Механика кириш

Vidoman-Frants qonuni. Tajribadan ma’lumki, metall yuqori elektr o’tkazuvchanlikdan tashqari, yuqori issiqlik o’tkazuvchanlikka xam egadir. Vidoman va Frants 1953 yilda issiqlik o’tkazuvchanlik koeffitsentini  elektr o’tkazuvchanlik koeffitsenti nisbati xamma metallar uchun taxminan bir xil ekanini va absolyut temperaturaga proportsional o’zgarishini aniqlashdi, ya’ni:

 3
^  ^k 2
  ^T
 e
 
Xona temperaturasida alyuminiy uchun 5,8·10^{- 6} mis uchun 6,4·10^-6, rux uchun
Ж  Ом
7,0·10^{-6 с  град} . Metallarda issiqlik tashish vazifasini elektronlar bajaradi,
dielektriklarda esa kristall panjara bajaradi. Shuning uchun metallarda issiqlik

o’tkazuvchanlik katta. Elektronlarni xuddi bir atomli gazlarga uxshatsak, issiqlik o’tkazuvchanlik ifodasini gazlarning kinetik nazariyasi ifodasidan olishimiz mumkin.
  ¹ nmvC

2. 
   ^v
   

(m·n bilan gaz zichligi belgilandi, ^v urniga v olindi).

v
_{C } 3R _ 3k _;
Bir atomli gazning solishtirma issiqlik sig’imi ^{2 2m}
Bu qiymatni  ifodasiga kuysak:

  ¹

_{  } ne²

 _ kmv²

nkv
2
2mv
ga bo’lsak: ^
e2 kelib chiqadi.

3 mv²
 k 2mv²

2k 3

 ^k 2

kT 

 e²
₂  _e2  ₂ kT  3_{ e } T

^{2 2} almashtirishni bajarsak: ^{ } bu ifoda
Videman-Frants qonunini ifodalaydi.

k  1,3810^23
Ж _;
град
e  1,6 10^19 K

va uy temperaturasi Tq300K bo’lsa,

^  6,7 10^{6 Ж  Ом}

 с  град
xosil bo’lib, bu ifoda tajriba natijasiga juda yaqin keladi, lekin

eksperiment bilan moslik favkuloddagi xol edi. Lorents elektronlarni tezliklar
 ^k 2
2_{ e } T
bo’yicha taksimotini xisobga olganda bu nisbat ^{ } chiqdi.
Bu masalaning xakikiy javobini keyinchalik kvant nazariyasi bo’yicha berildi.
^{  2}  ^k 2
 _{ } T  2,4510^8T

 3 _ e _
Klassik elektron nazariya Om , Joul’ Lents qonunlarini tushuntirib berdi. Lekin
_{ } ne²
bu nazariyaning bir kator kamchiliklari xam mavjud. ^2mv formuladan chiqadiki,
metallarning qarshiligi (ya’ni  ga teskari bo’lgan kattalik) T ning kvadrat ildizi
v^  T ;  ¹

bo’yicha ortishi kerak. (chunki, ^p
demak
^{p ~} ) aslida n va  larning

temperaturaga bog’lanishiga nazariyada xech qanday asos yuk. issiqlik xarakat tezligi

^{v ~} . Demak,
^{p ~} . Tajriba esa p~T ekanini ko’rsatadi, ya’ni
ga nisbatan

usish kattarok. Klassik nazariyaning ikkinchi qiyinchilikka uchragani shundan
3 _R
iboratki, elektron gazi ² qiymatga teng bo’lgan molyar issiqlik sig’imiga ega
bo’lishi kerak. Bu qiymatni 3R ga teng bo’lgan panjara issiqlik sig’imiga qushsak
9 _R
metallning klagramm-atom issiqlik sig’imi uchun ² qiymatni olamiz. Shunday
qilib, klassik elektron nazariyaga asosan metallning klogramm-atom issiqlik sig’imi dielektronikadan 1,5 marta ortiq bo’lishi kerak (dielektrikniki 3R ga teng, metalniki
9 _R
esa ² q4,5R chiqayapdi).

Aslida esa metallning issiqlik sig’imi nometallardan kup farq kilmaydi. Bunday mos kelmaslikni Kvant nazariyasi tushuntirib beradi. Lekin klassik nazariya xam kontsentratsiyasi kichik bo’lgan, masalan, Yarim o’tkazgichlar uchun uz kuchini saqlaydi. Klassik nazariya mavjud protsesslarni kvant nazariyasiga qaraganda soddaroq tushuntiradi. Shuning uchun Yarim o’tkazgichlarda klassik nazariyadan keng foydalaniladi.

Tok o’tishida himiyaviy o’zgarish yuz beradigan moddalar elektrolitlar deb ataladi. Bunday elektr toki ion o’tkazuvchanlikka ega bo’lgan suyuq o’tkazgichlar orqali o’tadi. Bularga misol qilib tuz, ishqor yoki kislotalarning suvdagi eritmalari olinadi. Elektrolitlarda tok tashuvchilar bo’lib molekulalari eritilgan modda eritmalarida dissotsiatsiyalana-digan (parchalanadigan) ionlar xizmat qiladi. Elektrolit orqali tok o’tishi elektrolitlarda elektrolitning tarkibiy qismlari ajralishi bilan kuzatiladi. Bu xodisaga elektroliz deyiladi.

Faradey 1836 yilda elektroliz qonunlarini tajriba orqali aniqladi.

1.