Металлы термоэлектрические явления

Величины работы выхода электрона могут быть определены на основе изучения фотоэлектрических и термоэлектрических явлений, и по уравнению (IX.26) может быть определена контактная разность потенциалов. Таким образом, контактная разность потенциалов является единственным измеряемым скачком потенциала, обусловленным разницей в природе металлов. [c.190]

Предположение о том, что электроны в металле свободно перемещаются и в отсутствие электрического поля, подтверждается рядом экспериментальных фактов. Так, обнаруживается универсальная связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов. Теплопроводность металлов значительно выше, чем теплопроводность изоляторов найдено, что отношение электропроводности и теплопроводности, по крайней мере при средних температурах, является универсальной функцией температуры и не зависит от природы металла (закон Видемана — Франца). Это указывает на общность механизма обоих процессов перенос тепла, как и перенос электричества, осуществляется за счет движения свободных электронов следовательно, свободные электроны в металле имеются и в отсутствие электрического поля. Факт существования в металлах свободно перемещающихся электронов подтверждается также явлением термоэлектронной эмиссии (испускание электронов нагретыми металлами). Следует отметить, что распределение скоростей электронов в металле, как показывает опыт, является максвелловым. Таким образом, наличие в металлах электронного газа можно считать экспериментально подтвержденным. Предположив, что электронный газ в металле обладает свойствами классического идеального газа, Друде дал теоретическое истолкование наблюдаемой на опыте зависимости между теплопроводностью и электропроводностью. Был объяснен ряд термоэлектрических явлений. Правда, возникли расхождения между теоретическими и экспериментальными значениями теплоемкости металлов. Согласно классическому закону равнораспределения энергии электронный газ должен давать вклад в теплоемкость металла, равный 3/2 Я а а 1 моль свободных электронов (если металл одновалентный, это вклад на 1 моль вещества). Однако экспериментально установлено, что вклад электронов в теплоемкость практически равен нулю. Это противоречие нашло объяснение наос- [c.183]

Для измерения температуры применяют также термоэлектрические термометры. Принцип действия их основан на термоэлектрическом явлении, заключающемся в том, что если спаять концы двух проводников из разных металлов и один из спаев нагреть, то на свободных концах другого холодного спая возникает разность потенциалов (т. э. д. с.). Эта т. э. д. с. тем выше, чем больше разность температур спая и свободных концов. Такой термоэлемент называется термопарой. Свободные (рабочие) концы с помощью компенсационных проводов соединяют с электроизмерительным (вторичным) прибором. Вторичными приборами термопар являются милливольтметры и автоматические потенциометры (ЭПД — электронный потенциометр с записью на дисковой диаграмме ЭПП — электронный потенциометр с записью на рулонной диаграмме). [c.38]

На рис. 9 и 10 показаны различные диаграммы энергетических уровней для металла, изолятора и полупроводников п- и /7-типов, а также для различных контактов. Такие диаграммы приводились и обсуждались во многих работах [18, 44, 104, 135], однако в применении к органическим веществам это делалось очень редко. В данной главе диаграммы энергетических уровней будут использоваться при рассмотрении различных экспериментальных результатов, полученных для органических веществ при изучении контактных потенциалов, контактной электризации, точечно-контактного выпрямления, термоэлектрических явлений, фотовольтаических и фото-гальванических эффектов. [c.696]

Открытие Зеебека не ограничивается металлами, а распространяется на многие полупроводники, для которых в последнее время получены наиболее интересные данные в области термоэлектрических явлений. Важным преимуществом этих измерений для катализаторов является то, что они позволяют фиксировать изменения, происходящие во время протекания реакции и в ограниченных областях типа поверхностей и межкристаллитных участков. Это имеет особенно большое значение, потому что типичное предварительное активирование катализатора нередко может приводить к превращению обычного р-полупроводника в материал с поверхностными участками п-типа. [c.314]

Сущность термоэлектрических явлений, протекающих в термоэлектрогенераторе, заключается в следующем. При соединении двух разнородных металлов и поддержании в местах соединения различной температуры (горячий спай) и Т (холодный спай) в цепи возникают электродвижущая сила Е (т. э. д. с.) и ток /, который может быть определен но формуле [c.55]

Теория металлического состояния позволяет объяснить электро-п теплопроводность, термоэлектрические явления, контактную разность потенциалов, термоэлектронную эмиссию, магнитные свойства, а также некоторые особенности химического поведения металлов. [c.19]

Все термоэлектрические явления (эффекты Томсона, Зеебека, Пельтье) в полупроводниках обнаруживаются намного сильнее, чем в металлах. Это же относится к гальваномагнитным и термомагнитным эффектам. Термо-э.д.с. полупроводников гораздо больше, чем у металлов. Знак термо-э.д.с. у металлов и полупроводников в зависимости от их природы может быть положительным или отрицательным. Большинство полупроводниковых веществ обладает большой чувствительностью к свету и ионизирующим излучениям. Под действием света и излучений электропроводность может увеличиться на несколько порядков. Кроме того, при электронно-дырочном переходе часто возникают значительная фото-э.д.с. Свойства полупроводников резко зависят от содержания примесей и стехиометрического состава. Введением чужеродных примесей и нарушением стехиометрии удается сильно изменить полупроводниковые характеристики вещества. [c.10]

С помощью теории металлического состояния, помимо электропроводности и теплопроводности, можно установить и количественно рассчитать ряд других свойств металлов, например термоэлектрическое явление, контактные потенциалы (эффект Вольта), эмиссию электронов при накаливании (эффект Ричардсона) и магнитные свойства, а также некоторые химические особенности металлов. [c.578]

Термоэлектрические явления при низких температурах. II. Группа щелочных металлов. [Исслед. Li, Rb, s]. [c.14]

Термоэлектрические явления при низких температурах. I. Идеальные металлы натрий, калий, медь. [Данные для сплавов K-Rb]. [c.68]

Магнитное поле изменяет не только сопротивление металла, но и его теплопроводность, коэффициенты Томсона, Пельтье и другие характеристики термоэлектрических явлений [63]. Это вполне естественно, так как за эти явления ответственны электроны, движение которых существенно изменяется в магнитном поле. [c.261]

Термоэлектрические явления. Пусть имеются два спая различных металлов А и В, помещенные в сосуды с различными температурами Ti и Гз- Эти спаи последовательно включены в электрическую цепь, содержащую кроме них конденсатор емкостью Со (рис. 12.1). На конденсаторе имеется заряд q и разность потенциалов и = ql -Для каждого сосуда справедливо равенство [c.100]

При трении металлов создаются благоприятные условие для проявления ряда широко известных физических эффектов, связанных с возникновением электрических токов, К ним относятся термоэлектронная эмиссия, экзоэмиссия, термоэлектрические, электрохимические и термомагнитные явления. [c.44]

Разность температур между двумя спаями металла с полупроводником вызывает появление разности потенциалов V на выходных клеммах, причем холодный спай отрицателен у -полупроводников и положителен у р-полу-проводников. Это явление называется термоэлектрическим эффектом (или эффектом Зеебека). Он характеризуется термоэлектрическим коэффициентом Q и может быть выражен в микровольтах, отнесенных к разности температур между спаями в градусах. [c.703]

Принцип действия термоэлектрических пирометров основан на следующем явлении, открытом Т. Зеебеком если концы двух проволок из различных металлов или сплавов соединить и затем нагреть место одного их соединения, сохраняя холодным место второго соединения, то в первом возникнет электродвижущая сила (э. д. с.), а в цепи — электрический ток. Если в эту цепь включить милливольтметр, то при нагревании одного из мест соединения этих металлов стрелка прибора будет отклоняться. [c.124]

Термоэлектрические пирометры (термопары). Если взять две спаянные с обоих концов проволоки из двух различных металлов или сплавов и нагреть только один из спаев, между спаями появится электрическое напряжение (электродвижущая сила) и в цепи возникнет электрический ток.. Это явление можно использовать для измерения температуры, так как величина электродвижущей силы пропорциональна разности температур спаев. В нагретое пространство помещают один из спаев и измеряют величину электродвижущей силы, возникающей вследствие разности температур обоих спаев. Так как величина этой электродвижущей силы очень мала и выражается обычно тысячными долями вольта (милливольтами) при разности температур между спаями в 100°, то для ее измерения применяют чувствительные электроизмерительные приборы (гальванометры или милливольтметры). Проволоки из разнородных металлов, между которыми возникает электрический ток, называются термоэлектродами. [c.182]

Термоэлектрический эффект. Если две проволоки из различных металлов спаять между собой и нагреть место спая (рис. 42), то между свободными концами проволок можно обнаружить некоторую разность потенциалов (электродвижущую силу). Электродвижущая сила замеряется с помощью особого прибора — гальванометра и величина ее зависит от температуры чем выше температура, тем больше электродвижущая сила. Это явление носит название термоэлектрического эффекта, и его используют для измерения температур (главным образом высоких). [c.133]

Принцип термопар основан на явлении термоэлектрического эффекта. Возникновение термоэлектродвижущей силы (термоЭДС) происходит вследствие того, что концентрация свободных электронов в металлах термоэлектродов термопар при одной и той же температуре различна для разных металлов. [c.105]

В месте контакта двух раз1Юрод1и>1-К металлов возникает 3. д. с., величина когорой зависит от а) природы металлов и 6 температуры. Если металлический стержень находится в ()не с градиентом температуры, то в нем возникает э. д. с., величина которой также зависит от а) природы металла и б) величины теыпе )атурпого градиента. Подобные явления подразделяются на ряд разновидностей, составляющих в целом группу термоэлектрических явлений, на которых основана работа те )мопар, исполы уемых для измерения температуры, термоэлектрических холодильных установок и термоэлектрических источников энергии. [c.94]

Теория металлического состояния. Качественное доказательство существования свободных электронов в металлах в количестве, сравнимом с числом атомов, привело к различным попыткам выразить на этой основе количественно свойства металлов. Согласно одной из старых теорий, эти электроны ведут себя в металле как электронный газ, который свободно движется через решетку, состоящую из ионов металла (в соответствии с определенными положениями классической электромагнитной теории и кинетической теории газов). На основании этой теории оказалось возможным вывести математически точно закон Видеманна — Франца и описать некоторые термоэлектрические явления (Друде, 1900). [c.576]

Такие же выводы можно сделать для эффекта Кнудсена, длй термоэффузии (гл. III и V), а также для термоэлектричества (гл. VIII). Во всех этих случаях в конце концов достигается стационарное состояние первого порядка с постоянным значением температурного градиента. Тогда поток вещества или электричества прекращается. В случае термоэлектрических явлений в металлах стационарное состояние достигается почти мгновенно. В выраже- [c.243]

Электрон принимает участие не тольк4) в переносе заряда, но и в переносе тепла, причем в хороших металлах электроны являются основным его переносчиком. Существование термоэлектрических явлений обязано только свободным электронам. [c.211]

Термоэлектрические явления применяют главным образом для измерения температур с помощью термопар. Попытки использовать эффект Зеебека на термопарах из различных металлов для непосредственного преобразования тепловой энергии в электрическую, а эффект Пельтье для получения низких температур успеха не имели. Наиболее интересной является работа, выполненная Е. Альтенкирхом. Применение полупроводников существенно изменило положение дела, так как их термо э. д. с. во много раз больше, чем металлов. В результате работ академика А. Ф. Иоффе и его сотрудников созданы электрогенераторы с полупроводниковыми термоэлементами, получившие определенное практическое применение. В связк с этим А. Ф. Иоффе предложил использовать полупроводниковые термоэлементы для получения низких температур с помощью эффекта Пельтье Это предложение дало практический результат. [c.19]

Действие термоэлектрических пирометров основано на следующем явлении если взять два куска проволоки из paз ичныx металлов или сплавов, спаять их концы и затем нагревать этот спай, то в этом спае возникает электродвижущая сила, сокращенно э. д. с., а в проволоках появится электрический ток. При этом э. д. с. для каждой пары металлов (термопары) тем больше, чем больше разность [c.147]

Существует ряд способов исследования электронной структуры металлов [3, 4]. В дополнение к электропроводности полезную информацию дают также магнитное сопротивление, эффект Холла, циклотронный резонанс, эффект Гааза — Ван-Альфена, аномальный скин-эффект, магнитоакустическое поглощение, термоэлектрические эффекты, звуковые волны и ряд других. Детальное рассмотрение всех этих явлений выходит за пределы данной главы. Следует только добавить, что для успешного применения этих способов необходима высокая чистота металла. [c.29]

Зависимость теплопроводности и термоэлектрических коэффициентов от магнитного поля часто называют термомагнитными явлениями. Их, как и гальваномагнитные, можно разделить на поперечные и продольные, на четные и нечетные. Последние аналогичны эффекту Холла. Исходя из соображений симметрии, можно построить зависимость термомагнитных коэффициентов от слабого магнитного поля в виде разложения их по степеням магнитного поля. Число независимых компонент у возникающих при этом тензоров (коэффициентов пропорциональности) определяется классом симметрии кристалла. Традиционрю (правда, в большинстве случаев на полупроводниках) термомагнитные исследования используются для выяснения механизмов рассеяния носителей заряда. По-видимому, еще нет работ, использующих обсуждаемые свойства металлов для определения параметров электронного энергетического спектра. [c.261]