Приложение - внешнее электрическое поле
Cтраница 2
Как указано выше, этот метод основан на измерении скорости течения жидкости относительно твердой фазы. Движение жидкости вызывается приложением внешнего электрического поля тангенциально к поверхности раздела. Нашей целью не является давать строгий вывод уравнения электроосмоса, но просто изложить общие математические приемы. Это кажется нам полезным, так как дает понимание природы потенциала на границе раздела. Так как в сущности применяется одинаковый ход рассуждения для вывода уравнений и для трех других методов измерения электрокинетического потенциала, то этот вывод будет служить в качестве образца для других случаев. Теория электроосмоса была впервые количественно дана Гельмгольцем и позже Смолуховским. [16]
Первый интересный факт относительно твердых тел заключается в том, что у них бывает постоянная поляризация, которая существует даже и без приложения внешнего электрического поля. Примеры можно найти у веществ типа воска, который содержит длинные молекулы с постоянным дипольным моментом. Если растопить немного воску и, пока он еще не затвердел, наложить на него сильное электрическое поле, чтобы дипольные моменты частично выстроились, то они останутся в таком положении и после того, как воск затвердеет. Твердое вещество будет обладать постоянной поляризацией, которая остается и в отсутствие поля. Такое вещество называется электретом. [17]
Это соотношение было установлено впервые Эйнштейном и носит его имя. Таким образом, в состоянии равновесия омический и диффузионный токи в области объемного заряда равны и направлены в противоположные стороны. При приложении внешнего электрического поля равновесие нарушается и через контакт течет ток. В объеме полупроводника электрическое поле не может изменить концентрацию носителей, если только это поле не слишком велико и не вызывает дополнительной ионизации. Иначе обстоит дело в приконтактной области при наличии запорного слоя. Если толщина металла и полупроводника не велика, то основное сопротивление для тока составляет запорный слой, концентрация носителей в котором значительно меньше, чем в объеме полупроводника. [18]
Изменение оптических характеристик кристалла под действием внешнего электрического поля называется электрооптическим эффектом Поккельса. В одноосном кристалле распространение света вдоль оптической оси происходит с одной и той же фазовой скоростью v0 c / n0 независимо от направления его поляризации. Если кристалл не обладает центром симметрии, то при приложении внешнего электрического поля вдоль этой оси фазовые скорости волн с ортогональными направлениями поляризации становятся различными. Безынерцион-ность эффекта Поккельса позволяет широко использовать его для создания быстродействующих оптических затворов и высокочастотных модуляторов света. [19]
Внешние силы, совершающие работу над системой, могут иметь электромагнитную природу. Если в системе есть свободные электрические заряды, то при приложении внешнего электрического поля силы поля совершают работу, когда происходит перемещение этих зарядов. [20]
Радиоэлектреты получают при облучении диэлектрика быстрыми частицами или у-лучамк. Независимо от первоначальной природы этих частиц в диэлектрике под их действием активируются электроны, которые захватываются структурными дефектами и образуют объемные заряды. Разделение положительного и отрицательного зарядов, приводящее к образованию электрета, может быть получено как при приложении внешнего электрического поля, так и без него. В последнем случае заряды разделяются из-за неравномерности поглощения жесткого излучения в объеме диэлектрика: появляется градиент электрического поля, распределяющего электроны и дырки по ловушкам. [21]
Эта работа была выполнена на кристаллах фталоцианина без металла, внедренных в полимерную матрицу. Было обнаружено, что вся ионизация происходит с первого возбужденного синглетного состояния S, В рамках модели прямого СТ-экситонного возбуждения этот результат можно объяснить, если предположить, что при возбуждении любого состояния, которое по энергии расположено выше уровня S, происходит быстрая внутренняя конверсия с переходом на уровень Sj, причем последний должен иметь выраженный СТ-характер, поскольку при приложении внешнего электрического поля происходит сильное тушение флуоресценции этого состояния. Это тушение может быть следствием индуцированной электрическим полем диссоциации СТ-экситонов, уменьшающей концентрацию состояний, которые могут рекомбинировать с образованием флуоресцентных синглетных возбуждений. Если уровень энергии 5t лежит ниже уровня проводимости, что имеет место для случая / 3-фталоцианина ( см. разд. АИ-механизм с баллистическим разделением зарядов неправдоподобен, за исключением случая, когда начальное состояние является колебательно-возбужденным. [22]
В любом реальном полупроводнике всегда имеется и некоторая концентрация акцепторов. Поэтому часть электронов с донорных уровней перейдут на акцепторные. Электроны, локализованные на донорных уровнях, получают, таким образом, возможность перескочить на свободные донорные уровни. Приложение внешнего электрического поля приводит к тому, что прыжки приобретают направленный характер. Если температуру полупроводника повышать, то в зоне проводимости постепенно начинает доминировать обычная проводимость. [23]
Каждый ион оказывается как бы в своеобразной атмосфере ионов другого знака. Поэтому раствор сильного электролита можно рассматривать как систему равномерно распределенных по всему объему сосуда разноименных ионов, каждый из которых находится в центре силового электрического поля, создаваемого окружающими ионами. Это обусловливает довольно сложные взаимоотношения между частицами, влияющие на ряд свойств раствора. Так, при приложении внешнего электрического поля ионная атмосфера смещается к одному полюсу, а находящийся в центре ее ион противоположного знака - s к другому. Силы электростатического притяжения между ионом и атмосферой препятствуют их движению к полюсам; кроме того, увлекаемая ионами в разные стороны сольват-ная оболочка также тормозит их движение. [24]
 |
Ионная атмосфера в растворе сильного электролита. [25] |
Каждый ион оказывается как бы в своеобразной атмосфере ионов другого знака. Поэтому раствор сильного электролита можно рассматривать как систему равномерно распределенных по всему объему сосуда разноименных ионов, каждый из которых находится в центре силового электрического поля, создаваемого окружающими ионами. Это обусловливает довольно сложные взаимоотношения между частицами, которые влияют на ряд свойств раствора. Так, при приложении внешнего электрического поля ионная атмосфера смещается к одному полюсу, а находящийся в центре ее ион противоположного знака - к другому. Силы электростатического притяжения между ионом и атмосферой препятствуют их движению в противоположные стороны; кроме того, увлекаемая ионами сольватная оболочка также тормозит их движение. [26]
Интересно отметить, что выражение ( 45) мы получили, не прибегая к помощи статистики Ферми, как это в действительности и было первоначально сделано Друде и Лоренцем. Этот результат и в самом деле не зависит от вида распределения заполненных состояний. Следуя Киттелю [4], рассмотрим вероятность / ( Е) того, что данная частица обладает энергией Е, как функцию проекции вектора k на данное направление для двух случаев: а) для мак-свелловского распределения и б) для распределения Ферми ( фиг. Пунктирными кривыми обозначено стационарное распределение после приложения внешнего электрического поля. [27]
При переходе электрона к атому бора последний заряжается отрицательно, а вблизи атома кремния, откуда ушел электрон, локализуется дырка. Примеси, ведущие себя в кремнии подобно бору, называются акцепторами. Возбуждение электрической проводимости связано с захватом валентного электрона кремния акцепторной примесью и появлением дырки в валентной зоне. При этом электроны в зоне проводимости отсутствуют. При приложении внешнего электрического поля дырки в валентной зоне перемещаются за счет скачкообразного перехода электронов, как это происходит в собственном полупроводнике. [28]
Страницы: 1 2