Физика проводников и диэлектриков. Плотников В.П. - 60 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Работа выхода зависит от химической природы металла и состояния его поверхности. Ее величину
для различных металлов можно найти в справочниках.
9.2 КОНТАКТНАЯ РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ
Можно считать, что поверхность металла представляет собой двойной электрический слой, подоб-
ный тонкому конденсатору (отрицательно заряженное электронное облако у поверхности металла и са-
ма поверхность, заряженная положительно).
Разность потенциалов ϕ∆ между обкладками такого конденсатора зависит от работы выхода
A
сле-
дующим образом:
e
A
=ϕ∆
, (9.1)
где
−e
заряд электрона.
Электрон, вылетая из металла, преодолевает задерживающее его электрическое поле двойного слоя.
Характеризующая это поле разность потенциалов
ϕ
∆
называется контактной разностью потен-
циалов или поверхностным скачком потенциала между металлом и окружающей средой.
Контактная разность потенциалов возникает и между соприкасающимися металлами.
Пусть соприкасаются два разнородных металла с работами выхода
А
1
> А
2
. Тогда электроны проводимости будут преимущественно переходить из металла 2 в металл 1
(рис. 9.1).
При этом оба металла заряжаются разноименно и создают в окружающем
пространстве электрическое поле.
Между металлами устанавливается
внутренняя контактная разность
потенциалов
2112
ϕ
−
ϕ
=
ϕ
∆
. (9.2)
Между двумя точками, находящимися вблизи от поверхностей металлов 1 и 2, вне их возникает
внешняя контактная разность потенциалов
2112
ϕ
′
−
ϕ
′
=
ϕ
′
∆
. (9.3)
Явление возникновения описанной выше контактной разности потенциалов при соприкосновении
разнородных металлов открыл в конце
XVIII века итальянский физик А. Вольта. Экспериментально им установлено два закона.
Первый закон Вольты: соединение двух разнородных металлов приводит к образованию между ни-
ми контактной разности потенциалов, зависящей только от их химической природы и температуры.
Второй закон Вольты: если соединить последовательно несколько разнородных металлов при оди-
наковой температуре (рис. 9.2, а), то разность потенциалов между концами цепи не зависит от природы
промежуточных металлов, а определяется только контактной разностью потенциалов, возникающей при
соприкосновении крайних металлов (рис. 9.2, б).
Классическая электронная теория проводимости объясняет законы Вольты и дает возможность най-
ти выражение для внешней и внутренней контактных разностей потенциалов.
Внешняя контактная разность потенциалов обусловлена различием в значениях работы выхода со-
прикасающихся металлов. И при обычных температурах, когда
12
ϕ
∆
<<
12
ϕ
′
∆
,
12
1.9.Ри
с
91
12
414
14
ϕ
∆
14
ϕ
∆
)a )б
2.9.Рис
. 9.2
б) а)

Страницы