Fizika, onun təbiət və texniki elmlərlə əlaqəsi



Yüklə 3,3 Mb.
Pdf görüntüsü
səhifə11/25
tarix27.11.2019
ölçüsü3,3 Mb.
#29717
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   25
fizika-muh


К 
m


– 
– 
А 

гиймятъя  чыхыш  ишиня  бярабяр  енержи  верилмялидир.  Бу  енержи  електрона  ади  ишыг, 
рентэен, радиоактив шцалар, эцълц електрик сащяси (сойуг емиссийа), гыздырмаг вя 
башга йолларла вериля биляр.  
 
Гыздырылмыш  бярк  ъисимлярин  вя  майелярин  електрон  бурахмасы  щадисяси 
термоелектрон емиссийасы вя йа гысаъа термоемиссийа адланыр. Бу щадисяни шякил 
2 -дяки схем цзря юйрянмяк ялверишлидир. Онун ясас щиссяси щавасы сорулмуш ики 
електродлу лампадыр ки, буна вакуум диоду дейилир. Електродлардан бири хцсуси 
мянбядян  гыздырылан  чятин  ярийян  (волфрам,  молибден)  металдан  дцзялмиш 
спиралвари вя йа дцз мяфтилдир. Буна катод дейилир. Анод ися адятян катоду яща-
тя едян метал силиндрдир. Катоду гыздырмадан диоду електрик дюврясиня гошсаг 
(мянбяйин  (+)  гцтбц  анодла,  (–)  гцтбц  катодла)  ъяряйан  кечмир.  Катоду 
гыздырдыгъа  дюврядяки  миллиамперметр  ъяряйан  эюстярмяйя  башлайыр.  Гцтцб-
ляшмяни  дяйишдикдя 
cяряйан  кясилир.  Катодун  температуруну  сабит  сахламагла 
ъяряйанын  эярэинликдян  асылылыьы,  волт-ампер  характеристикасы  (ВАХ)  шякил  3–дя 
олдуьу кимидир.  
 
Графикдян эюрцндцйц кими 
0

 олдугда лампадан зяиф 
0
I
 ъяряйаны кечир 
(йери  эялмишкян  гейд  едяк  ки,  лампайа  тятбиг  едилмиш 
эярэинлик  анод  эярэинлийи,  кечян  ъяряйан  ися  анод 
ъяряйаны  адланыр).  Бу  ону  эюстярир  ки,  катодун 
сятщиндян  чыхан  термоелектронларын  бир  щиссяси 
електрон  булудунун  сащясини  дяф  едяркян  диода  чатыр 
вя 
0
I
  ъярайаны  йарадыр.  Ъяряйаны  сыфра  ендирмяк  цчцн 
гцтблярин  йерини  дяйишяк:  (+)  гцтб  катода,  (–)  гцтбц 
ися анода бирляшдиряк, 
 
1
      
          
2
2
сах
сах

m
eU

 
шярти  юдянилдикдя  ъяряйан  сыфра  енир.  Сон  ифадядян  катоддан  чыхан 
термоелектронларын  сцр'ятини    щесабламаг  цчцн  истифадя  едилир.  Ъяряйанын 
эярэинликдян  асылылыьы  Ом  ганунуна  табе  олмур.  Ом  ганунунда 
U
~
I
олдуьу 
щалда, вакуум диодунда, бу асылылыг  даща эцълцдцр:  
 
2
  
          
          
2
/
3
U
I


 
Бу  ифадя  икидя  цч  вя  йа  Ленгмцр  гануну  адланыр.  Бурайа 
дахил олан  
2
1
2
0
m
e
2
d
9
S
4







E

 
сабит  кямиййятдир  (
d
-  електродларарасы  мясафядир;  галан 
кямиййятляр мя'лумдур). 
 
Катоддан  ващид  заманда  чыхан  термоелектронларын 
щамысы  анода  чатсайды,  ъяряйан  эярэинликдян    асылы  олмазды. 

В

R
 
– 
В
2
 
mA
Шякил 4 
 
д
i
ln
 
Шякил 5 б) 
T
1
 
Т 
д
i
Шякил 5 а

д
I
сах
U
 



I


Шякил 3 

Тяърцбяляр  эюстярир  ки,  йалныз  эярэинлийин  мцяййян  гиймятиндян  сонра  ъяряйан 
эярэинликдян  асылы  олмур.  Бу  о  щалдыр  ки,  ъяряйан  дойама  щалына  чатыр: 
ne

д

Дойма 
ъяряйаныны 
юлчмякля 
ващид 
заманда 
катоддан 
чыхан 
термоелектронларын  сайыны  щесабламаг  олар.  Дойма 
cяряйанынын  гймяти,  о 
ъцмлядян  дя  ващид  заманда  катоду  тярк  едян  термоелектронларын 
n
  сайы 
катодун  температурундан  асылыдыр  (шякил 4  ).  Дойма  ъяряйаны  термоемиссийаны 
характеризя едян ясас кямиййятдир. Онун температурдан асылылыьы 


 
 
д
kT
/
A
exp
T
B
i
2



 
шяклиндядир (шякил 5 а). Бурада 

e

-дир. 
Демяли, 
 
3
          
          
2
д
kT
e
e
T
B
i





 
Бу Ричардсон–Дйешман дцстуру адланыр.  
(3) ифадясини логарифмалайаг:  
T
1
k
A
T
ln
2
B
ln
i
ln




 
 
  
д
 
T
1
,
T
ln
  
 
 иля мцгайисядя зяиф дяйишир. Одур ки, биринъи 
ики щядди сабит щесаб етмяк олар.  
T
1
k
A
const
i
ln



д
  
 
Эюрцндцйц  кими 
д
  i
ln
  -нын 
T
1
-дян  асылылыьы  хятти 
характер дашыйыр. Експерементдя 
д
i
-ны юлчмякля 
д
  i
ln
-нын 
T
1
-дян асылылыьыны гурурлар (шякил 5 б). Бу 
хяттин  абсис  оху  иля  ямяля  эятирдийи  бу
cаьын 
танэенси эюрцндцйц кими 
k
A
-йа бярабярдир:  
k
A
T
1
i
ln
tg


д
 

 
Беляликля  графикдян 

tg
-ни  тапмагла 

tg
k
A


  чыхыш  ишини  щесабламаг 
мцмкцндцр.  
 
Дойма 
cяряйаны електронун чыхыш ишиндян асылыдыр.  
Она  эюря  дя  електрон  лампаларында  истифадя  олунан  катод  материалларынын 
сятщини  еля  ишляйирляр,  е'мал  едирляр  ки,  чыхыш  ишини  азалтмаг  мцмкцн  олсун. 
Мясялян,  катодун  температуру 
K
1160
T


  вя 
eB
1
,
0
kT
 

  олдуьундан  чыхыш  ишини 
eB
3
-дан 
eB
1 
-а ендирдикдя дойма 
cяряйаны 
8
10

 дяфя артыр.  
 
Термоелектрон  емиссийасы  щадисяси  бцтцн  кюзярмя  лампаларынын  иш 
принсипинин  ясасыны  тяшкил  едир.  Кюзярмя  лампалары  мцхтялиф  мягсядляр  цчцн 
истифадя  олунур:  дяйишян  ъяряйаны  дцзянляндирмяк,  електромагнит  сигналларыны 
эцъляндирмяк вя с.  
 
Дяйишян 
cяряйаны дцзяляндирмяк цчцн истифадя олунан 
ики електродлу лампа кенотрон адланыр. Яввялдя гейд етдик 
ки,  анода  мцсбят,  катода  мянфи  потенсиал  тятбиг  етдикдя 
диоддан  ъяряйан  кечир.  Диода  дяйишян  ъяряйан  вердикдя  о 
бир  йарым  периодда  ъяряйаны  бурахыр,  икинъи  йарымпериодда 
анодда  потенсиаллар  ишарялярини  дяйишир,  лампадан  ъяряйан 
R
 
 
 
–   + 
–   + 
Шякил 7 
 
 
 

– 
R
чых
U
 
эир
U
 
C
– 
 

а) 
эир
U
 
t
б) 
чых
U
 
t
в
Шякил 6 

кечмир.  Дювряйя  дахил  олан  вя  чыхан  ъяряйанларын  дяйишмяси  шякил  6-а,  б,  в  -дя 
олдуьу  кимидир.  Биристигамятли  вя  йа  дцзлянмиш  ъяряйан 
2
T
  мцддятдян  сонра 
тякрар  олунан  импулслардан  ибарятдир. 
R
  мцгавимятиндян  ъяряйанын  кясилмяз 
ахмасы  вя  онун  пулсасийасыны  зяифлятмяк  цчцн  дювряйя  конденсатор  гошулур. 
Бу  заман  лампадан  ъяряйан  кечян  йарымпериодларда  щям  дя  конденсатор 
йцклянир. Лампанын ъяряйаны бурахмадыьы йарымпериодларда щям дя конденса-
тор  йцклянир.  Лампанын  ъяряйаны  бурахмадыьы  йарымпериодларда  конденсатор 
R
  мцгавимяти  иля  гапандыьы  цчцн  бошалыр.  Щяр  ики  йарымпериоддакы  ъяряйаны 
дцзляндирмяк цчцн ики диодлу дцзляндириъидян истифадя олунур (шякил 7)  
 
Термоелектрон  ъяряйаныны  идаря  етмяк  цчцн  лампанын  дахилиндя  ялавя 
електродлар, торлар йерляшдирирляр. Мясялян, ики електродлу лампада катода йахын 
идаряедиъи  тор  гоймагла  цчелектродлу  вя  йа  триод  лампалар  дцзялдирляр.  Онлар 
електромагнит  сигналарыны  эцъляндирмяк  цчцн  истифадя  олунур.  Бир  нечя  триоду 
ейни заманда тятбиг етмякля каскад эцъляндириъиляр щазырланыр. Дюрд електродлу 
електрон лампалары тетрод, беш електродлулар ися пентод адланыр.  
Тохунма потенсиаллар фярги.  
Волта  гануну   
 
Тя
cрцбя эюстярир ки, ики мцхтялиф металы бир-бириня тохундурдугда онларын 
арасында  потенсиаллар  фярги  ямяля  эялир.  Бу  потенсиалар  фярги  тохунма 
потенсиаллар  фярги  адланыр.  Тохунма  потенсиаллар  фяргинин  гиймяти  тохунан 
металларын  ня  формасындан,    ня  дя  юлчцсцндян  асылы  олмайыб  йалныз 
онларын  ъинси  вя  тохунма  йеринин  температурундан  асылыдыр. 
Тохунма  потенсиаллар  фяргинин  ямяля  эялмяси  ики  сябябдян  баш 
верир: 
 
1) тохунан металларын чыхыш ишляринин мцхтялиф олмасы;  
 
2) бу металларда сярбяст електронларын консентрасийасынын мцхтялиф олмасы.  
 
Фярз  едяк  ки,  чыхыш  ишляри 
1
A
  вя 
,
A
2
  сярбяст  електронларынын  консентрасийасы 
1
n
вя
2
n
 олан ики мцхтялиф метал бир-бири иля тохунурлар (шякил 8) .  
 
Айдындыр ки,  чыхыш ишляри мцхтялиф олдуьундан електронлар металын бириндян 
асан  чыхдыглары  щалда  о  бириндян  чятин  чыхарлар.  Бунун  нятиъясиндя  металын  би-
риндя електрон артыглыьы, о бириндя електрон чатышмазлыьы йаранар. Бу да металын 
биринин  мянфи  о  биринин  мцсбят  йцклянмясиня  сябяб  олар.  Диэяр  тяряфдян 
металларда сярбяст електронларын консентрасийасынын мцхтялиф олмасы нятиъясиндя 
металын  бириндян  о  бириня  кечян  (диффузийа  едян)  електронларын  сайы  якс 
истигамятдя кечян (диффузийа едян) електронларын сайындан артыг олур. Бунун да 
нятиъясиндя  металын  бири  мянфи  о  бириси  ися  она  бярабяр  мцсбят  йцкля  йцклянир. 
Бу  да  о  демякдир  ки,  металларын  тохунма  сярщяддиндя  мцяййян  (
2
1

 

потенсиаллар  фярги  йаранар.  Тохунма  потенсиаллар  фярги  йаранандан  сонра 
електронларын бир металдан о бири метала кечмясиня бу потенсиаллар фярги мане 
олур. Нящайят, еля бир ан эялир ки, металларын бириндян о бириня кечян електронлар 
арасында  таразлыг  йараныр.  Таразлыг  щалында  металларын  бириндян  о  бириня  кечян 
електронларын потенсиал енержиляри арасындакы фярг 


 
4
         
          
  
2
1
2
1

 



e
A
A
W
Δ
 


Шякил 8 

шяклиндя ифадя олунур.  
 
Мя'лумдур ки, метал дахилиндя електрон газы Болсман пайланмасына табе 
олур. Йя'ни   
 
5
          
          
          
 
1
2
kT
W
e
n
n
Δ


 
Бурадан да   
 
6
 
          
          
          
ln
2
1
n
n
kT

Δ
 
олар.  (6)  ифадясини  (5)-дя  нязяря  алыб  бя'зи  садя  ямялиййатлар  апарылса  тохунма 
потенсиаллар фярги цчцн 
 
7
          
          
ln
2
1
1
2
2
1
n
n
e
kT
e
A
A






 
алынар.  (7)  ифадясиндян  эюрцнцр  ки,  тохунма  потенсиаллр  фярги  ики  щиссядян 
ибарятдир.  Бунлардан  бири 
e
A
A
1
2

  чыхыш  ишляринин  мцхтялифлийи  щесабына  йаранан 
тохунма  потенсиаллар  фяргидир.  Буна  хариъи  потенсиаллар  фярги  дейилир.  Мцхтялиф 
металлар  цчцн 


B
3
2
e
A
A
1
2



  тяртибиндя  олур.  О  бири  щисся, 
 
2
1
n
n
ln
e
kT
 
електронларын  диффузийасы  щесабына  йаранан  потенсиаллар  фяргидир  вя  дахили 
потенсиаллар  фярги  адланыр.  Мцхтялиф  металлар  цчцн 
 
B
03
,
0
~
n
n
ln
e
kT
2
1
  тяртибиндя 
олур. Бурадан айдын олур ки, тохунма потенсиаллар фяргинин йаранмасында ясас 
ролу хариъи потенсиаллар фярги ойнайыр.  
 
Тохунан  ики  мцхтялиф  металын  тохунма  сярщяддиндя  потенсиаллар  фярги 
ямяля  эялмясини  щяля  1795-ъи  илдя  Волта  тяърцби  олараг  мцяййян  етмишдир. 
Металлар цчцн Волта ики ганун кяшф етмишдир.  
 
1.  Тохунма  потенсиаллар  фярги  йалныз  тохунан  металларын  ъинсиндян  вя 
тохунма йеринин температурундан асылыдыр.  
 
2.  Чохлу  сайда  мцхтялиф  металларын  тохунмасындан  тяшкил  олунмуш  ачыг 
дюврядя тохунма йерляринин температурлары ейни олдугда, йаранан потенсиаллар 
фярги  еля  биринъи  вя  сонунъу  металларын  тохунмасы  заманы  йаранан  потенсиаллар 
фяргиня  бярабяр  олур,  йя'ни  арадакы  металларын  щеч  бир  ролу  олмур.  Буну  сцбут 
едяк.  Онун  цчцн  чыхыш  ишляри 
 ,
 
 вя
 
 
4
3
2
1
A
A
,
A
,
A
  електрон  консентрасийалары 
4
3
2
1
n
n
,
n
,
n
 
 вя
 
 
 олан дюрд металы бир-бириня тохундураг  (шякил 9). Бу мягсядля (7) 
дцстуруну щяр бир тохунма йери цчцн йазаг. 























4
3
3
4
4
3
3
2
2
3
3
2
2
1
1
2
2
1
n
n
ln
e
kT
e
A
A
n
n
ln
e
kT
e
A
A
n
n
ln
e
kT
e
A
A






 
Бу ифадяляри тяряф-тяряфя топладыгда  
 
8
       
          
ln
4
1
1
4
4
1
n
n
e
kT
e
A
A






  
алынар. Бу да Волтанын икин
cи ганундур.  
Шякил 9 




2
,
1

 
3
,
2

4
,
3


 
Асанлыгла  эюстярмяк  олар  ки,  9-ъу  шякилдяки  металлардан  гапалы  дювря 
дцзялдился,  тохунма  йерляринин  температурлары  ейни  олан  щалда,  ямяля  эялян 
тохунма  потенсиаллар  фяргинин  ъями,  йя'ни  дюврядя  ямяля  эялян  е.щ.г.-си  сыфра 
бярабяр олар. Башга сюзля  
 
9
    
          
0
E
1
,
4
4
,
3
3
,
2
2
,
1









 
олар. 
 
Термоелектрик еффектляри  
 
Gюстярдик  ки,  мцхтялиф  металларын  тохунмасындан 
йаранмыш 
гапалы 
дюврядя 
тохунма 
йерляринин 
температурлары  ейни  олдугда  ямяля  эялян  е.щ.г.-си  сыфыра 
бярабяр  олур.  1821-ъи  илдя  Зеебек  мцяййян  етмишдир  ки, 
ики  мцхтялиф  металын  тохунмасындан  ямяля  эялян  гапалы 
дюврядя  тохунма  йерляринин  температурлары  мцхтялиф 
олдугда е.щ.г.-си ямяля эялир:  Тохунма 
йерляринин 
температурларынын  мцхтялиф  олмасы  нятиъясиндя  ики  мцхтялиф 
металын  ямяля  эятирдийи  гапалы  дюврядя  е.щ.г.-си  йаранмасы 
щадисяси  термоелектрик  еффекти  адланыр.  Бу  щадисяни  Зеебек  кяшф  етдийиндян  она 
Зеебек  еффекти  дя  дейилир.  Бурада  ямяля  эялян  е.щ.г.-си  термоелектрик  щярякят 
гцввяси  адланыр.  Чыхыш  ишляри 
2
1
A
A
 
 вя
,  сярбяст  електронларынын  консентрасийасы 
1
n
 
вя
2
n
  олан  ики  металдан  гапалы  дювря  дцзялдяк  (шякил  10).  Тохунма  йерляринин 
температурлары 
1
T
  вя
2
T
  олсун.  Дейяк  ки, 
2
1
T

  -дир.  (7)  дцстуруну  щяр  бир 
тохунма йериня тятбиг етсяк, аларыг 
 
10
     
          
          
ln
ln
1
2
2
2
1
1
2
1
,
2
2
1
1
1
2
2
1
2
,
1

















n
n
e
kT
e
A
A
n
n
e
kT
e
A
A






 
Бу ифадяляри тяряф-тяряфя топлайаг:  


2
1
2
1
1
2
2
2
1
1
1
2
2
2
1
1
2
1
1
2
1
,
2
2
,
1
n
n
ln
e
k
T
T
n
n
ln
e
kT
n
n
ln
e
kT
n
n
ln
e
kT
n
n
ln
e
kT
e
A
A
e
A
A













Е


 
йя’ни 


 
11
  
          
          
ln
Е
2
1
2
1
n
n
e
k
T


 
алынар.  Бурада 


2
1
n
n
ln
n
k
–сабит  кямиййят  олуб  термоелектирик  ямсалы  адланыр. 
Демяли, термоелектирик щярякят гцввяси  


 
12
         
          
          
 
E
2
1
T



 
олур.  Бурадан  эюрцнцр  ки,  термоелектрик  щярякят  гцввяси  тохунма  йерляринин 
температурлары фярги иля дцз мцтянасибдир.  
Шякил 10 
Т
1
 
Т
2
 



(12) дцстурундан эюрцнцр ки, термоелектрик ямсалы  
T
T
T
2
1
Δ
E
E




  (13)  
шяклиндя  ифадя  едилир.  Бурадан  эюрцнцр  ки, 
K
1

Δ
 
оларса, 
E


  олар.  Демяли,  термоелектрик  ямсалы 
тохунма  йерляринин  температурлары  фярги  1К  оланда 
ямяля  эялян  термоелектрик  щярякят  гцввясиня  бярабяр 
олан кямиййятя дейилир.  
(13) дцстурундан эюрцнцр ки, 
K
B
1


 иля юлчцлцр. (12) дцстурундан эюрцнцр ки, 
термоелектрик  щярякят  гцввяси  мя'лум  олдугда  температурлар  фяргини, 
температурлар  мя'лум  олдугда  ися  термо  е.щ.г.-ни  тя'йин  етмяк  олар.  Бундан 
истифадя  едяряк  температуру  юлчмяк  цчцн  термоъцт  адланан  ъищаз  дцзялдирляр. 
Термо
cцт,  термоелектрик  ямсалы 

  мя'лум  олан  ики  мцхтялиф  метал  нагилдян 
дцзялдилир.  11-ъи  шякилдя  мис  константан  нагиляриндян  дцзялдилмиш  термоъцт 
эюстярилмишдир.  Лещим  нюгтяляриндян  бири  сабит  температурда  (адятян  яримякдя 
олан  бузун  ичярсиндя)  сахланылыр,  о  бири  лещим  нюгтя  ися  температуру  тя'йин 
едиляъяк йеря гойулур. Термоъцт яввялъядян дяряъялянир.  
 
Термо
cцтляр  бюйцк  щяссаслыьа  маликдирляр  вя  она  эюря  дя  ян  кичик 
температур 
 
 
фяргини юлчя билирляр.  
 
Чох  вахт  термоъцтцн  щяссаслыьыны  артырмаг  цчцн  онлары  термобатарейалар 
шяклиндя бирляшдирирляр. 
 
Пелт'йе еффекти  
 
1834-
cц  илдя  Пелт'йе  мцяййян  етмишдир  ки,  ики  мцхтялиф  металын 
лещимлянмясиндян  ибарят  дюврядян 
cяряйан  кечяркян 
Ъоул-Ленс истилийиндян ялавя лещим нюгтяляринин бириндя 
истилик  айрылыр,  о  бириндя  истилик  удулур.  Бу  щадися 
Пелт'йе  еффекти  адланыр.  Яэяр  дюврядя 
cяряйанын 
истигамяти  дяйишся  Пелт'йе  еффектинин  ишаряси  дяйишир. 
Йя'ни яввялъя гызан лещим  сойуйур, сойуйан лещим ися 
гызыр.  
 
Пелт'йе  еффектини  12-ъи  шякилдяки  схем  цзря  мцшащидя  етмяк  олар.  1  вя  2 
металларынын уълары лещимлянмиш вя бу системдян 
cяряйан бурахылмышдыр. Яэяр 
A
-
нюгтясиндя  истилик  айрылырса, 
B
-нюгтясиндя  истилик  удулур.  Айрылан  вя  йа  удулан 
Пелт'йе истилийини тя'йин етмяк цчцн лещим нюгтяляри ичярсиндя су олан калориметря 
гойулур.  Температуру  тя'йин  етмяк  цчцн  калориметрляря  щяссас  термометр 
салыныр.  
A
 нюгтясиндя айрылан истилийин мигдары 
 
14
    
          
          
П
2
Q
Rt
I
Q
A


 
const 
Г 
Cu 
Cu 
Шякил 11 
Шякил 12 
А 

В 



B
-нюгтясиндя удулан истилийин мигдары ися 
 
15
      
          
          
П
2
Q
Rt
I
Q
B


  
Бурадан   
 
16
   
          
          
2
П
Q
Q
Q
B
A


 
олар. 
 
Тяърцбя  эюстярир  ки,  Пелт'йе  истилийи  нагилдян  кечян  йцкцн  мигдары  иля  дцз 
мцтянасибдир.  
 
17
  
          
          
П
q
Q

 Π
 
Бурада 

-Пелт'йе ямсалы адланыр.  
(17)  дцстурундан  эюрцнцр  ки, 
л
Ъ
K
1

Π
  иля  юлчцлцр.  Мцхтялиф  метал  ъцтляри  цчцн 


B
10
10
~
3
2



Π
 тяртибиндя олур.  
 
олдуьуну нязяря алсаг 
 
19
    
          
          
П
It
Q
Π

 
олар. 
 
Пелт'йе вя Ъоул-Ленс истиликляри арасында ъидди фярг вардыр.  
 
Ъоул-Ленс  истилийи  ъяряйанын  истигамятиндян  асылы  олмадыьы  щалда  Пелт'йе 
истилийи  ъяряйанын  истигамятиндян  асылыдыр.  Ъоул-Ленс  истилийи  ъяряйан  шиддятинин 
квадраты  иля  дцз  мцтянасибдир.  Лакин,  Пелт'йе  истилийи  ъяряйан  шиддятинин  биринъи 
дяряъяси иля дцз мцтянасибдир. 
 
Ъоул-Ленс  истилийи  нагилин  мцгавимятиндян  асылыдыр.  Лакин,  Пелт'йе  истилийи 
нагилин мцгавимятиндян асылы дейилдир.  
 
Пелт'йе  еффекти  ашаьыдакы  кими  изащ  едилир:  Лещимин  мцхтялиф  тяряфляриндя 
йцкдашыйыъылар  (електронлар  вя  мцсбят  ионлар)  мцхтялиф  кинетик  енержийя  малик 
олурлар.  Яэяр  бир  металдан  о  бириня  кечян  електрон  юз  енержисини  артырырса  бу 
лещимдян истилик удулур, яэяр електрон юз енержисини азалдырса (електрон юз артыг 
енержисини металын гяфясиня верир) бу лещимдя истилик айрылыр.  
 
Пелт'йе  истилийини  електрон  нязяриййяси  ясасында  щесабламаг  олар. 
Gюстярмишдик ки, бир металдан о бириня кечян електронун енержисинин дяйишмяси, 
 
20
      
          
          
ln
2
1
n
n
kT

Δ
 
дцстуру  иля  щесабланыр.  Яэяр  бир  металдан  о  бириня 
n
-гядяр  електрон  кечмиш 
олса, онда бу електронларын щамысынын енержисинин дяйишмяси  
 
21
   
          
ln
2
1
n
n
nkT
W
n
W

 Δ
 
олар. Бу ифадя дя саь тяряфи електронун йцкц олан е-йя вураг вя бюляк. Онда  
 
22
  
          
          
ln
2
1
n
n
e
kT
ne

  
олар. 
q
ne 
 бир металдан о бириня дашынан електрик йцкцнцн мигдарыдыр. 
kaл
Ъ
24
,
0

  олдуьуну  нязяря  алсаг,  лещим  нюгтясиндя  айрылан  вя  йа  удулан 
Пелт'йе истилийи  
 
23
 
          
(kal)
  
ln
24
,
0
2
1
q
n
n
e
kT
Q


  

олар. Бурада  
 
24
         
          
ln
24
,
0
2
1
P

n
n
e
kT
 
Пелт'йе ямсалыдыр. Онда 
 
25
       
          
          
q
Q
Π

  
алынар.  Эюрцндцйц  кими  Пелт'йе  ямсалы  тохунма  потенсиаллар  фяргинин 
електронларын диффузийасы пайына дцшян щиссяси иля тя'йин едилир.  
 
Томсон еффекти   
 
1856-ъы  илдя  Томсон  мцяййян  етмишдир  ки,  гейри-бярабяр  гыздырылмыш  ейни 
бир  металдан  да  ъяряйан  кечдикдя  ъяряйанын  истигамятиндян  асылы  олараг  бу 
металда Ъоул-Ленс истилийиндян ялавя йа истилик айрылыр,  
йа  да  истилик  удулур.  Бу  щадися  Томсон  еффекти 
адланыр.  Томсон  еффектини  мцшащидя  етмяк  цчцн  ики 
ейни  метал  чубугдан  дювря  дцзялдилир.  Метал 
чубугларын 
уъларында 
мцхтялиф 
температур; 
C
0
C
100


  
 вя
 йарадылыр. Дюврядя ъяряйан олмайанда а 
вя 
b
 нюгтяляринин температурлары ейни олур (шякил 13). 
Буну,  уълары 
a
  вя 
b
  нюгтяляриня  йерляшдирилмиш 
термоъцт эюстярир.  
 
Дюврядян  ъяряйан  кечдикдя 
a
  вя 
b
  нюгтяляринин  температурлары  мцхтялиф 
олур.  Бу  ону  эюстярир  ки,  бу  нюгтялярдян  бириндя  истилик  айрылыр,  о  бириндя  ися 
истилик удулур. Томсон еффекти гейри-бярабяр гыздырылан металын хассяляринин дя-
йишмяси иля изащ едилир.  
 
Металын 
V

 щяъминдян 

 заманда айрылан Томсон истилийинин мигдары 
x
T


 
температур градийентиндян вя кечян ъяряйанын 
i
 сыхлыьындан асылыдыр. Бу асылылыг 
 
26
          
          
          
i
x
T
V
Q
Δ
Δ
Δ




 
шяклиндя ифадя олунур. 
x
S
V
,
S
I
i
Δ
Δ


 
олдуьуну нязяря алсаг  
 
27
  
          
          
          

 TI
Q
Δ

  
олар.  Бу  Томсон  ганунунун  диференсиал  шяклидир


  Томсон  ямсалы  адланыр  вя 
мцхтялиф металлар цчцн мцхтялифдир. Бисмут цчцн 
K
B
10
~
5


 тяртибиндядир.  
 
Томсон  вя  Пелт'йе  еффектляри  арасындакы  ясас  фярг  ондан  ибарятдир  ки, 
Пелт'йе  еффектиндя  гейри-биръинслилик  мцхтялиф  металларын  бирляшмяси  нятиъясиндя, 
Томсон  еффектиндя  ися  ейни  бир  металын  гейри-бярабяр  гыздырылмасы  нятиъясиндя 
ямяля эялир.  
 
 
 
 
Шякил 13 
I
А 
100 
0C 
x
Δ
T
Δ

I
а 
ва 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ədəbiyyat 
 
1.  H. B. Qasımov, V. İ. İsmayılov, C.P. Xasayev. Fizika kursu. I hissə ( 
mexanika və molekulyar fizika ). Bakı – 2007.  
2.  Y. S. Feyziyev, Rzayev R. M. Ümumi fizika kursu. Bakı. 2001.  
3.  M. H. Ramazanzadə. Fizika kursu. Bakı. “Maarif” nəşriyyatı. 1987.  
4.  Т. И. Трофимова. Курс физики. М.: Высшая школа. 2003.  
 
 
 
18.1. Газларын електрик кечирижилийи  
 
Щяр ъцр кянар гарышыглардан тямизлянмиш газлар електрики кечирмирляр. Газ молекуллары електрик 
бахымындан  нейтралдыр. 
Молекулларын  нейтрал  щалдан  йцкдашыйыъыйа  чеврилмяси  просеси  ионизасийа 
адланыр.
 Молекуллары ионлашдырмаг цчцн онлардан бир вя йа бир нечя електрону гопармаг лазымдыр. 
Бу заман електронларыны итирмиш молекуллар биргат, икигат вя с. мцсбят йцклянмиш ионлара чеврилир. 
Сярбяст  електронларын  бир  щиссяси  нейтрал  молекуллара  бирляшяряк  онлары  мянфи  иона  чевирир,  диэяр 
щиссяси ися сярбяст щалда галыр. Беляликля, газда мцсбят вя мянфи ионлар вя сярбяст електронлар кими 
йцкдашыйыъылар  йараныр. 
Газда  йцкдашыйыъы  йарадан  хариъи  тя'сирляр  ионизатор  адланыр.
  Йцксяк 
температурлар,  рентэен,  ултрабянювшяйи  радиоактив,  космик  шцалар,  сцр'ятли  електронлар  вя  башга 
щиссяъикляр ионизатор ола биляр.  
 
Ионлашма  иля  йанашы  газда  онун  якси  олан  даща  бир  просес  эедир.  Хаотик  щярякят  едян  мцсбят 
ион  вя  сярбяст  електрон  растлашдыгда  електрон  иона  бирляшяряк  ону  нейтрал  молекула  чевирир. 
Бу 
просес рекомбинасийа адланыр. 
 
Зяиф  електрик  сащяляриндя  ионизаторун  тя'сири  кясиляндян  сонра  ъяряйан  йох  олур,  газ  ионлары 
нейтрал  молекуллара  чеврилир. 
Буна  гейри–сярбяст  кечириъилик  дейилир.
  Габагда  эюряъяйимиз  кими 
эцълц електрик сащяляриндя газда бир дяфя йаранан кечириъилик юз-юзцня давам етдирилир, ионизаторун 
тя'сириня ещтийаъ галмыр. 
Бу щалда она сярбяст газ кечириъилийи дейилир.
 
 
Фярз едяк ки, сащяси 
,
S
 араларындакы мясафя 
d
 олан конденсаторун лювщяляри арасында газ вар 
(шякил  18.1).  Ионизаторун  тя'сири  иля  газын  ващид  щяъминдя,  ващид  заманда 

  ъцт  ион  йараныр. 


ионлашма  ямсалы  адланыр.
  Онда  конденсаторун 
Sd
  щяъминдя  ващид  заманда 
d

 

  ъцт  ион 
йаранаъаг. Газда щяр ики ишарядян олан ионларын консентрасийасы 

n
 вя 

n
 олсун. Якс ишаряли йцкляр 
ейни мигдарда йараныр вя ейни мигдарда да йох олур: 
n
n
n





Онда  ващид  заманда  ващид  щяъмдя 
рекомбинасийа 
олунан 
ионларын сайы мцсбят вя мянфи ионларын 
сайы иля мцтянасиб олаъаг:  
2
n
 
n
 





n
 

+    – 
А 
Шякил 18.1 
+
– 


– 
– 
– 
– 
 
– 
– 


 


s
d
 



рекомбинасийа ямсалы адланыр.
 
Sd
щяъминдя рекомбинасийа олунан йцклярин сайы 
Sd
n
2
 

 олар. 
Ионлар  няинки  газын  щяъминдя,  щям  дя  електродларда  рекомбинасийа  олунур.  Щям  ъяряйанла 
електрода чатан (мясялян, мцсбят йцк лювщянин мянфи йцкц иля бирляшиб ону нейтраллашдырыр) сярбяст 
йцк йох олур, щям дя лювщянин йцкц азалыр.  
 
Лювщялярдя  рекомбинасийа  олунан  йцклярин  мигдарыны  беля  тапа  билярик.  Газдан  кечян 
ъяряйанын  шиддяти 
S
i
I


  олсун.  Онда 
e
/
iS
e
/
I

  нисбяти  ващид  заманда  лювщяляря  чатан  вя 
рекомбинасийа  олунан  йцклярин  сайыны  верир.  Лювщяляр  арасындакы  фязанын 
Sd
  щяъминдяки  йцк 
ъцтляринин  сайы 
,
nSd
  онун  замана  эюря  дяйишмяси 
dt
dn
Sd 
  олсун.  Йухарыда  эюрдцйцмцз  кими  бу 
дяйишмя ионизасийа, газын щяъминдя вя електродларда рекомбинасийа щесабына ола биляр. 


1
.
18
e
iS
Sd
n
d
S
dt
dn
Sd
  
          
 
 
 
2





  
 
Ионлашма вя рекомбинасийа бир-бириня якс просес олдуьу цчцн сон ики щяддин гаршысында мянфи 
ишаряси йазылыб.  
 
(18.1) газда йцклярин сайынын баланс тянлийидир.
 Онун щяр тяряфини 
Sd
 щяъм
ин
я бюляк.  


2
.
18
ed
i
n
dt
dn
2
   
          





  
 
Газдан кечян ъяряйан сабитдирся, ионлашма нятиъясиндя йаранан вя рекомбинасийа нятиъясиндя 
йох олан ионларын сайы арасында таразлыг йараныр, йцклярин
n
 консентрасийасы дяйишмир 
0

dt
/
dn
 вя  


3
.
18
0
ed
i
n
2
   
          





 
алыныр. 
 
Бурада ики щала бахаг: 
 
а) зяиф сащялярдя газдан кечян ъяряйан да кичик олур. Одур ки, ионларын яксяриййяти електродлара 
чатмадан газын щяъминдя рекомбинасийа олунур:  
ed
i

2

 олдуьу цчцн 
ed
i
-ни нязяря алмырыг вя (18.3)-дян 
2
n

 
 вя 



n
                (18.4)  
а
л
ынар.  
 
Сащянин  тя'сири  иля  якс  ишаряли  ионлар  мцвафиг  лювщяляря  доьру  гаршылыглы  якс  истигамятлярдя 
щярякят 
етмясиня 
бахмайараг 
ъяряйанларын 
истигамятляри цст-цстя дцшцр 
(шякил 18.2). Она эюря дя: 



5
.
18
en
i
i
i















олар. Бурада 
-
 



,

 мцсбят 
вя  мянфи  ионларын  низамалы 
щярякят 
сцр'ятляридир. 
Електрик 
сащясиндя 
йцкцн 
газандыьы  низамлы  щярякят 
сцр'ятиня  Дрейф  сцр’яти  дя 
дейилир.
  
 
Дрейф сцр'яти сащя интесивлийи иля мцтянасибдир:  


6
.
18
E
E
          
          
-













 
Бурада 



  ,
  мцсбят  вя  мянфи  ионларын  йцрцклцйц  адланыр.  Эюрцндцйц  кими  йцрцклцк  йцкцн 
ващид сащядя газандыьы Дрейф сцр'ятидир: 


7
.
18
E
/
       
          

 
 
Йцрцклцйцн ващиди 
сан
В
м
1
В/м
м/сан
1
2




-
дир. 
(18.4) вя (18.6)-ны (18.5)-дя нязяря алаг.  
 




8
.
18
E
e
i
      
          









 
 
Ионизаторун  тя'сири  вя  температур    сабит  олдугда  сон  ифадяйя  дахил  олан 




 ,
 ,
  вя 


 
кямиййятляри дя дяйишмяйяъяк. Одур ки, 
 

– 



E




i


i

Шякил 18.2 





9
.
18
e
  
          
 









  
ишаря етмякля, йя'гин едирик ки, зяиф електрик сащяляриндя газын кечириъилийи Ом ганунуна табедир: 
 
E
i


 


 
якил  18.3-дя  газ  кечириъилийинин 
там 
волт-ампер 
Онун 
OA
  щиссяси  зяиф  сащядя 
характеристикасы 
эюстярилиб. 
ъяряйан 
сыхлыьынын 
сащя 
интенсивлийиндян  асылы  олараг 
хятти дяйишмясини тясвир едиб.  
 
б) эцълц сащялярдя ъяряйан 
да бюйцк олур. Йцкдашыйыъылар 
газын щяъминдя рекомбинасийа 
олунмаьа 
имкан 
тапмыр, 
ed
/
i

2

  йазмаг  олар. 
електродлара  чатыр.  Одур  ки, 
(18.3) ифадясиндян (
2
n

-нязяря 
алынмыр)
 


18.10
 
          
       
д
α ed    
 i
ed
i



  
шяклини  алыр. 
Ъяряйанын  бу  шярти  юдяйян  гиймяти  дойма  ъяряйаны  адланыр.
  Дойма  ъяряйаны  сащя 
интенсивлийиндян  асылы  дейил  вя  йалныз  ионизаторун  газын  ващид  щяъминдя  ващид  заманда  йаратдыьы 
йцклярин  сайындан  асылыдыр.  Шякил  18.3-дя  дойма  ъяряйаны  графикин  цфцги  ВС  щиссяси  иля  тя'свир 
олунур.  Графикин  АБ  щиссясиндя
 
–нин  Е-дян  аслылыьы  гейри-хятти  характер  дашыйыр,  Ом  гануну 
юдянилмир. 
д
i
-нын  лювщялярарасы 
d
  мясафяси  иля  мцтянасиб  олмасы  онунла  баьлыдыр  ки,  бу  мясафя 
бюйцк одугъа газын щяъми вя ондакы йцкдашыйыъыларын сайы да артыр.
 
 
Сащя  интесивлийинин  мцяййян  гиймятиндя  ъяряйан  йенидян  (С-нюгтясиндя)  артмаьа  башлайыр. 
Яввялъя  бу    артым  зяиф,  сонра  ися  кяскин  олур.  Бу  ону  эюстярир  ки,  ионларын  сайыны  артыран  дахили 
мянбя  йараныб.  Мцяййян 
  нюгтясиндя  ионизаторун  тя'сирини  йох  етсяк,  ъяряйан  кясилмир.  Дахили 
просесляр  щесабына  кечириъилик  давам  едир.  Бу  андан  башлайараг  гейри-сярбяст  газ  кечириъилийи 
сярбяст кечириъилийя чеврилир.  
 
Индийя  кими нязярдя  тутулурду ки,  газда  йцкдашыйыъылар  анъаг  ионизаторун  тя'сири  иля    йараныр. 
Эцълц  електрик  сащяляриндя  газдакы  сярбяст  електронлар  вя  мцсбят  ионлар  да  йени  електронлар  вя 
ионлар йарадыр. Електрик сащясиндя сярбяст йол бойунъа електрон 
l
E
e
2
/
m
2


 енержиси газаныр. 
l

електронун сярбяст йолунун узунлуьудур. Зяиф сащялярдя бу енержи дя кичикдир вя електронун атом 
вя  молекулла  тоггушмасы  еластики  характер  дашыйыр,  йалныз  електрон  щярякят  истигамятини  дяйишир. 
Сащя эцъляндикъя електронун кинетик енержиси дя артыр, тоггушмалар гейри-еластики характер дашыйыр, 
електрон  сащядя  газандыьы  енержини  атома  вя  йа  молекула  верир.  Яэяр  бу  енержи  атомун  вя 
молекулун 
E
i
 ионлашма енержисиндян чохдурса, йени сярбяст електрон вя мцсбят ион алыныр. 
Бу щадися 
зярбя  иля  ионлашма  адланыр.
  Електронлар  сащя  тяряфиндян  йенидян  сцр'ятлянир,  йенидян  зярбя  иля 
ионлашма баш верир вя и. а. Анода йахынлашдыгъа сярбяст електронларын сайы сел кими артыр. Гейд едяк 
ки,  катода  йахынлашан  мцсбят  ионлар  да  зярбя  иля  ионлашма  йарадыр.  Лакин  ионларын  кцтляси 
електронункиня нисбятян чох-чох бюйцк олдуьу цчцн ейни сащядя ионун газандыьы сцр'ят кичик олур. 
Эцълц  сащялярдя  катодун  сятщиня  зярбя  иля  дяйян  мцсбят  ионлар  орадан  йени  електронлар  гопарыр. 
Бу  щадися  икинъи  електрон  емиссийасы  адланыр.
 
Хатырладаг  ки,  гыздырылан  заман  катоддан  електрон 
чыхмасы щадисяси биринъи електрон емиссийасы адланыр.
  
 
Зярбя  иля  ионлашманын  сцр’яти  артдыгъа  рекомбинасийа  просесляри    йцкдашыйыъыларын  сайынын 
сабитлийини  тя'мин  едя  билмир.  Газда  дешилмя  баш  верир.  Дешилмя  баш  верян  сащянин  гиймяти  газын 
кимйяви  тябиятиндян,  онун  щалындан,  газда  йерляшдирилмиш  електродларын  формасындан  вя  гаршылыглы 
вязиййятиндян асылыдыр.  
 
Сярбяст  електрон  атом  вя  молекулла  тоггушдугда  сонунъулары  щяъяйанланмыш  щала  кечирир  (бу 
заман  атом  вя  молекула  верилян  енержи, 
E
i
  ионлашма  енержисиндян  кичикдир).  Нормал  щала 
гайыдаркян  онлар  юзляриндян  ишыг  бурахыр.  Ъяряйан  кечяркян  газларын  ишыгланмасы  бу  щадисяйя 
ясасланыб  (эцндцз  ишыьы  лампалары,  гцтб  парылтылары  вя  и.а.). 
Газларын  електрик  кечирмяси  газ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

бошалмалары  да  адланыр.
  Онларын  мцхтялиф  нювляри  вар:  аловсуз  бошалма,  гыьылъымлы  бошалма,  таълы 
бошалма, гювс бошалмсы вя с.
 

Yüklə 3,3 Mb.

Dostları ilə paylaş:
1   ...   7   8   9   10   11   12   13   14   ...   25




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©azkurs.org 2024
rəhbərliyinə müraciət

gir | qeydiyyatdan keç
    Ana səhifə


yükləyin