Теорія металів Друде - реферат українською
1.Вступ
2. Основні припущення моделі Друде.
3. Статична електропровідність металу.
4. Ефект Холла і магнетоопір
5. Високочастотна електропровідність металу.
6. Теплопровідність металу.
1. Вступ.
Метали займають особливе положення у фізиці твердого тіла, виявляючи ряд вражаючих властивостей, відсутніх у інших твердих тіл (таких, як кварц, сіль). Всі вони – чудові провідники тепла і струму, володіють пластичністю, блистять на свіжому зрізі. Необхідність пояснення таких властивостей стимулювала створення сучасноі теорії твердого тіла.
Хоча більшість твердих тіл не являються металами, проте, з кінця XIX ст. до сьогодні метали відіграють важливу роль в теорії твердого тіла. Виявилося, що металічний стан є одним із важливих станів речовини. Наприклад, хімічні елементи явно переважають у металічному стані: більш ніж дві третіх з них метали. Навіть для пояснення властивостей неметалів необхідно зрозуміти властивості металів: лише пояснивши, чому мідь є таким добрим провідником можна зрозуміти чому ним не є звичайна сіль.
Останні сто років фізики намагаються побудувати прості моделі металічного стану, які б дозволили якісно і навіть кількісно пояснити характерні металічні властивості. У ході цих пошуків надзвичайні успіхи супроводжувалися, здавалося, безнадійними поразками. Навіть найперші моделі, хоча вони зовсім невірні у багатьох відношеннях, при правильному їх використанні і тепер цікавлять фізиків, які займаються дослідженнями твердого тіла.
У подальшому розглядається теорія провідності металів, запропонована Друде на початку XX століття. Успіхи моделі Друде були значними, вона і по сьогодні часто застосовується, оскільки дає можливість швидко побудувати наочну картину і отримати грубі оцінки характеристик, більш точне визначення яких вимагало складного аналізу. Однак, модель Друде не могла пояснити деякі експерименти і крім того приводила до багатьох труднощів, з якими теорії металів випало мати справу у наступну чверть століття. Вони найшли своє розв’язання лише після створення складної і тонкої теорії твердого тіла.
2. Основні припущення моделі Друде.
У 1897 році Томсон відкрив електрон. це відкриття мало великий і безпосередній вплив на теорію матерії і дозволило також пояснити теорію провідності металів. Через три роки після відкриття Томсона Друде розробив свою теорію електро- та теплопровідності. При цьому він розглядав електрони в металі як електронний газ і застосував до нього кінетичну теорію газів, яка виявилася дуже життєдайною. У кінетичній теорії, у її найпростішій формі, вважають, що молекули газу являють собою однакові тверді сфери, які рухаються прямолінійно доти, поки не зіткнуться одна з одною. Припускається, що тривалість окремого зіткнення дуже мала і що між молекулами не існує ніяких інших сил, окрім виникаючих у момент зіткненя.
У простих газах є частинки одного виду, а в металах їх повинно бути по крайній мірі двох: електрони заряджені негативно, а метал в цілому електро нейтральний. Друде припустив, що компенсуючий позитивний заряд належить тяжчим частинкам, які, як він вважав, є нерухомими. У той час, однак ще не розуміли точно, чому в металі наявні легкі рухомі електрони і більш важкі нерухомі позитивно заряджені іони. Вирішення цієї проблеми стало одним із фундаментальних досягнень сучасної квантової теорії твердого тіла. При обговоренні моделі Друде нам буде достатньо просто припустити (для багатьох металів, до речі, це припущення виправдане), що коли атоми металічного елемента об’єднуються, утворюючи метал ,валентні електрони звільнюються і одержують можливість вільно переміщатися в металі, в той час як металічні іони залишаються незмінними і відіграють роль нерухомих позитивних частинок теорії Друде. мал. 1
а) схематичне зображення ізольованого атома
б)у металі ядро і іонне осердя зберігають ту ж конфігурацію, що і
в ізольованому атомі, а валентні електрони залишають атом
і утворюють електронний газ.
2. Основні припущення моделі Друде.
3. Статична електропровідність металу.
4. Ефект Холла і магнетоопір
5. Високочастотна електропровідність металу.
6. Теплопровідність металу.
1. Вступ.
Метали займають особливе положення у фізиці твердого тіла, виявляючи ряд вражаючих властивостей, відсутніх у інших твердих тіл (таких, як кварц, сіль). Всі вони – чудові провідники тепла і струму, володіють пластичністю, блистять на свіжому зрізі. Необхідність пояснення таких властивостей стимулювала створення сучасноі теорії твердого тіла.
Хоча більшість твердих тіл не являються металами, проте, з кінця XIX ст. до сьогодні метали відіграють важливу роль в теорії твердого тіла. Виявилося, що металічний стан є одним із важливих станів речовини. Наприклад, хімічні елементи явно переважають у металічному стані: більш ніж дві третіх з них метали. Навіть для пояснення властивостей неметалів необхідно зрозуміти властивості металів: лише пояснивши, чому мідь є таким добрим провідником можна зрозуміти чому ним не є звичайна сіль.
Останні сто років фізики намагаються побудувати прості моделі металічного стану, які б дозволили якісно і навіть кількісно пояснити характерні металічні властивості. У ході цих пошуків надзвичайні успіхи супроводжувалися, здавалося, безнадійними поразками. Навіть найперші моделі, хоча вони зовсім невірні у багатьох відношеннях, при правильному їх використанні і тепер цікавлять фізиків, які займаються дослідженнями твердого тіла.
У подальшому розглядається теорія провідності металів, запропонована Друде на початку XX століття. Успіхи моделі Друде були значними, вона і по сьогодні часто застосовується, оскільки дає можливість швидко побудувати наочну картину і отримати грубі оцінки характеристик, більш точне визначення яких вимагало складного аналізу. Однак, модель Друде не могла пояснити деякі експерименти і крім того приводила до багатьох труднощів, з якими теорії металів випало мати справу у наступну чверть століття. Вони найшли своє розв’язання лише після створення складної і тонкої теорії твердого тіла.
2. Основні припущення моделі Друде.
У 1897 році Томсон відкрив електрон. це відкриття мало великий і безпосередній вплив на теорію матерії і дозволило також пояснити теорію провідності металів. Через три роки після відкриття Томсона Друде розробив свою теорію електро- та теплопровідності. При цьому він розглядав електрони в металі як електронний газ і застосував до нього кінетичну теорію газів, яка виявилася дуже життєдайною. У кінетичній теорії, у її найпростішій формі, вважають, що молекули газу являють собою однакові тверді сфери, які рухаються прямолінійно доти, поки не зіткнуться одна з одною. Припускається, що тривалість окремого зіткнення дуже мала і що між молекулами не існує ніяких інших сил, окрім виникаючих у момент зіткненя.
У простих газах є частинки одного виду, а в металах їх повинно бути по крайній мірі двох: електрони заряджені негативно, а метал в цілому електро нейтральний. Друде припустив, що компенсуючий позитивний заряд належить тяжчим частинкам, які, як він вважав, є нерухомими. У той час, однак ще не розуміли точно, чому в металі наявні легкі рухомі електрони і більш важкі нерухомі позитивно заряджені іони. Вирішення цієї проблеми стало одним із фундаментальних досягнень сучасної квантової теорії твердого тіла. При обговоренні моделі Друде нам буде достатньо просто припустити (для багатьох металів, до речі, це припущення виправдане), що коли атоми металічного елемента об’єднуються, утворюючи метал ,валентні електрони звільнюються і одержують можливість вільно переміщатися в металі, в той час як металічні іони залишаються незмінними і відіграють роль нерухомих позитивних частинок теорії Друде. мал. 1
а) схематичне зображення ізольованого атома
б)у металі ядро і іонне осердя зберігають ту ж конфігурацію, що і
в ізольованому атомі, а валентні електрони залишають атом
і утворюють електронний газ.
Скачати реферат Теорія металів Друде
Схожі українські реферати
|
1. Реферат: Теорія і методологія менеджменту Управління - складний соціально-економічний процес. У широкому розумінні слова він означає вплив на процеси, об'єкти, системи з метою збереження їхньої сталості або переводу з одного стану в інший згідно з поставленими цілями. Мета управління господа... 2. Реферат: Теорія і практика навчання української мови у школах Галичини У XIX ст. в Галичині складалися несприятливі умови для розвитку «народної руської мови». З 1803 року українська мова перестала викладатися як предмет в університеті Львова на філософському і богословському відділах. «На полі рускаго письменства пану... 3. Реферат: Теорія і практика регулювання валютного курсу на Україні Зміст Вступ 2 1. Поняття валютного курсу 3 2. Режими валютних курсів 3 3. Встановлення і використання офіційного обмінного курсу в Україні 5 4. Курсова політика в Україні 8 Висновок 14 Література 16 Вступ Тема даної роботи ... 4. Реферат: Теорія імовірностей , математична статистика Набір експерементальних даних будем позначати x , …,x . Однорідний набір спостережень називається вибіркою з генеральної сукупності. Генеральна сукупність - універсальна множина значень(проявів) цього явища. Кількість елементів вибірки називають о... 5. Реферат: Теорія імовірностей та математична статистика Теорія імовірностей та математична статистика Теоретичні відомості: Набір експерементальних даних будем позначатиx, …,x. Однорідний набір спостережень називається вибіркою з генеральної сукупності. Генеральна сукупність - універсальна множина з... 6. Реферат: Теорія інфляційного Всесвіту Теорія інфляційного Всесвіту У принципі, мабуть, можна побудувати скільки завгодно різних «сценаріїв» еволюції Всесвіту. Але претендувати на серйозне визнання можуть лише ті з них, які здатні встановити причинний зв'язок між минулим і теперішнім. ... 7. Реферат: Теорія комунікації в маркетингу Теорія комунікації в маркетингу Маркетингова політика комунікацій синтезує всі переваги маркетингу та досягнення сучасної теорії комунікацій. Поєднуючись, вони дають такий спільний ефект, який перевищує ефект кожного з них окремо. Це явище знайшло... 8. Реферат: Теорія культури як наука І. ПОНЯТТЯ КУЛЬТУРИ Культура відіграє все більшу роль у формуванні та зміцненні громадянського суспільства, розвитку творчих здібностей людини, побудові правового суспільства. Культура впливає на всі сфери суспільної та індивідуальної життєдія... 9. Реферат: Теорія культури як наука (лекція) Тема: ТЕОРІЯ КУЛЬТУРИ ЯК НАУКА Мета : Ознайомити студентів з поняттям культури, її ознаками і функціями. Виховна мета: Збагатити духовний світ студентів. План Поняття культури. Структура культури. Функції культури. Теорія культури. Літерат... 10. Реферат: Теорія масової комунікації Теорія масової комунікації Теорія масової комунікації - це перша фундаментально-професійна дисципліна, яка поведе вас у світ професіональної комунікації. Звертаю вашу увагу на слово професіональної. Професіональної, а не професійної, тобто комунік...
11. Реферат: Теорія металів Друде
1.Вступ 2. Основні припущення моделі Друде. 3. Статична електропровідність металу. 4. Ефект Холла і магнетоопір 5. Високочастотна електропровідність металу. 6. Теплопровідність металу. 1. Вступ. Метали займають особливе положенн... 12. Реферат: Теорія міцності Зріз — кінцева стадія деформації зсуву. Чистим зсувом називається напружений стан, при якому в січенні тіла діють тільки дотичні напруження. При дії зовнішньої сили (F) на зразок прямокутного поперечного перерізу abcd (рис.1) — виникає деформація ... 13. Реферат: Теорія обліку та організація облікової діяльності (наукова робота) Міністерство освіти і науки України Коломийський політехнічний коледж Наукова робота по темі: “Теорія обліку та організація облікової діяльності” Виконала: ст. гр. Б-31 Іваночко М. Коломия 2001 р. План Курс теорії бухгалтерського обліку: по... 14. Реферат: Теорія особистості Теорія особистості В.Джеме - видатний американський психолог. Який із перших почав розробляти проблему особистості на науковій основі. Під впливом його теорії формувалися подальші концепт особистості, зокрема американська переонологія, різні напря... 15. Реферат: Теорія політичної стабільності, суспільної інтеграції та організації Політична стабільність, а особливо конфлікти і напруга — це коло питань, на яких значною мірою зосереджена увага політологів. Якщо на Заході вони широко висвітлювалися і лягли в основу відповідних політологічних концепцій, то в країнах, де панували к... 16. Реферат: Теорія попиту на гроші і підтвердження їх українською дійсністю Зміст 1.Означення попиту. 4 2.Попит на гроші. 4 3.Попит на гроші в кількісній теорії. ... 17. Реферат: Теорія походження життя на Землі Теорія походження життя на Землі Поділ історії Землі на ери і періоди. В історії Землі виділяють п'ять ер; тривалість кожної з них - десятки і навіть сотні мільйонів років. Ери поділяють на періоди. Вік і тривалість ер і періодів визначені за допо... 18. Реферат: Теорія походження релігії Термін «релігія» як означення відношення «людина — Бог» був запроваджений у XV—XVI ст. Тоді його вживали тільки в теїстичному значенні, без урахування усіх особливостей феномену, який він позначав. А перед тим мислителі вдавалися до понять «совість»,... 19. Реферат: Теорія походження релігії та християнські віровчення План Вступ 1. Чому виникла релігія 2. Теологічні теорії походження релігії а)Традиціоналістична теорія б)Теїстична теорія в)Монотеїзм, політеїзм, генотеїзм г)Академічний теїзм 3.Перші спроби наукового пояснення походження релі... 20. Реферат: ТЕОРІЯ РІВНОВАГИ Л. ВАЛЬРАСА. РІВНОВАГА ТОВАРНОГО РИНКУ - МОДЕЛЬ IS. МІЖГАЛУЗЕВИЙ БАЛАНС В.ЛЕОНТЬЄВА Автором теорії загальної рівноваги є відомий швейцарський економіст Леон Вальрас (1834 - 1910), професор Лозаннського університету, за походженням француз. Він був одним із засновників теорії граничної корисності. Однак особливо став відомим як автор... 21. Реферат: Теорія соціальної стратифікації Теорія соціальної стратифікації Розглядаючи соціальну структуру як сукупність соціальних груп, що різняться своїм становищем у суспільстві, соціологія має відповісти на питання: як відрізняти ці групи одну від одної? Інструментом у досягненні ц... |
|