Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Уиттекер Э. -> "История теории эфира и электричества" -> 211

История теории эфира и электричества - Уиттекер Э.

Уиттекер Э. История теории эфира и электричества — И.: НИЦ, 2001. — 512 c.
ISBN 5-93972-070-6
Скачать (прямая ссылка): istoriyateoriyaefiraielektrichestva2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 205 206 207 208 209 210 < 211 > 212 213 214 215 216 .. 217 >> Следующая

для этих случаев, но не оказывают влияния на их общее сходство. В
электролитах носителей зарядов дает только соль, рассеянная в огромной
инертной массе растворителя, тогда как в металлах носителей способна
предоставить каждая молекула. Поэтому Томсон предложил рассматривать ток
в металлах как серию пульсирующих разрядов, вызванных перестановкой
составляющих молекулярных систем. Эта концепция подобна той, с помощью
которой Гротгус4 изобразил проводимость в электролитах. Такая точка
зрения, как он показал, приведет к общему объяснению связи термической и
электрической проводимостей.
Большинство исследователей проводимости металлов во второй половине
девятнадцатого века предпочитали за образец брать гипотезу Аррениуса4, а
не Гротгуса, и потому, полагали, что промежутки
хАпп. d. Phys. LXXXIX (1853), с. 497.
2 Дж. Дж. Томсон Applications of Dynamics to Physics and Chemistry
(1888), c. 296. См. также Гиз Ann. d. Phys. XXXVII (1889), c. 576.
3См. стр. 101.
4См. стр. 406.
494
Глава 13
между молекулами металла постоянно кишат электрическим зарядами, которые
находятся в очень быстром движении. В 1898 году Э. Рикке1 сделал огромный
шаг вперед, исследуя следствия допущения о том, что средняя скорость
этого беспорядочного движения зарядов почти пропорциональна квадратному
корню абсолютной температуры Т. В 1900 году П. Друде2 заменил это
допущение более определенным. Он сказал, что кинетическая энергия каждого
движущегося заряда равна средней кинетической энергии молекулы идеального
газа при такой же температуре, а потому, ее можно выразить в виде qT, где
q обозначает универсальную постоянную.
В этом же году Дж. Дж. Томсон^ заметил, что предположение о разной роли
стеклянных и смоляных зарядов в процессе проводимости будет согласоваться
с выводами, сделанными из изучения ионизации в газах. Смоляные заряды
можно представить как заряды, переносимые простыми отрицательными
корпускулами, или электронами, подобными тем, что составляют катодные
лучи; можно предположить, что они свободно движутся в промежутках между
атомами металла. Стеклянные же заряды можно рассматривать как более или
менее неподвижные, по причине их связи с атомами металла. Согласно этому
взгляду, перенос электричества происходит, главным образом, благодаря
движению отрицательных зарядов.
Опыт, который в это время провел Рикке^, в некотором роде поддержал
гипотезу Томсона. Между двумя медными цилиндрами, находящимися в цепи,
был вставлен алюминиевый цилиндр. Затем по цепи пустили ток, который тек
в течение такого времени, чтобы в электролитическом устройстве осело
более килограмма меди. Однако вес каждого из трех цилиндров ощутимо не
изменился, а посему, маловероятно, чтобы проводимость в металлах
сопровождалась переносом металлических ионов.
Много лет спустя эта точка зрения получила еще более веские
доказательства, когда Р.Ч.Толмен и Т.Д. Стюарт^ привели объективное
прямое экспериментальное доказательство того, что электрические токи в
металлах переносятся "свободными" отрицательными электронами. Катушку
проволоки вращали с высокой скоростью, а
'Сон. Nach. (1898), стр. 48, 137; Ann. d. Phys. LXVI (1898), стр. 353,
545, 1199; II (1900), с. 835.
2Ann. d. Phys. (4) I (1900), c. 566; III (1900), c. 369; VII (1902), c.
687.
^Rapports pres, au Congres de Physique, III (Париж, 1900 г.), с. 138.
4Phys. Zs. Ill (1901), c. 639.
iPhys. Rev. VIII (1916), c. 97.
Классическая теория в эпоху Лоренца
495
затем внезапно остановили: был создан импульс электрического тока,
возникший из-за импульса электронов во вращающейся катушке, который
побудил их продолжать движение после прекращения вращения катушки, и
качественное исследование обеспечило общее подтверждение принципа
Томсона.
Идеи Томсона, Рикке и Друде объединил Лоренц1 в исследовании, которое,
поскольку оно является наиболее полным, будет приведено здесь как
представляющее все эти труды. Более, чем через двадцать лет его вытеснила
теория металлов, зависящая от нового типа статистики, но во то время оно
представляло огромный шаг вперед по сравнению со всем, что ему
предшествовало.
Предполагается, что атомы металла неподвижны и что в промежутках между
ними быстро движется огромное количество смоляных электронов. Взаимные
столкновения электронов игнорируются и рассматриваются исключительно их
столкновения с неподвижными атомами; эти столкновения считаются
аналогичными столкновениям между движущимися и неподвижными упругими
сферами.
Предполагается, что тепло и электричество в металле течет в направлении,
параллельном оси х, так что металл находится в одном и том же состоянии
во всех точках любой плоскости, перпендикулярной этому направлению, поток
считается постоянным, так что состояние системы не зависит от времени.
Рассмотрим пластину толщины dx единичной площади. Допустим, что
количество электронов в этой пластине, составляющие скорости которых по х
лежат между и и и + du, по у - между V и v + dv, а по г - между w и w +
Предыдущая << 1 .. 205 206 207 208 209 210 < 211 > 212 213 214 215 216 .. 217 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed