Page 77 - 6376

Робота виходу вимірюється в електрон-вольтах (еВ): 1 еВ дорівнює роботі, яку

виконують сили поля при переміщенні елементарного електричного заряду між точками

різниця потенціалів між якими дорівнює 1 В. Оскільки = 1,6 ∙ 10 −19 Кл, то 1 еВ = 1,6 ∙
10 −19 Дж.

26.5. Контактна різниця потенціалів. При контакті двох різних металів, між ними
виникає різниця потенціалів, яка називається контактною різницею потенціалів. Італійський

фізик А.Вольта (1745– 1827) встановив, що якщо метали

, , , , , , , , , , , , привести в контакт у вказаній послідовності, то
кожен попередній при дотику з одним з наступних зарядиться позитивно. Цей ряд

називається рядом Вольта. Контактна різниця потенціалів для різних металів складає від

десятих до цілих вольт.
Вольта експериментально встановив два закони.

1. Контактна різниця потенціалів залежить тільки від хімічного складу і температури

металів, які дотикаються.
2. Контактна різниця потенціалів послідовно з’єднаних різних провідників, які

перебувають за однакової температури, не залежить від хімічного складу проміжних
провідників і дорівнює контактній різниці потенціалів, яка виникає при безпосередньому

з’єднанні крайніх провідників.
Для пояснення виникнення контактної різниці потенціалів використаємо уявлення

зонної теорії. Розглянемо контакт двох металів з різними роботами виходу і , тобто з
1
2
різними положеннями рівня Фермі (верхнього заповненого електронами енергетичного
рівня). Якщо < (рис. 1а), то рівень Фермі розміщується в металі 1 вище, ніж в металі
1
2
2. Отже, при контакті металів електрони з більш високих рівнів металлу 1 будуть переходити

на більш низькі рівні металу 2, що призведе до того, що метал 1 зарядиться позитивно, а
метал 2 – негативно. Одночасно відбувається відносне зміщення енергетичних рівнів: в

металі, який заряджається позитивно, усі рівні зміщуються вниз, а в металі, який
заряджається негативно, – вверх. Цей процес буде відбуватися до тих пір, поки між

металами, які дотикаються не встановиться рівновага, яка характеризується співпадінням

рівнів Фермі в обох металах (рис. 1б).
Оскільки для металів, які дотикаються рівні Фермі співпадають, а роботи виходу і
1
не змінюються (вони є константами металів і не залежать від того, знаходяться метали в
2
контакті або ні), то потенціальна енергія електронів у точках, які лежать поза металами в

безпосередній близькості до їх поверхні (точки і на рис. 1б), буде різною. Отже, між

точками і встановлюється різниця потенціалів, яка, як слідує з рисунка, дорівнює