Mühazirə №20-21 Klassik elektron nəzəriyyəsinin əsasları. Om və Coul-Lens qanunları

Klassik elektron nəzəriyyəsinin çatışmamazlıqları
Drude´ tərəfindən təklif olunmuş metalların keçiriciliyinin klassik elektron nəzəriyyəsi çox
sadə nəzəriyyədir. Bu nəzəriyyədə bütün elektronların istilik hərəkətlərinin orta sürəti
qiymətcə eynidir.Bununla bərabər adi qazlarda olduğu kimi elektron qazını təşkil edən
elektronların sürəti müəyyən paylanma qanununa tabe olmalıdır.Lorens Drude´
nəzəriyyəsini təkmilləşdirmək məqsədi ilə elektron qazına Maksvel-Bolsman
paylanmasını tətbiq etmişdir. Nəticədə Lorensin Om qanunu üçün təyin etdiyi ifadə
Drude´tərəfindən verilmiş (6) düsturu ilə eyni olmuşdur.Lorens xüsusi elektrik keçiriciliyi
üçün (5) ifadəsindən az fərqlənən







u
T
m
e
n



2
0
3
2
düsturunu almışdır. Burada 






u
T
elektronn Maksvell paylanmasına görə təyin olunmuş
sürətinin tərs qiymətinin ifadəsidir.
Lorensin elektron qazına Maksvel-Bolsman statistikasının tətbiqi Videman-Frans
qanunundakı əmsal üçün
2
2






C
K
ifadəsini müəyən etmişdir. Bu nəticə təcrübəyə uyğun
gəlmir.
Beləliklə metalların keçiriciliyinin klassik elektron nəzərəiyyəsi Om qanunu, Coul-Lens
qanunu və keyfiyyətcə Videman-Frans qanununu izah edir.buna baxmayaraq bu
nəzəriyənin bir sıra çətinlikləri də vardır.
Təcrübələr göstəriri ki, geniş temperatur intervalında metalların xüsusi müqavimət
mütləq tempeaturla düz mütənasibdir, yəni 
T


.
Klassik elektron nəzəriyyəsinə görə 
t
u


, 


0
n
hasili isə temperaturdan asılı deyil. Bu
nəzəriyyəyə görə 
T


. Bu asılılıq təcrübədə müşahidə olunmur.
Klassik elektron nəzəriyyəsinə görə, elektronun sərbəst yolunun orta uzunluğu üçün
hesablanmış qiymət kristal qəfəsinin sabitindən 100 dəfə çox olur. Həqiqətdə isə
elektron ancaq kristal qəfəsi sabiti tərtibində sərbəst yol gedə bilər. Klassik elektron
nəzəriyyəsinin daha bir çətinliyi kristalın molyar istilik tutumunun hesablanmasında
özünü göstərir. Beləki, Dyulonq-Pti qanununa görə otaq temperaturlarında bəsit
maddənin molyar istilik tutumu sabit kəmiyyət olub
R
3
-ə bərabərdir. Klassik elektron
nəzəriyyəsinə görə, elektron qazı da istilik keçirmədə iştirak edir.Onda kristalın molyar
istilik tutumu
R
R
R
R
C
C
C
el
gaf
5
,
4
2
9
2
3
3






olar.
Təcrübələr göstərir ki, metalların molyar istilik tutumları dielektriklərin molyar istilik
tutumlarından praktiki olaraq fərqlənmir.Klassik elekton nəzəriyyəsi bu fərqi izah edə
bilmir. Deməli elektron qazı istilik tutumuna malik deyil. Bunlardan əlavə klassik elektron
nəzəriyyəsində ifrat keçiricilik haqqında heç bir məlumat yoxdur.
Beləliklə, göstərdiklərimizə əsasən əsasn deyə bilərik ki, elektronu maddi nöqtə kimi
qəbul edib ona klassik mexanikanın qanunlarını tətbiq etmək doğru deyil.Metalların
xassələri Zommerfeldin yaratdığı metalların kvant nəzəriyyəsinə əsasən müəyyən
olunur. Elektron qazına Kvant statistikası, Fermi-Dirak statistikası tətbiq
olunur.Zommerfeld göstərmişdir ki, elektron qazının metalların istilik tutumuna təsiri çox
az olduğundan o nəzərə alınmır.Bundan əlavə, Videman-Frans qanunundakı əmsalın
qiyməti Kvant statistikasına görə 
2
2
2
1
29
.
3
3
















K
K
C

bərabərdir.
Bu qiymət təcrübədən təyin olunmuş qiymətə çox yaxındır.
Azərbaycan Dövlət Neft Akademiyası Fizika kafedrası
Mühazirə № 20-21 Mühazirətçi-dosent: Akif Ağayev

---

- 5 -