Elektronentemperatur

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Von Elektronentemperatur wird in der Physik gesprochen, wenn ein System von Elektronen vorliegt und ihre Bewegungsenergie quantifiziert werden soll. Dabei kann fast beliebig zwischen einer Angabe der Temperatur und der Energie gewechselt werden.

Formal ist im thermodynamischen Gleichgewicht bei einer Maxwell-Boltzmann-Verteilung der Elektronen dieser Zusammenhang gegeben durch die Gleichung:


E_e = \frac{3}{2} k_B T_e\, ,

wobei
E_e die Elektronenenergie in eV,
T_e die Elektronentemperatur in Kelvin und
k_B die Boltzmann-Konstante ist.

Da jeder Freiheitsgrad mit einem Faktor ½ zur Energie beiträgt, ergibt sich bei drei Freiheitsgraden die obige Formel. Um eine Temperatur als Energie auszudrücken, wird zur Umrechnung nur die Boltzmannkonstante von 11604 K/eV genutzt. Eine Temperatur von 1 eV entspricht damit einer Temperatur von etwa 11600 Kelvin.

Des Weiteren kann man diese Temperatur nicht direkt mit fühlbaren Temperaturen zum Beispiel der Luft, gleichsetzen, da die Elektronen aufgrund ihrer geringen Masse wenig zur fühlbaren Wärme beitragen.