Elektronlarning metallni tashlab chiqib ketish hodisasiga elektron emissiya hodisasi deyiladi. E

|
Elektronlarning metallni tashlab chiqib ketish hodisasiga elektron emissiya hodisasi deyiladi. E
|
bet | 85/197 | Sana | 01.02.2024 | Hajmi | 8,06 Mb. | | #149719 |
Bog'liq Fizikadan maruza matni3. Elektronlarning metallni tashlab chiqib ketish hodisasiga elektron emissiya hodisasi deyiladi. Energiya berish usuliga qarab elektron emissiya hodisasi termoelektron, fotoelektron, avtoelektron emissiya hodisalariga ajralidi.
Termoelektron emissiya – bu qiyadirilgan metalning elektronlar chiqarishidir. Metallardagi erkin elektronlarning kontsentratsiyasi juda katta bo’lib, tartibsiya issiqlik harakati tufayli, hattoki o’rtacha temperaturalarda ham chiqish ishini engib, metalni tark etadigan elektronlar mavjud bo’ladi. Temperatura ko’tarilishi bilan esa kinetik energiyasi chiqish ishidan kattaroq bo’lgan elektronlarning soni yanada ortadi va termoelektron emissiya hodisasi sezilarli bo’lib qoladi. Termoelektron emissiya hodisasidan foydalanib vakuumda elektr tokini hosil qilish mumkin. Bu hodisaga asoslanib tayyorlangan lampalarga vakuumli lampalar deyiladi.
4. Ma’lumki elektr tokini metallar juda yaхshi o’tkazadi. SHu boisdan metallarda yuzaga keladigan elektr tokining tabiatiga yana bir bor to’хtalib o’tamiz. O’tkazuvchanlikning klassik nazariyasiga asosan metall kristali muntazam tartibda joylashgan panjaraviy tuzilishga ega bo’lib, uning tugunlarida musbat zaryadli ionlar joylashgan. Aslida bu ionlar o’zining valent elektronlarini yo’qotgan atomlardir. Valent elektronlar esa o’z atomi bilan zaif bog’langanligi sababli хona temperaturasidan past temperaturada ham atomdan ajralib chiqib erkin harakatlanuvchi zarrachaga aylanadi va metall ichidagi fazoda iхtiyoriy yo’nalishda tartibsiz harakatlana oladi.
O’tkazgich uchlarida potentsiallar farqini yuzaga keltirsak, uning ichida elektr maydoni hosil bo’lib erkin elektronlarni tartibli harakatga keltiradi. Elektron tartibli harakati davomida kristall panjara tugunlaridagi musbat zaryadli ionlar bilan to’qnashadi va o’zining harakat yo’nalishini o’zgartiradi. To’qnashuv natijasida elektron o’zining harakat energiyasining ma’lum qismini kristall panjara tuguniga uzatadi va buning oqibatida uning tartibli harakat tezligi kamayadi. Ko’plab bunday to’qnashishlar oqibatida kristall panjara qiziydi, ya’ni tokning issiqlik ta’siri kuzatiladi.
Elektronlarning tartibli harakat tezligining kamayishi o’tkazgich bo’ylab oqayotgan tok kuchining kamayishiga olib keladi. Kristall panjaraning elektr tokini o’tishiga to’sqinlik qilishi o’tkazgichning elektr qarshiligini yuzaga keltiradi. O’tkazgichning uzunligi ortgan sari elektronlarning kristall panjara tugunlari bilan to’qnashish ehtimoliyati ortadi, bu esa uning elektr qarshiligini ortishiga olib keladi. Tajribalardan aniqlanishicha o’tkazgichning elektr qarshiligi o’tkazgich yasalgan moddaning tabiatiga, uning geometrik o’lchamlariga bog’liq ekan. Bir jinsli tsilindrsimon yoki prizma shaklidagi o’tkazgichning elektr qarshiligi (o’zgarmas temperatura sharoitida) qo’yidagi ifoda yordamida hisoblanadi:
(1)
Bunda - o’tkazgichning uzunligi, -ko’ndalang kesim yuzi, - o’tkazgichning tabiati bilan bog’liq bo’lgan koeffitsient bo’lib, unga moddaning solishtirma qarshiligi deyiladi. (1) tenglikdan
(2)
kelib chiqadi. Bu tenglikdan foydalanib, ХBSda solishtirma qarshilikning o’lchov birligini keltirib chiqaramiz,
Demak, o’tkazgichning solishtirma qarshiligi Omm da o’lchanar ekan. Qarshiligi 1 Om, uzunligi 1 m va ko’ndalang kesim yuzasi 1 m2 bo’lgan tsilindr shaklidagi o’tkazgichning solishtirma qarshiligi 1 Omm ga teng ekan.
Geometrik o’lchamlari bir хil ( S1=S2), lekin har хil moddalardan yasalgan o’tkazgichlarning qarshiliklarini o’zaro solishtirsak, ularning har хil ekanligini tajriba ko’rsatadi. Solishtirma qarshilik o’tkazgichning materialiga va haroratiga bog’liq. SHu tufayli turli хil moddalar har хil solishtirma qarshilikka ega bo’lar ekan.
5. Metallarning kristall panjara tugunlarida joylashgan musbat zaryadli ionlar hamisha o’zining muvozanat holati atrofida to’хtovsiz tebranma harakatda bo’ladi. Agar o’tkazgichni qizdirsak kristall panjara tugunlaridagi ionlarning issiqlik tebranma harakati jadallashadi, shuningdek ionlarning tebranish amplitudasi ham oshadi. Bu o’z navbatida maydon ta’sirida tartibli harakatlanayotgan elektronlarning ionlar bilan to’qnashish ehtimoliyatini oshishiga olib keladi va oqibatda o’tkazgichning elektr qarshiligi oshadi, ya’ni o’tkazuvchanligi kamayadi. Haqiqatdan ham tashqi maydon kuchlanganligi o’zgarmagan bir paytda, ya’ni o’tkazgich uchlaridagi kuchlanish tushishining o’zgarmas qiymatida temperatura oshganda, o’tkazgichdan o’tayotgan tok kuchining kamayganligini tajriba tasdiqlaydi.
Metallar qarshiligining temperaturaga bog’liqlik qonunini aniqlaylik. O’tkazgichning 00S temperaturadagi qarshiligini Ro deb, uning toC temperaturadagi qarshiligini R deb belgilaylik. U holda o’tkazgichni 00S dan toC gacha qizdirganimizda uning qarshiligini o’zgartirishi dan iborat bo’ladi. Tajribalarning ko’rsatishicha qizdirilgan o’tkazgich qarshiligining nisbiy o’zgarishi temperatura o’zgarishiga to’g’ri proportsional bo’ladi, ya’ni:
(1)
bu ifodadagi a-proportsionallik koeffitsientiga qarshilikning termik koeffitsienti deyiladi. Bu koeffitsient modda qarshiligining temperaturaga bog’liqligini bildiradi.
(1) ifodaga ko’raqarshilikning termik koeffitsienti tekshirilayotgan o’tkazgichni 1K (yoki 1oC)ga isitilgandagi qarshilikning nisbiy o’zgarishiga teng. Hamma metallar uchun a>0 bo’lib, sof metallarda a» K-1 ni tashkil etadi.
O’tkazgich qarshiligining temperaturaga bog’liqligini ifodalash uchun (1) ifodani quyidagi ko’rinishda yozamiz:
(2)
(2) ifodaga ko’ra metall o’tkazgichlarning elektr qarshiligi temperatura o’zgarishi bilan chiziqli o’zgarar ekan. Qarshilikning temperaturaga bog’liqlik o’zgarish grafigi quyidagi rasmda tasvirlangan.
G rafik ordinata o’qida koordinata boshiga nisbatan Roga teng bo’lgan nuqtadan o’tuvchi to’g’ri chiziqdan iborat.
(2) tenglikka ko’ra o’tkazgich solishtirma qarshiligini temperaturaga bog’liqlik o’zgarishini quyidagicha ifodaymiz:
(3)
Bu erda o’tkazgichning 0°S dagi, -esa t°C dagi solishtirma elektr qarshiligidan iborat.
O’tkazgich qarshiligining temperaturaga bog’liqligidan amalda temperaturani o’lchashda foydalaniladi. Temperatura o’zgarishi bilan qarshiligi o’zgaradigan asboblar yaratilgan bo’lib, ularga qarshilik termometri deyiladi. Qarshilik termometri temperaturani yuzdan bir gradus aniqlikda o’lchash imkoniyatiga ega. SHuningdek, qarshilik termometrlarning o’lchash chegaralari suyuqlik termometrlariga
|
| |