Page 76 - 6376
P. 76
яка при зіткненні електрона з іоном повністю передається ґратці.
Якщо – концентрація електронів, то за одиницю часу в одиниці об’єму
відбувається зіткнень і ґратці передається енергія:
2
2
2
= = = .
к
2
Закон Відемана-Франца. Відношення теплопровідності до питомої провідності
для усіх металів при одній і тій самій температурі однакове і збульшується пропорційно до
температури
2
= , де = 3 .
26.3. Труднощі класичної теорії. Класична електронна теорія добре пояснює
існування електричного опору металів, закони Ома і Джоуля-Ленца, дозволяє виразити
питому електричну провідність через атомарні сталі металу, дає змогу зрозуміти зв’язок між
теплопровідністю і електропровідністю.
Однак в деяких питаннях класична електронна теорія приводить до висновків, які
протирічать дослідам.
1) Температурна залежність опору: ~ , ~1/, отже, ~ , що протирічить
дослідним даним, згідно з якими ~. Також слід згадати явище надпровідності (явище при
якому при деякій температурі, різній для різних речовин, питомий опір стрибком
зменшується практично до нуля), яке класична теорія не в змозі була пояснити.
2) Оцінка середнього пробігу електронів. Щоб отримати величини питомої
провідності , які співпадають з дослідними даними, необхідно приймати у сотні разів
більшу міжатомних відстаней у кристалі.
3) Теплоємність металу складається з теплоємності кристалічної ґратки і
теплоємності електронного газу. Тому питома (розрахована на один моль) теплоємність
металлу повинна бути суттєво більшою теплоємності діелектриків, в яких немає вільних
електронів, що протирічить експерименту.
Усі ці труднощі знімає квантова теорія.
26.4. Робота виходу електрона з металу. Робота виходу електона з металу –
робота, яку потрібно виконати для видалення електрона з металу у вакуум.
Робота виходу залежить від хімічної природи металів і від чистоти їх поверхні.
Підібравши певним чином покриття поверхні, можна значно змінити роботу виходу.