Physique nucléaire : électron libre

[invite31131364]

Bonjour,

-est ce que l'énergie d'un électron libre est nulle??

Merci d'avance
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[invite6dffde4c]

Bonjour.
De façon générale, l’énergie d’une particule même « libre » n’est pas nulle. Pour un électron elle est égale à (3/2)kT.
Dans un métal, les électrons libres occupent des énergies du bas de la bande de conduction (si ça ne vous dit rien, oubliez, ce n’est pas de la physique « nucléaire). Mais ils n’ont pas assez d’énergie pour sortir du métal (heureusement !). En général il faut leur fournir quelques eV pour les faire sortir.
Au revoir.

[invite31131364]

Merci bien,
-mais c'est quoi K et T?

[invitecaafce96]

Re,
kT : énergie thermique https://fr.wikipedia.org/wiki/KT_(%C3%A9nergie)
https://fr.wikipedia.org/wiki/Constante_de_Boltzmann

[A voir en vidéo sur Futura]

[Patzewiz]

Bonjour,

En physique nucléaire, on doit traiter l'électron en tant que particule relativiste ayant une énergie au repos de 511 keV.
Une paire électron-antiélectron s'annihilera en donnant deux gamma ayant une énergie totale d'au moins 1,022 MeV.

Dans un solide le modèle de Drude (1900) donne une énergie cinétique moyenne des électrons libres égale à 3/2 kT mais ce modèle ne tient pas compte du caractère indiscernable des électrons. Ceux-ci n'obéissent pas à la statistique de Maxwell-Boltzmann mais à celle de Fermi Dirac qui donne des résultats totalement différents (modèle quantique de Sommerfeld, 1927). Les électrons sont répartis sur différents niveaux d'énergie, les premiers ont des énergies cinétiques extrêmement faibles de l'ordre de 10^-10eV tandis les plus énergétiques ont des énergies cinétiques de quelques eV (niveau de Fermi) ce qui sur une échelle de température donne des valeurs de l'ordre de 50 000 K !