ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
По классической электронной теории Друде–Лоренца, она должна быть в 1,5 раза больше, так как состоит из теплоем-
кости решетки (
R3 ) и электронного газа ( R5,1), т.е. RRRC
2
9
2
3
3 =+= .
Необходимо сделать вывод, что энергия теплового движения свободных электронов в металлах практически не изменя-
ется при нагревании проводника, электроны не принимают участия в аккумуляции сообщенной проводнику энергии – все
это берет на себя решетка. Классическая электронная теория не может объяснить этот результат.
3. Возникли трудности и при оценке средней длины свободного пробега электронов в металле. Чтобы согласовать тео-
ретические и экспериментальные значения электропроводности металлов (
σ
), приходится предположить, что свободные
электроны пробегают без столкновения с ионами решетки сотни межузельных расстояний. Такое предположение непонятно
в рамках классической электронной теории.
Лоренц предпринял попытку усовершенствовать электронную теорию. Он применил к электронному газу статистику
Максвелла–Больцмана. Однако это "уточнение" привело в ряде случаев к результатам, которые еще хуже согласуются с
опытом, чем выводы классической электронной теории. Требовалась качественно новая теория металлов. Такой теорией
явилась
квантовая электронная теория металлов, разработанная А. Зоммерфельдом (1928 г). Зоммерфельд применил к
электронному газу в металле не статистику Максвелла–Больцмана, а квантовую статистику Ферми–Дирака. Ему удалось
получить правильное значение молярной теплоемкости электронного газа и объяснить малый вклад электронов проводимо-
сти в теплоемкость металлов.
ЭЛЕКТРОМАГНЕТИЗМ
12. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ТОКА
До сих пор мы интересовались лишь теми явлениями, связанными с прохождением тока, которые разыгрывались внут-
ри проводника. Сюда относились тепловые и химические действия тока.
Теперь займемся явлениями, происходящими за пределами проводника, по которому идет электрический ток.
Насыплем железные опилки вокруг проводника (рис. 9) с током – прямым или круговым. Видим, что они как бы слипа-
ются друг с другом в цепочки, образуя замкнутые петли. Это явление свидетельствует о действии в пространстве вокруг тока
некоторых сил.
Рис. 9
Цепочки похожи на силовые линии электростатического поля, но, в отличие от последних, всегда замкнуты.
Легко убедиться в том, что имеем дело не с электрическим полем – опилки из диэлектрика не образуют вокруг проводни-
ков с током замкнутых цепочек.
Заряженный легкий шарик около проводника с током (рис. 10) не испытывает силового воздействия, а контур с током –
вращается. К тому же, проводник с током втягивается или выталкивается из магнитного поля постоянного магнита (рис. 11).
Следовательно,
проводник с током окружает поле, которое принято называть магнитным.
Поскольку электрический ток есть упорядоченное движение электрических зарядов, то приходим к выводу, что движу-
щиеся электрические заряды сверх электростатического поля создают еще и магнитное, которое действует лишь на движу-
щиеся электрические заряды.
Это заключение с большой убедительностью подтверждают опыты А.А. Эйхенвальда (1901 г.) по определению магнит-
ного поля, созданного вращающимися пластинами плоского заряженного конденсатора (рис. 13), и опыты А.Ф. Иоффе (1911
г.) по измерению действия магнитного поля пучков движущихся электронов на магнитную стрелку и магнитного поля на эти
пучки (рис. 12).
Рис. 10 Рис. 11
Рис.
100
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
