Каттик жисм

д5=тг {Т\-Ъ)Н-
Бунда т г Томсон коэффиценти деб аталади.
Уш бу ифода хона температурасига якин ва унча катта булмаган температуралар оралигида бажарилади. Томсон наза-


риясига асосон, икки угказгичдан ясапган терможуфтликларнинг - а Зеебек коэффициенти Томсон коэффициентига боглик экан.
(10.76)

Охирги ифода Томсон ва Зеебек \одисаларини узаро богловчи муносабатдир.

10.2.4.3. Пелте эффекти
Икки турдаги бир хил температурали Утказгич бир-бирига уланган жойдан / ток угганда, у жойда кушимча иссиклик микдори ажралиб чикиши ёки ютилиши \одисаси Пелте эф- фекти деб аталади. Бу \одисада \ам иссикликнинг ютилиши ёки ажралиб чикиши ток йуналишига боглик. Ходисани бирин- чи булиб 1834 йили француз физиги Ж . Пелте кузатган.
Ажралиб ч издан иссик^ик миклори
_{Й,=/Д п} (10.77)
ифода билан ани^анади. Бунда
^{ДП=(а]-а2)7’} (10.78)
булиб, П ни Пелте коэффициенти деб номланади.
а.\ ,с*2 лаР эса Утказгичларнинг термоэлектрик (Зеебек) коэф- фициентлари.
Пелте \одисаси куп \олларда электр тармок/шр учун зарар- лидир. Электр энергияни узатишда ва фойдаланишда турли хил утказгичлар кулланилади (алюминий, мис, жез, нихром ва бошкалар). Уларнинг бир-бирига .уланиш нук,таларида эса
фойдасиз цушимча иссик/шк микдори ажралиб чикади.
Бу исси^лик утказгич контактларининг цизишига олиб келади. Натижада утказгичларнинг атмосферадаги кислород билан ок- сидланиш жараёни (занглаши) тезлашади. Ушбу \одиса билан курашиш учун, (10.78) ифодадан куриниб турибдики, (арс^) ни камайтириш керак. Бу \олларда эса уловчи кУрилмалар (розетка, вилка ва \.к.) материалининг а си <*| ва <Х2 оралигида танлаб олинади.
Масалан, алюминий ва мис Утказгичларнинг уланиш нукталарида жез ишлатилади.


Пелте эффекти турли металлардаги электронларнинг уртача энергиялари бир хил температурада \ам турлича булиши билан тушунтирилади. Дар\акикат, металлдаги элек­ тронларнинг Уртача энергияси уларнинг энергетик спектрига, концентрациясига ва энергиясини йУкотиш механизмларига боглик- Электронлар э.ю.к таъсирида бир металлдан иккинчи- сига утганда узининг ортикча энергиясини кристалл панжара- си ионларига беради, ёки электроннинг энергияси кам булса, КУшимча энергия ютади.
Бу \одиса электронларнинг уртача энергияси фарки катта булган утказгичларда (масалан, металл — ярим утказгич кон- тактида) як^ол намоён булади. Пелте эффектидан техникада совуткичлар тайёрлашда фойдаланилади.
10.3. Металларнинг зоналар назарияси
Зоналар назариясига мувофик каттик жисмлардаги элек­ тронлар энергияси кетма-кет жойлашган маълум бир энергия ораликпаридаги кийматларнигина кабул кила олади. Бу энер­ гия ораликпари рухсат этилган энергия зоналари деб аталади.
Электронлар кабул кила олмайдиган энергия ора- ликпарини такик^анган зоналар дейилади.
Металл атоми ёлгиз турганда ундаги барча электронлар
аник энергия кийматларига эга булади.
Унга иккинчи атомни якинлаштирсак, улардаги электрон булутлар Узаро кириша бошлайди.
Энергетик сат\лар ва ундаги электронлар иккала атом учун
умумий булиб колади. Лекин, Паули принципига асосан бир энергетик сат\да иккита карама-карши спицли электронлар- дан ортикча электронлар жойлаша олмайди, шунинг учун сат\парнинг кенгайиши (айниши) кузатилади. \ар бир сат* иккита ёнма-ён жойлашган сат\га айланади. Энди агар атом- лар сони иккита эмас, жуда куп (N та) булса, кенгайган икки caTViap орасида яна N-2 та сат\ жойлашади. Натижада ёлгиз атомнинг энергетик сат\идан рухсат этилган зона \осил булади.
Зонадаги сатх^ар орасидаги фарк жуда кичик булади
(макроскопик кристаллар учун), шунинг учун ундаги электронлар энергияси деярли узлуксиз узгаради деб олишимиз мумкин.


10.4- чизмада натрий метали атомларининг 35 ва 3р сат\парининг кенгайиши курсатилган. Чизмадан куриниб турибдики, натрий атомла-
ри орасидаги масофа кичрайиб бор- ган сари сапутр парчаланиши кат- талашади.
Бунда г© нормал шароитда на­
трий кристалли атомлари ораси- 104. чиша Натрий мсталлида даги масофа. Демак, натрий электронлар энергиялари оонаси атомлари кристалл \олатда 3р ва \осил булиши.
35 сат\лари кенгайиб бир-бирини коплаб кетувчи рухсат этил- ган зона \осил килар экан. Зоналар назариясига асосланиб, металларнинг, колаверса бошка каттик жисмларнинг физик хоссаларини тушунтириш анча кулай. Металларнинг электр утказувчанлиги зоналар назариясида уларда электронлар билан тулик тулдирилмаган энергетик зоналарнинг борлиги билан тушунтирилади.
Бундай зонада электрон уз энергиясини узулуксиз кичик Кийматларга Узгартира олади, чунки зонада тулдирилмаган сат\лар куп .
Бундай чала тулдирилган зонани угказувчанлик зонаси
^{деб >дам аталади. 10.5- чизмада} _ф Л_я ^{л т и й кристаллининг зоналари} 2< •
курсатилган. Энг пастки зона X
15 — сат\нинг кенгайишидан _1* ¹
\осил булган ва у электронлар
билан т^ла. Уни валент зонаси ^{6
деб аталади. Ъ — сат\нинг ай-} 10.5-расм. Литий мсталила энергия
ниши (парчаланиши) ^исобига _{зоналари \осил булиши}
\осил булган иккинчи зона
эса чала (ярми) тулган. Ундаги электронлар озгина ташки таъсир натижасида энергияларини оширишлари мумкин. Бу- нинг учун зонада буш сат\пар мавжуд. Кристаллга ташки электр майдон ёки температура фадиенти куйилганда иккинчи зонадаги электронлар осонлик билан уз тезликларини, \аракат йуналишини ва энергияларини узгартира оладилар. Литий кри­ сталлининг электр токи ва иссикпикни яхши угказишини ана шу угказувчанлик зонаси мавжудлиги билан тушунтириш мумкин.


Умуман барча металлар учун ана шундай чала т^лган энергетик зоналарнинг булиши хосдир. Металларнинг зоналари тузилиши- ни 3 турга ажратиш мумкин.
Биринчи турга юкррида Е с курган литий кристали ми- Km«» ifuNpiuiiH
сол була олади. Бундай ме­ * и а ^Бушшил талларнинг зоналари бир- ^{Mw паим юнл <^1кД9Япаи'Mil} бирини крплайди. Улар ^{Пчдирялэмmu} Кроллдаянuna
lfA5¥f*.lTSHКЖЛ
ало\ида ажратилган хрлда ^{М аи itH .Tiw кж л NU u п и к V U 3}
жойлашадилар ва куйи зо- ^{1ЦПГ|ЯЛ1Лкпн I у.ъянряяглм Ю Н)}
налардан бири копланмаган
^{булади (10.6- чизма,а). Рас-} 10.6- чизма. Энергия зоналарининг учта
мда катак чизицпарда элек- _{хусусий холи}
тронлар билан тулган
сат%пар белгиланган, А — юкрридаги зонанинг пастки чегараси (ту- би), В — пастдаги зонанинг шипи.
Иккинчи турдаги зонада натрий кристаллини мисол
Килишимиз мумкин. Бундай металларда пастдаги зона т^лмаган булиб юкоридаги зона пастки зона устига крпланиб кетади (10.6- чизма, б).
Натижада жуда кенг утказувчанлик зонаси \осил булади.
Учинчи турдаги зонада пастки зона электронлар билан тулади, лекин юкрриги зона билан копланиш хисобига утказувчанлик зонаси вужудга келади (10.6- чизма,в). Бунга маг­ ний кристаллини мисол килишимиз мумкин. Магнийнинг элек­ трон конфигурациям [ls32.v22/)6352) куринишга эга. Магний атомини барча энергия сат^пари электронлар билан тулдирилган. Агар магний кристаллида caTviap бир-бирини крпламасдан кен- гайганида у изолятор булиши керак эди, чунки унда чала тулдирилган сат\ йук- Аслида эса магний кристаллидаги 3р сагг\ кенгайиши натижасида 3s сат\ зонасини бироз коплаб туради. Натижада Зл сат\ юкррисида буш сат\лар х,осил булади. Шунинг учун магний \ам металлар хоссасини намоён .к,илади.
10.4. Металларда электрон эмиссияси Электронларнинг бирор таъсир натижасида металлдан учиб
чикиш \одисаси электрон эмиссияси деб аталади. Электрон эмиссияси асосан уч хил булади: термоэлектрон, авто ва фото
эмиссия (ташки фото эффект).




М ааллнн киздирганнмпзла уиинг сиртидан электронлар- миш учиб ЧПКПМШ1Ш термоэлектрон эмиссияси деб агалади. Ушбу \олпсаларни тушучп пришла металл ичидаги турлп жара- ёмларнинг а\амияти унча каиа булмаганлши учуп, потенциал ура молелилан фоидаланилади. М одел га acocan ме галл чуцурлиги W га тенг потенциал Урала и ташкил тогтгаи. Ьу энергия манфни булга млигм учум металл билам элсктроплар
орасила тортишнш кучи маижуд. 1Ст электронларнинг мак*
симал кинетик эиергиясн, ф — чикмш мши ва (I — металлминг
узунлиги (10.7- чизма). _ф
Металл кмздирилган сари ис-
сик^'шк флуктуацпаллри натижаси- _w
да энергиисн E>\V булган элек- ^Im
тронлар сони ортиб борали. Бу электронларнинг бир к;нсмп ме­ талл сиртига учиб чнцади, бир
^{Кисми эса сиртлан орцага клитади.} 10.7- чизма. Чм кти иишми Температура ошгам сари металл ^{тушунтиралиган чимма.} сиртидан чицувчи электронлар со­
ни тобора ортиб борали. Агар металлга таимой электр майдон цуисак (бунда манфии кугбни металлга улаймиз), мсталлдан учиб ч и ^ а н электромлар электр токи \осил килали. \ осил булган ток знчлиги учум