Курс общей физики. Миловидова С.Д - 26 стр.

                                           26
ра сстоянии          порядка          мера криста ллической ячей ки (10-8 см).
                                   ра з
Э та ра бота на з ы ва ется ра ботой вы х ода электронов измета лла . Чем больш е
ра бота вы х ода , тем тру днее электрону вы лететь измета лла . В еличина
ра боты вы х ода з    а висит от х имической природы мета лла и состояния его
поверх ности, з   а гряз нения, вла жности и т.д.
       Ра боту вы х ода принято вы ра жа ть в электронвольта х (эВ ). О дин
электронвольтра венра боте перемещ ения электрона в электрическом поле
между точка ми с ра з     ностью потенциа лов1 В.
                             1 эВ =1,6·10-12 эрг=1,6·10-19 Д ж.
Ра бота вы х ода у ра з   личны х мета ллов ра з лична и колеблется в предела х от
1 до 6 эВ .
       И та к, перех одя теперь к вы воду общ его вы ра жения для контактной
ра зности потенциа лов, у чтем сна ча ла перву ю причину – ра з      личну ю ра боту
вы х ода . Д ля этого приведем в конта кт два мета лла 1 и 2, имею щ их работу
                                       вы х ода соответственно А 1 и А 2, причем
               А 1< А 2                А 2>А 1 (рис.2). О чевидно, что свободны й
                + –                    электрон,      попа вш ий     (в    процессе
                          r
ϕ1,             + – E            ϕ 2, т  еплового движения) на поверх ность
                                       ра здела мета ллов, бу дет втяну т во второй
                + –
                 +– 2                  мета лл, та к ка к со стороны этого мета лла
           1                           на электрон дей ству ет больш а я сила
              Рис.2
                                       притяжения (А 2>А 1).        С ледова тельно,
через поверх ность соприкосновения мета ллов бу дет происх одить
«перекачка» свободны х электронов из первого мета лла во второй , в
рез у льта те чего первы й мета лл з         арядится положительно, второй –
отрица тельно. В оз
                  никаю щ а я при этом ра з
                                          ность потенциа лов                ϕ1' − ϕ 2'
                                                    r
соз да ет электрическое поле на пряженностью Ε , которое бу дет з а тру днять
да льней ш у ю «перека чку » электронов и совсем прекратит ее, когда ра бота
перемещ ения электрона з     а счет контактной ра з
                                                  ности потенциа лов ста нет
ра вна ра зности ра ботвы х ода электрона измета ллов:
                   e(ϕ1' −ϕ 2' ) = Α 2 − Α1 , или ϕ1' − ϕ 2' = Α1 − Α 2 ,          (1)
                                                                  e
         а ряд электрона . Зна чение ϕ − ϕ составляетобы чно около одного
                                       '        '
где е – з                              1        2
вольта.
      Д ля у чета второй причины , обу словлива ю щ ей контактну ю ра з ность
потенциа лов з   а счет ра з   личной концентра ции свободны х электронов,
за метим, что кла ссическа я электронная теория проводимости мета ллов
ра ссма трива ет больш ое число свободны х электронов в мета лла х как
электронны й га з , обла да ю щ ий свой ствами одноатомного идеа льного га за.
      П редположим теперь, что в конта кт приведены два мета лла 1 и 2,
имею щ ие одина ковы е ра боты вы х ода А 1 и А 2, но ра з
                                                         личны е концентра ции
свободны х электронов n1 и n 2 (число электронов в единице объема ),
причем n 1>n2 Т огда начнется преиму щ ественны й перенос свободны х