Главная  |  Карта сайта  |  Контакты  
 
Главная История науки и техники Ученые Психология, социология, политология Экономика Культурология, философия, религия Юридические науки. Правоведение Наука и техника Физика и механика
 

Электрический ток в металлах. Элементарная классическая теория проводимости металлов

Для выяснения природы носителей тока в металлах был поставлен ряд опытов.

Опыт Рикке (1901 г.)
Cu Al Cu

Три цилиндра с тщательно отполированными торцами складывались в один составной проводник, по которому в течение года в одном направлении пропускался электрический ток. Вес цилиндров не изменился. Следовательно, перенос заряда в металлах осуществлялся не атомами, а другими частицами, входящими в состав металлов. Такими частицами могли быть открытые Томсоном электроны.
Опыты Мандельштама и Папалекси (1913 г.), Стюарта и Толмена (1916 г.)
На катушку намотана проволока, присоединенная к чувствительному гальванометру. Катушку приводили во вращение, а затем резко тормозили. В момент торможения гальванометр показывал кратковременный ток, направление которого свидетельствовало о том, что он создается движением отрицательно заряженных частиц. Стюарт и Толмен определили удельный заряд q/m частиц. Он практически совпал с удельным зарядом электрона. Тем самым было доказано, что электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение электронов.
В начале ХХ века Друде и Лоренцем была создана классическая электронная теория проводимости металлов. Её основные положения заключаются в следующем.
Металлы имеют кристаллическую решетку, в узлах которой находятся положительные ионы, а между ними движутся свободные электроны (электроны проводимости). Электроны проводимости ведут себя подобно одноатомному идеальному газу. В промежутках между соударениями они движутся совершенно свободно, пробегая в среднем некоторый путь λ. Однако, в отличие от атомов газа, пробег которых определяется соударением атомов друг с другом, электроны сталкиваются преимущественно не между собой, а с ионами кристаллической решетки. Эти столкновения приводят к установлению теплового равновесия между электронным газом и кристаллической решеткой.

1  2  
Смотрите также:
Что изучает физика
Применение ионизирующих излучений в сельском хозяйстве, ветеринарии и животноводстве
Фундаментальные физические взаимодействия
Физические величины и их измерение
Источники радиоактивного загрязнения внешней среды

•  Композиторы и ученые превратили генетический код человека в музыкальное произведение
Композиторы и ученые превратили генетический код человека в музыкальное произведение. Об этом сообщили в Королевском медицинском обществе Великобритании.

•  Ученые разработали метод ускорения и замедления роста новых кровеносных сосудов в организме человека
Ученые разработали метод ускорения и замедления роста новых кровеносных сосудов в организме, что может быть использовано для восстановительной медицины и в борьбе с распространением раковых опухолей, сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature Medicine.

•  Ученые измерили скорость исчезновения планктона
Ученые установили, что количество морского фитопланктона – микроорганизмов, составляющих основу многих пищевых цепей, – непрерывно сокращается со скоростью около одного процента в год с начала XX века.