5.1.-сурет
Бұл электрондар шамасына тең зарядтарды тасымалдайды. Өткізгіштіктің салыстырмалы ток өткізгіштігі: мұндағы - өткізгіштегі токтың тығыздығы, олай болса
(5.2)
(5.1) формуладан -дың мәнін қойсақ, мынаны аламыз:
(5.3)
Мұндай нәтижені, металдарға классикалық электрондық теория береді: бұл теорияда тор тұрақтысына тең болады. Күмістің -н есептеп көрейік: Кл, кг, м-3, м, онда (5.3) формулаға қойсақ, болады. Шындығында бұл температурадағы күмістің салыстырмалы өткізгіштігі мынаған тең: -ның мәні эксперименттен алынған мәнге тең болу үшін -ның мәнін тор параметріне тең ( м) етіп алмай, шамамен 10-12м етіп алу керек.
(5.3) формуладағы шамалардың тек жылулық қозғалыс жылдамдығы ( ) температураға тәуелді, электрондық газдың концентрациясы ( ) және (классикалық теория бойынша тордың параметріне тең) жобамен температураға тәуелді емес. Олай болса, болғандықтан, температура өскенде салыстырмалы кедергі - -ға пропорционал өседі, шындығында кең температура аралығында температураның өзгеруімен сызықты өзгеретіндігі белгілі.
Бұл қайшылыққа қосымша, металдардың классикалық электронды теориясы - Дюлонг және Пти заңына қайшы. Электронды газды кәдімгі газ молекулалары деп қарастырып, металға атомдық жылу сыйымдылықты қосу керек, сондықтан металдың жалпы жылу сыйымдылығы тордың жылу сыйымдылығы мен электрон газ жылу сыйымдылығы қосындысына тең, яғни тең болуы керек, шындығында (кәдімгі температура аралығында) жобамен тең. Бұл, тағы да басқа қайшылықтар (Видеман-Франк заңы), классикалық теорияда еркін электрондарды идеал газдардың молекулалары секілді деп қарастырып, олар Максвелл-Больцман статистикасына бағынады деген көзқарас дұрыс еместігін көрсетеді.
Асқын өткізгіштік құбылысы
Қалдық кедергіні тудыруға қоспалардың ролін анықтау мақсатында 1911 жылы Камерлин – Оннес өте таза сынаптың кедергісін зерттеді. Эксперимент нәтижелері күтпеген мәліметті берді (5.3.-сурет).
Достарыңызбен бөлісу: |
