve le nom est juste " pieces d origines" au lieu de piece isolante amiante. C est un des isolant qui me fascine.

[mariposa]

Bonjour Mariposa.
La frontière entre conducteurs et isolants n'est pas aussi nette.
Même pour des "isolants" où la bande de valence est pleine et celle de conduction vide, tout dépend de la largeur du gap. Le diamant, en particulier est un semi-conducteur (limite, limite, avec un gap de 5,5 eV).

D'autre part les électrons ne sont pas tout à fait "libres". Ils ont une interaction avec le réseau ce qui se traduit par une masse équivalente différente de leur masse dans le vide.
Et suivant où tombe le niveau de Fermi, leur interaction est telle, que la conduction peut se faire par des "trous" (comme pour le cadmium et le tungstène).

Tout ça pour dire que ce n'est pas vraiment une dichotomie.
Cordialement,

Bonjour,

J'aurais préférer que tu n'interviennes pas, non pas qu il s'agisse d'une censure. C'est pourquoi j'ai indiqué a la fin du fil:

Nota: Merci a tous physiciens du solide ne pas intervenir, ou du moins de ne pas apporter la réponse. (sous-entendu physiciens du solide ou apparentés)

Donc je reprécises la question en disant que les matériaux sont purs et je me place a T= 0

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HS:

Tu as écris quelque chose que l'on voit écrit presque partout est qui est franchement faux:

Ils ont une interaction avec le réseau ce qui se traduit par une masse équivalente différente de leur masse dans le vide.

L'électron libre, comme les trous libres en question sont des quasi-particules qui sont des objets complexes qui représentent l'interaction avec tous les autres électrons (le principal) et bien sur le réseau. il s'agit d'un problème & N corps. On ne parle jamais de cela dans beaucoup de formations car cela prendrait énormément de temps ( c'est en fait une spécialité) et cela compliquerait inutilement les choses dans la plupart des situations.

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[A voir en vidéo sur Futura]

[Paraboloide_Hyperbolique]

HS:

Tu as écris quelque chose que l'on voit écrit presque partout est qui est franchement faux:

Ils ont une interaction avec le réseau ce qui se traduit par une masse équivalente différente de leur masse dans le vide.

L'électron libre, comme les trous libres en question sont des quasi-particules qui sont des objets complexes qui représentent l'interaction avec tous les autres électrons (le principal) et bien sur le réseau. il s'agit d'un problème & N corps. On ne parle jamais de cela dans beaucoup de formations car cela prendrait énormément de temps ( c'est en fait une spécialité) et cela compliquerait inutilement les choses dans la plupart des situations.

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Bonsoir,

Ce qu'a écrit LPFR n'est pas faux: les interactions d'un électron avec le réseau peut effectivement s'interpréter (mathématiquement parlant) comme une masse équivalente pour celui-ci; différente de sa masse dans le vide. En ce sens, son texte ne diffère pas de votre remarque.

Sur ce, étant un "physicien au domaine apparenté à la physique du solide", je sors de ce fil.

Cordialement,

[mariposa]

Bonsoir,

Ce qu'a écrit LPFR n'est pas faux: les interactions d'un électron avec le réseau peut effectivement s'interpréter (mathématiquement parlant) comme une masse équivalente pour celui-ci; différente de sa masse dans le vide. En ce sens, son texte ne diffère pas de votre remarque.

Sur ce, étant un "physicien au domaine apparenté à la physique du solide", je sors de ce fil.

Cordialement,

Comme j'interviens en mode Socratique, donc je pose surtout des questions, plutôt que des réponses (considérées, parfois, comme autoritaires).

As-tu déjà effectué un calcul de bandes?

Dans cette hypothèse comment fais-tu, ou ferais-tu, pour calculer une masse effective?

Une question, indirectement liée a la précédente:

D'où sortes les masses effectives des matériaux les plus connus tels que Si, Ge, GaAs, InP etc.....?

[Paraboloide_Hyperbolique]

As-tu déjà effectué un calcul de bandes?

Oui, il y a quelques années, durant mes études.

Dans cette hypothèse comment fais-tu, ou ferais-tu, pour calculer une masse effective?

Il faudrait que je me replonge dans mes cours de mécanique du solide (que je n'ai pas sous la main ici) pour répondre précisément à cette question. Cependant, si mes souvenirs sont bons, la masse effective fait intervenir des termes qui sont des dérivées du potentiel auquel est soumis l'électron.

Une question, indirectement liée a la précédente:
D'où sortes les masses effectives des matériaux les plus connus tels que Si, Ge, GaAs, InP etc.....?

Toujours si mes souvenirs sont bons: du calcul de la structure de bande de ces matériaux (dans le cas où l'on considère une structure cristalline parfaite.)

[mariposa]

Oui, il y a quelques années, durant mes études.

bonsoir,

Je te remercie de revenir, car j'interviens le plus possible, a la Socrate, un autre mode d'intervention sur futura que j'applique depuis 3 ou 4 jours.. En gros je pose surtout des questions.

En fait tu n'as pas fait de calculs de bandes, pour la simple raison que c'est strictement impossible de faire cela dans un cadre scolaire. Ce que tu as fait ce sont des modèles de bandes simples et c'est très bien ainsi. Dune maniére standard tu as probablement "étudié le modèle de l'électron quasi-libre et le modèle des liaisons fortes (appellations canoniques)

Il faudrait que je me replonge dans mes cours de mécanique du solide (que je n'ai pas sous la main ici) pour répondre précisément à cette question. Cependant, si mes souvenirs sont bons, la masse effective fait intervenir des termes qui sont des dérivées du potentiel auquel est soumis l'électron.

Ce serait intéressant que tu regardes tes cours, mais ce n'est pas indispensable pour répondre a la question du fil.

Toujours si mes souvenirs sont bons: du calcul de la structure de bande de ces matériaux (dans le cas où l'on considère une structure cristalline parfaite.)

Oui c'est indispensable, pour faire un vrai calcul de bandes, mais facultatif pour répondre a la question du fil.

[Anacarsis]

Nota: Merci a tous physiciens du solide ne pas intervenir, ou du moins de ne pas apporter la réponse.

c'est quoi l'idée au juste? tu veux dire quoi par ton "mode socratique" ? poser des questions auxquels personnes ne doit donner de réponses?

[mariposa]

c'est quoi l'idée au juste? tu veux dire quoi par ton "mode socratique" ? poser des questions auxquels personnes ne doit donner de réponses?

Bonsoir,

Pour discuter Socrate ne faisait que poser des questions auxquelles quiconque pouvait répondre. C'est selon cette méthode que j'ai lancé récemment plusieurs fils. J'ai exprimé en plus un voeu que les physiciens du solide n'interviennent pas ( car la réponse est pour eux évidente) pour qu ils y aient des réponses variées.

Bien entendu je n'interdis a personne de ne pas intervenir, ne serait- ce que parce que c'est impossible

[gatsu]

Salut,

L'idée du "mode socratique" est louable mais pour le coup ce n'est absolument pas une discussion "à la Socrate" mais plutot "à la mariposa".

C'est d'autant moins louable que le ton employé ressemble à un gros piège pour nigauds que tu as l'intention d'éclairer avec ton experience incroyable sur les problèmes à N corps...bref tout le contraire de Socrate quoi .

Je me trompe peut être sur tes intentions mais encore fois la forme que tu utilises est très loin de ce que l'on peut attendre d'un exercice socratique.

[Anacarsis]

voila... je crains aussi une discussion "à la mariposa"

Surtout que de demander à des "non-initiés" d'expliquer un "paradoxe" qui n'en est pas un pour les "initiés" (i.e. les physiciens du solide qui sont priés de ne pas répondre)... je ne vois pas tout à fait le but... ce qui serait mieux, c'est de proposer quelque bon vieux paradoxes auxquels personne n'a la réponse cela serait alors une bonne base pour le début d'une "discussion socratique"

[invite06459106]

Bonjour,
Etant plus que certainement nigaud et aucunement physicien, je suis prêt à tomber dans le piège...

Et pourtant certains corps sont conducteurs et d'autres pas. Comment expliquer ce paradoxe?

En prenant le "bon" modèle, si un champ électrique est appliqué à un isolant, les "premières couches" d'atomes peuvent être vues comme ayant un moment dipolaire(léger déplacement de la distribution électronique) résultant du "mouvement" des centres de charge. Ce qu'on appelle la polarisation électronique(mais ché pas comment ça fonctionne...).
Bon, c'est que je crois comprendre de mon cours, et ça fait pas longtemps que j'ai le nez dedans...alors n'hésitez pas à me recadrer de ma nigauderie
Cordialement,

[nouhailag]

s'il vous plait j'ai un exercice de probabilité que j'ai pas du tout compris :
Le fil de métier se casse en moyenne 1 fois par heur . trouver la probabilité pour que durant 3 heures de travail il n'y a ps plus de 5 cassures . ( utilisation de loi binomiale )

[mariposa]

Salut,

L'idée du "mode socratique" est louable mais pour le coup ce n'est absolument pas une discussion "à la Socrate" mais plutot "à la mariposa".

Bonjour,

Tu as presque vu juste. Il s'agit d'un mélange entre Socrate et Mariposa, car chez Socrate il n y avait jamais de conclusion, ce que on lui reprochait d'ailleurs.

Je me trompe peut être sur tes intentions mais encore fois la forme que tu utilises est très loin de ce que l'on peut attendre d'un exercice socratique.

A ton avis c'est quoi mes intentions?




C'est le cinquieme fil que je lance sur le sujet et jusqu'a maintenant cela a parfaitement marché.

Le premier enseignement que je constate est que ça coupe la parole aux troleurs ( jusqu a maintenant) et donc je continu dans cette même voie.

[mariposa]

Bonjour,
Etant plus que certainement nigaud et aucunement physicien, je suis prêt à tomber dans le piège...

Bonjour,

Il n y a aucun piège, j'ai lancé ce genre de fil pour structurer les discussions et je te remercies sincerement de ton intervention. C est en essayant des réponses que l'on peut apprendre des choses et il n y a pas matiere a jugement. Nous ne sommes pas a l'école.

En prenant le "bon" modèle, si un champ électrique est appliqué à un isolant, les "premières couches" d'atomes peuvent être vues comme ayant un moment dipolaire(léger déplacement de la distribution électronique) résultant du "mouvement" des centres de charge. Ce qu'on appelle la polarisation électronique(mais ché pas comment ça fonctionne...).
Bon, c'est que je crois comprendre de mon cours, et ça fait pas longtemps que j'ai le nez dedans...alors n'hésitez pas à me recadrer de ma nigauderie
Cordialement,

Ce que tu as ecrit là est juste mais décrit la polarisation d'un atome sous l'effet d'un champ électrique, mais ne répond pas la question. Par exemple: Pourquoi le téflon est isolant et le cuivre conducteur.


Ce n'est pas une question piégée, cela fait partie des bizaeries tres nombreuses de la MQ

[azizovsky]

Bonsoir , deux images ,l'une de cuivre et l'autre d'un isolant :une sorte de mika Pièce jointe 0

[azizovsky]

la première la voici

[azizovsky]

la deusième d'un isolant

[azizovsky]

à vous cher professeur Mariposa , je n'ai rien compris dans ses images , mais je sais que la résolution est trés poussé

[azizovsky]

et je rajoute une dérnière et je sors celle d'un verre