Электричество и магнетизм. - 45 стр.

                              46

ны, т.е. электроны слабо связанные с ионами кристаллической
решетки металла. Ионы в металлах не участвуют в переносе
электричества. Если бы это было не так, то прохождение элек-
трического тока через металл сопровождалось бы переносом ве-
щества. На самом деле этого не наблюдается.
     Доказательством данного факта служит опыт, проведенный
немецким физиком Рике в 1901 г. Он в течении года пропускал
ток через три поставленных друг на друга цилиндра − медный,
алюминиевый и снова медный. Несмотря на то, что общий заряд,
прошедший через эти цилиндры составлял ∼3,5 миллиона куло-
нов, никакого проникновения металлов друг в друга обнаружено
не было.
     Еще более убедительным доказательством того, что носите-
лями тока в металлах являются электроны, стал опыт русских
ученых Мандельштамма−Папалекси (идея и качественное во-
площение в 1913 г., точные измерения были произведены Толме-
ном и Стюартом в 1916 г.).
     Суть опыта состояла в том, что катушка с большим числом
витков тонкого провода, замкнутого на гальванометр, приводи-
лась в быстрое вращение, а затем резко тормозилась. Для исклю-
чения индукционных токов устранялось влияние магнитного по-
ля Земли.
     Опыт показал, что при торможении в цепи возникал кратко-
временный импульс тока. Его направление соответствовало дви-
жению отрицательных зарядов. В эксперименте было измерено
отношение заряда к массе носителей тока, и эта величина оказа-
лась весьма близка к известному отношению e/m для электрона.
4.6.2.   Основные положения классической теории элек-
тропроводности
     Откуда в металлах берутся свободные электроны в метал-
лах? При образовании кристаллической решетки валентные элек-
троны, связь которых с атомами в металлах весьма слаба, отры-
ваются от атомов и могут практически свободно перемещаться
по всему объему вещества. В результате в металле возникает так
называемый “электронный газ”.