Лекции.Орг
Лекции.Орг
 

Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

Электронная теория проводимости металлов



(классическая теория Друде — Лоренца)

Электронная теория металлов была разработана немецким физиком П. Друде и усовершенствована Г. Лоренцем в начале 20-го века.

В классической электронной теории электроны проводимости рассматриваются как электронный газ, подобный идеальному одноатомному газу. Движение электронов подчиняется законам классической механики Ньютона. Взаимодействием электронов между собой пренебрегают, они почти не сталкиваются из-за малого их размера и считают, что они сталкиваются только с положительными ионами решетки. По этой теории электронный газ должен подчиняться всем законам идеального газа. Средняя скорость теплового движения электронов при комнатной температуре примерно равна м/с.

При включение поля на хаотическое тепловое движение электронов накладывается их упорядоченное движение с некоторой средней скоростью . Величина этой скорости достигает небольших значений порядка м/с.

Как видим, эта скорость не влияет на среднее время между двумя последовательными соударениями, которое будет равным , где — путь, проходимый электронами между двумя последовательными соударениями, называемый средней длиной свободного пробега.

Если внутри металла создано однородное электрическое поле напряженностью , то на электрон действует сила . Эта сила сообщает электрону ускорение направленного движения, определяемое из второго закона Ньютона , где m — масса электрона.

При каждом соударении электрон полностью передает кристаллической решетке приобретенную в электрическом поле энергию и в результате соударения скорость упорядоченного движения опять становится равной нулю. На рисунке приведен график скорости упорядоченного движения электрона от времени t. За время свободного пробега скорость упорядоченного движения возрастает от 0 до , а, учитывая, что , запишем

.

И за этот промежуток времени электрон приобретает кинетическую энергию ,или после сокращения на m:

.

 





Дата добавления: 2015-09-20; просмотров: 108 | Нарушение авторских прав


Похожая информация:

© 2015-2017 lektsii.org.

Ген: 0.012 с.