Page 90 - ЕЛЕКТРИКА І EЛEКТРОМАГНЕТИЗМ

5.3 Контактна різниця потенціалів. Термо-
електричні явища в металах і напівпровідниках

Електричні явища на контакті двох металів або напівпро-
відників суттєво відрізняються від електричних явищ в однорі-
дному металі і пояснюються квантовою провідністю. Італійсь-
кий фізик О.Вольта встановив, що при контакті двох металів
вони електризуються: один позитивно, а другий – негативно. В
результаті між металами встановлюється різниця потенціалів,
яку називають контактною різницею потенціалів.
Точні виміри показують, що значення контактної різниці
потенціалів для різних металів коливається від десятих вольта
( Fe  Cu ) до цілих вольт (деякі сплави хромель-копель).
Встановлено, що контактна різниця потенціалів поясню-
ється різною роботою виходу електронів і різною концентра-
цією електронів в металі.

5.3.1 Робота виходу електрона з металу
Електрони провідності в металі знаходяться в безладно-
му тепловому русі .Найбільш швидкі електрони можуть вир-
ватись з поверхні металу в вакуум чи навколишнє середови-
ще. Через деякий час вони повертаються всередину металу.
При певній температурі встановлюється динамічна рівновага
між вилітаючими електронами і тими, що повертаються. При
цьому вони виконують роботу проти сил притягання позитив-
них іонів, а також сил відштовхування з боку електронів, що
вилетіли раніше і утворили електронну хмарку поблизу по-
верхні.
Між електронною хмаркою і позитивними іонами на по-
верхні металу утвориться подвійний електричний шар, що на-
гадує плоский конденсатор. Відстань між обкладинками цього
конденсатора дорівнює декільком міжатомним відстаням
-9
(10 м). Вилітаючий електрон повинен подолати затримуючу
різницю потенціалів подвійного електричного шару  . На
це і витрачається робота виходу A в   e   .

Робота, яку треба виконати, щоб електрон перейшов з
поверхні металу в вакуум, має назву роботи виходу (А в).

85