Практикум по электричеству и магнетизму - 57 стр.

                                               57
Эт о       ест ь     за кон      Ом а       в д иф ф ерен циа ль н ой ф орм е. Из (6)
м ож н о п олу чит ь выра ж ен ие д ля за кон а Ом а н а у ча ст ке п ровод н ика д лин ой ℓ
и сечен ием S.
                                                                             J
       Т а к ка к п лот н ост ь тока j и сила тока J свя за н ы соот н ошен ием j =
                                                                               ,а
                                                                             S
     U                                                                    J 1U
Ε = , гд е U - ра зн ост ь п от ен циа лов н а кон ца х п ровод н ика , то =     .
     l                                                                    S ρ l
                                         l                 U
Н о соп рот ивлен ие п ровод н ика R = ρ . От сю д а J = .
                                         S                  R
       Н есм от ря н а очевид н ые д ост оин ст ва кла ссической электрон н ой т еории
п ровод им ост и м ет а ллов, он а н е см огла объ я сн ит ь ря д эксп ерим ен т а ль н ых
ф а ктов. Н а п рим ер, из эксп ерим ен т а след у ет , что д ля м ет а ллов ρ ~ Т , а из
т еории след у ет , чт о ρ ~ T . Эт и н есоот вет ст вия обу словлен ы, во-п ервых ,
т ем , что он а исх од ит из п ред ст а влен ия об элект рон е ка к о ча ст ице,
п овед ен ие кот орой оп исыва ет ся толь ко за кон а м и кла ссической м ех а н ики, н е
у чит ыва я его волн овых свойст в. Во-вторых , эт а т еория н е у чит ыва ет
вза им од ействия элект рон ов (в элект рон н ом га зе) д ру г с д ру гом . В-т реть их ,
эта т еория н е у чит ыва ет, чт о эн ергия элект рон а в м ет а лле, ка к и его эн ергия
в изолирова н н ом а том е, м ож ет п рин им а т ь н е лю бые, а т оль ко оп ред елен н ые
(д искрет н ые) зн а чен ия .
       От м ечен н ые особен н ост и п овед ен ия электрон ов у чт ен ы ква н товой
электрон н ой т еорией п ровод им ост и, у сп ешн о ра зрешившей п рот иворечия
кла ссической т еории.

                                          О пис ание эк с периментал ьной у с тановк и
                                                Н а рис.1 изобра ж ен общ ий вид
                                 3       эксп ерим ен т а ль н ой                 у ст а н овки.
                                         Исслед у ем ый п ровод н ик 1 п ред ст а вля ет
                                         собой п роволоку , н а т я н у т у ю м еж д у д ву м я
                                         крон шт ейн а м и 2, см он т ирова н н ым и н а
                                         верт ика ль н ой стойке 3. Н а                  кон цы
                                         п роволоки п од а ет ся п остоя н н ое н а п ря ж ен ие
                                         от блока 4. С ред н ий п од виж н ый крон шт ейн
                                         им еет сколь зя щ ий кон т а кт 5, п озволя ю щ ий
                             4           вклю ча т ь в цеп ь ча ст ь п ровод а (м еж д у
                                         н иж н им кон цом и кон т а ктом 5). Н а
                                         п еред н ей п а н ели блока 4 им еет ся кла виша 6
                                     7   д ля      вклю чен ия       п рибора       в      сет ь ,
                                         ин д ика т орн а я ла м п очка 7, ру чка 8 д ля
                                     8   регу лировки тока в цеп и, кла виша 9 д ля
                                         вклю чен ия воль т м етра и м иллиа м п ерм ет ра
             Рис.                    6   в цеп ь , а т а кж е кла виша 10, с п ом ощ ь ю
       9                 1               кот орой выбира ет ся сх ем а изм ерен ия .
              Рис. 1
                         0                       С оп рот ивлен ие R у ча стка п ровод а
    Рис.1     1