Полная версия

Главная arrow Математика, химия, физика arrow Курс лекций по физике. Электростатика. Постоянный ток. Электромагнетизм. Колебания и волны

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>

Элементы классической электронной теории электропроводности металлов

Природа носителей тока в металлах

Целый ряд фактов и косвенных данных привел физиков к выводу о наличии в металлах свободных электронов еще к началу XX века.

Для выяснения природы носителей тока в металлах были проделаны многочисленные опыты. Опыты Рикке (1901) свидетельствовали о том, что перенос заряда в металлах осуществляется не атомами, а какими-то частицами, входящими в состав всех металлов. Такими частицами могли быть открытые в 1897 г. Томсоном электроны.

Чтобы отождествить носители тока в металлах с электронами, нужно было определить знак и числовое значение удельного заряда носителей. Количественный результат был получен Толменом и Стюартом в 1916 г. Вычисленное ими значение удельного заряда носителей получалось очень близким к отношению — для электронов.

т

В опыте Толмена и Стюарта катушка из провода приводилась во вращение, при котором линейная скорость витков достигала значения -300 м/с. Затем катушка резко тормозилась, и с помощью баллистического гальванометра, измерялся заряд, протекавший в цепи за время

торможения j. Таким образом, экспериментально было доказано, что носителями тока в металлах являются электроны.

Результаты опытов Толмена и Стюарта приводят к выводу о том, что носители тока - электроны перемещаются по металлу практически свободно даже при достаточно малой разности потенциалов.

Существование в металлах свободных электронов можно объяснить тем, что при образовании кристаллической решетки от атомов металла отделяются слабее всего связанные (валентные) электроны, которые становятся «коллективной» собственностью всего куска металла.

 
<<   СОДЕРЖАНИЕ ПОСМОТРЕТЬ ОРИГИНАЛ   >>