Металлдардың электрөткізгіштігінің классикалық электрондық теориясы

СОӨЖ № 1. Металлдардың электрөткізгіштігінің классикалық электрондық теориясы

Металлдардың электрөткізгіштігінің классикалық электрондық теориясы бойынша металлдарда ток тасымалдаушылары ретінде еркін электрондар алынады. Металлдардағы еркін электрондардың болуын былай түсіндіруге болады: металлдың кристаллдың торы пайда болғанда (жекеленген атомдарды жақындату нәтижесінде) атом ядроларымен салыстырмалы әлсіз байланысқан валенттік электрондар өз атомдарынан үзіліп, еркін электрондарға ауысады және тордың көлемі бойынша қозғалатын мүмкіндік алады. Сөйтіп, кристаллдық тордың түйіндерінде металл иондары орналасады, ал олар арасында электрондық газды түзетін еркін электрондар ретсіз қозғалады. Металлдардың электрондық теориясы бойынша бұл электрондық газдың қасиеттері идеал газдың қасиеттері сияқты болады.
Өткізгіштік электрондар қозғалғанда тор иондарымен соқтығысады, оның нәтижесінде электрондық газбен тор арасында термодинамикалық тепе-теңдік орналасады. Друде-Лоренц теориясы бойынша электрондардың жылулық қозғалыс энергиясы біратомды газдың молекулаларының энергиясына тең болады. Сондықтан МКТ-ң нәтижелерін қолдана отырып, электрондардың жылулық қозғалысының орташа энергиясын табуға болады

Бұл формула бойынша температура Т=300 К болғанда .
Металл өткізгіштерді сыртқы электр өріске енгізгенде, оларда электрондардың ретсіз қозғалысымен бірге реттілген қозғалысы пайда болады, яғни электр ток пайда болады. Электрондардың реттелген қозғалысының орташа жылдамдығын ток тығыздығы үшін өрнектен табуға болады: . Егер мыс өткізгіштер үшін және деп алсақ, электрондардың реттелген қозғалысының орташа жылдамдығы 7,8 мс болады, яғни
Металлдар электрөткізгіштігінің классикалық теориясы Ом және Джоуль-Ленц заңдарың түсіндірді, ал Видеман-Франц заңына саналық түсіндірме берді бір температурада барлық металлдар үшін жылуөткізгіштіктің (λ) меншікті электрөткізгіштікке (γ) қатынасы бірдей екендігін ашты

мұндағы металл түріне тәуелсіз тұрақты
бірақ сандық жағынан бұл заңда теория мен тәжіребе арасында қайшылық табылды. Онымен мен классикалық теория металлдар кедергісінің температураға тәуелділігін, электрондардың еркін қозғалысының жолын және металлдардың жылусыйымдылығын түсіндіре алмады. Бұл мәселелер 1928 ж. Зоммерфельд құрған металлдардың кванттық теориясында шешілді.

Ұқсас жұмыстар

Унитиолдың антидотты терапияда қолданылуының негізі металл иондарымен берік комплекс түзуінде

Өткізгіш бетінің эквипотенциал беттері

Жартылай өткізгішті материалдар

Қатты денелер физикасы

Плазманың кинетикалық қасиеттері

Оқушылардың биоактивті нүктелерінің электрофизиологиялық көрсеткіштеріне персональды компьютерді пайдалануының әсері

Электрониканың физикалық негіздері

Сәуленің кванттық табиғаты

Тотығу-тотықсыздану реакциялары жайлы

Полимерлі және төменмолекулалы лигандтармен Cr, Mo, W және Re иондарының комплекстүзу ерекшеліктері

ПАЙДА ТЕОРИЯСЫ ЖӘНЕ ОНЫҢ ЭВОЛЮЦИЯСЫ