2015-02-04
526
При обычной температуре электроны практически не покидают металл. Работа, которую нужно затратить для удаления электрона из металла в вакуум, называется работой выхода Aвых. Существует две причины появления работы выхода:
1. Электрон, вылетевший из металла, индуцирует в том месте, откуда он вылетел, положительный заряд. Со стороны этого заряда на электрон действуют силы притяжения.
2. Отдельные электроны, покидая металл, не улетают далеко, а образуют около поверхности «электронное облако». Положительный заряд металла и «электронное облако» образуют двойной электрический слой, который препятствует дальнейшему вылету электронов из металла. Разность потенциалов Δφ в этом слое называется поверхностным скачком потенциала:
Δφ = Aвых/ е,
где е – заряд электрона.
Итальянский физик А.Вольта опытным путем установил, что при соприкосновении двух различных металлов между ними возникнет контактная разность потенциалов (рис.35).
Первый закон Вольты: контактная разность потенциалов зависит только от химического состава и температуры соприкасающихся металлов:
|
|
|
Δφ12 = φ1 – φ2= 
,
где n 01 и n 02 – концентрация электронов в проводниках, A 1 и A 2 – работы выхода электронов из первого и второго металлов, k – постоянная Больцмана, T – абсолютная температура.
На основании опытных данных был установлен второй закон Вольты (рис.36): разность потенциалов на концах разомкнутой цепи, состоящей из нескольких последовательно соединенных металлических проводников, находящихся при одной температуре, равна контактной разности потенциалов, создаваемой концевыми проводниками и не зависит от промежуточных проводников:
φ 14 = φ 12 + φ 23 + φ 34 = 
.
