tugas aplikasi fisika statistik_ayu apdila yuarthi_1206215573

7/23/2019 Tugas Aplikasi Fisika Statistik_Ayu Apdila Yuarthi_1206215573

1/16

Aplikasi Distribusi Fermi-Dirac Untuk

Menghitung EmisiThermal Pada Logam

Ayu Apdila Yuarthi

1206215573

Fisika Statistik


2/16

Outline

Fungsi Distribusi Fermi Dira

!nergi Fermi

Fermi Dira untuk menghitung emisi thermalpada l"gam

#esimpulan


3/16

Fungsi Distribusi Fermi Dirac

$ada suhu 0 #% semua &ermi"n terkumpul padatingkat energi di ba'ah energi maksimum yangkemudian disebut dengan energi Fermi dengankerapatan yang persis sama(


4/16

#arena dan % maka

Dari persamaan di atas% )ika maka pada

berapapun suhu assembli(


5/16


6/16

*br( 1 ni+gi pada tiga temperatur berbeda menurut statistik Feri Diradan pengisian tingkat,tingkat energi pada t - 0


7/16

Energi Fermi

!nergi Fermi adalah energi maksimum yangditempati "leh elektr"n pada suhu 0 #( Denganprinsip larangan pauli% &ermi"n akan mengisisemua tingkat energi yang tersedia(

!nergi Fermi dapat berupa .


8/16

/ubungan suhu Fermi yang berbanding lurusdengan energi Fermi akan didapatkan suhuFermi .


9/16

Distribusi Fermi Dirac untuk menghitungemisi thermal logam

*br( 2 $engisian $ita #"nduksi pada "gam


10/16

*br( 2( memperlihatkan energi p"tensial didalam dan di luarmetal( Sumur,sumur p"tensial terbentuk di sekitar inti at"m( Dipermukaan metal dinding sumur p"tensial )auh lebih tinggi daridinding p"tensial di sekitar i"n dalam metal( leh karena ituelektr"n yang bebas dalam metal tidak meninggalkan metal(

*br( 2 $engisian pita k"nduksi pada metal( $ada temperaturkamar elektr"n menempati tingkat energi di pita k"nduksisampai di sekitar tingkat Fermi% seperti diperlihatkan pada*b(1(b( ntuk mengeluarkan elektr"n dari dalam metaldiperlukan tambahan energi di *b( 1 tambahan energi iniditun)ukkan "leh e dan 4 disebut work function dari metal.


11/16

$eristi'a keluarnya elektr"n dari metal karena pengaruh thermal ini disebut

emisi thermal.enggunakan distribusi Fermi-Dirac untuk menghitung )umlah elektr"nyang mampu menapai permukaan metal untuk kemudian meninggalkanmetal% diper"leh relasi .

denganj adalah kerapatan arus.Persamaan di atas dikenal sebagai persamaanRichardson-

Dushman.


12/16

akin tinggi temperatur banyak elektr"n yang makin )auh daritingkat Fermi(

4 4 8T 0

40 adalah work function pada 0 K adalah koefisien temperatur,

8 d / dT


13/16

PersamaanRichardson-Dushman

tidaksepenuhnya terpenuhi karena :

a( emisi elektr"n di permukaan sangat sensiti&terhadap k"ndisi permukaan

b( emisi elektr"n )uga sensiti& terhadap arahn"rmal permukaan terhadap kisi kristal dalammetal

( work function berubah terhadap temperatur


14/16

Kesimpulan

$ada suhu 0 #% semua &ermi"n terkumpul padatingkat energi di ba'ah energi maksimum yangdisebut dengan energi Fermi(

$ada suhu 9 - 0 # sudah ada &ermi"n yangmenempati tingkat energi di atas energi Fermi

&ermi"n yang menempati tigkat energi di ba'ahsehingga energi Fermi men)adi berkurang(

$ersamaan !ichardson"#ushman tidaksepenuhnya benar karena beberapa alasan(


15/16

Daftar Pustaka

Abdullah% ikra)uddin(200:(Pengantar $isika%tatistik.;andung.


16/16

TERI! K!"I#

tugas aplikasi fisika statistik_ayu apdila yuarthi_1206215573

Documents