Электрическая проводимость - металл
Cтраница 4
Электролитическая проводимость жидкостей, вызванная подвижностью ионов; носителями заряда являются катионы и анионы. При увеличении температуры проводимость электрических проводников улучшается, поскольку при более высоких температурах ионы движутся с большей скоростью за счет понижения вязкости и уменьшения сольватации ионов. Вещества, характеризующиеся электролитической проводимостью, называются проводниками Ирода. При наложении внешнего электрического поля анионы движутся к положительно заряженному электроду - аноду, катионы - к отрицательно заряженному электроду - катоду. Поскольку скорости движения ионов в растворе значительно меньше, чем скорости движения электронов в металлах, электрическая проводимость металлов, например меди и серебра, примерно в миллион раз больше, чем для растворов электролитов. [46]
Характерные свойства металлов являются следст - вием их строения. Электроны, заполняющие межатомное пространство, отражают световые лучи. Это вызьм вает непрозрачность и блеск металла. Электроны в процессе своего перемещения внутри кристаллической решетки металла переносят тепловую энергию от нагретых слоев к холодным. При повышении температуры металла возрастают амплитуды колебаний находящихся в узлах пространственной решетки атомов и ионов. Это затрудняет перемещение электронов, и электрическая проводимость металла падает. [47]
Характерные свойства металлов являются следствием их строения. Электроны, заполняющие межатомное пространство, отражают световые лучи. Это вызы - вает непрозрачность и блеск металла. Электроны в процессе своего перемещения внутри кристаллической решетки металла переносят тепловую энергию от нагретых слоев к холодным. При повышении температуры металла возрастают амплитуды колебаний находящихся в узлах пространственной решетки атомов и ионов. Это затрудняет перемещение электронов, и электрическая проводимость металла падает. [48]
 |
Расположение атомов в кристалле лития. [49] |
В кристалле лития орбитали соседних атомов перекрываются. Каждый атом предоставляет на связь четыре валентные орбитали и всего лишь один валентный электрон. Значит, в кристалле металла число электронов значительно меньше числа орбиталей. Поэтому электроны могут переходить из одной орбитали в другую. Тем самым электроны принимают участие в образовании связи между всеми атомами кристалла металла. Возможность перемещения электронов по кристаллу определяет также электрическую проводимость металла. [50]
Если на фотополупроводниковый слой не действует излучение, он является хорошим изолятором с удельным электросопротивлением 1012 - 1015 Ом - см. Селен, используемый в ксерорадиографических пластинах, - полупроводник р-типа. Механизм фотопроводимости полупроводников объясняется зонной теорией, согласно которой в результате взаимодействия атомов в кристалле возникает ряд близко расположенных, разрешенных с точки зрения существования на них электронов, уровней. Эти уровни образуют разрешенные энергетические зоны. Зоны могут быть заполнены электронами, но могут быть и свободными. В металлах заполненные зоны непрерывно переходят в свободную зону, что делает ее частично заполненной. Электроны, находящиеся в свободной зоне, обеспечивают электрическую проводимость металлов. [51]
 |
Схема заполнения электронами энергетических уровней в кристалле щелочного.| Схема заполнения электронами энергетических уровней в кристалле металла главной подгруппы второй группы. [52] |
В кристалле какого-нибудь щелочного металла, например калия, атомные орбитали внутренних электронных слоев практически не перекрываются. Можно считать, что в этом случае непрерывная энергетическая зона создается только за счет орбиталей внешнего электронного слоя и заполняется электронами этого слоя. В кристалле, содержащем N атомов, из исходных атомных s - орбиталей внешнего слоя образуется энергетическая зона, состоящая из N уровней. Совокупность этих занятых валентными электронами уровней называется валентной зоной. В рассматриваемом случае валентная зона занимает лишь половину имеющихся энергетических уровней. Здесь в непосредственной близости от верхних занятых уровней имеются свободные уровни, на которые могут переходить электроны под действием электрического поля. Это и создает возможность переноса тока электронами - обеспечивает электрическую проводимость металла. [53]
 |
Взаимная координация атомов в. [54] |
В кристалле лития орбитали соседних атомов перекрываются. Каждый атом предоставляет на связь четыре валентные орбитали и всего лишь один валентный электрон. Значит, в кристалле металла число электронов значительно меньше числа орбиталей. Поэтому электроны могут переходить из одной орбитали в другую. Тем самым электроны принимают участие в образовании связи между всеми атомами кристалла металла. К тому же атомы металлов характеризуются невысокой энергией ионизации - валентные электроны слабо удерживаются в атоме, т.е. легко перемещаются по всему кристаллу. Возможность перемещения электронов по кристаллу определяет электрическую проводимость металла. [55]
Страницы: 1 2 3 4