Question

Чем обусловленно с классической точки зрения сопротивление металлов ?

Answer 1

В отсутствии внешнего электрического поля электроны проводимости совершают хаотическое тепловое движение со средней квадратичной скоростью vкв., зависящей от температуры металла (vкв ~ √Т). Когда к металлу приложено внешнее электрическое поле, электроны проводимости начинают двигаться со средней скоростью vср., пропорциональной напряженности электрического поля Е, образуя электрический ток. Эта скорость пренебрежимо мала по сравнению со средней квадратичной скоростью, поэтому во всех расчетах, связанных со столкновениями электронов проводимости с решеткой, скоростью движения электронов считают среднюю квадратичную скорость vкв.
С точки зрения электронной теории сопротивление металлов обусловлено соударениями электронов проводимости с ионами кристаллической решетки. С ростом температуры сопротивление металлических проводников увеличивается, так как, чем выше температура, тем интенсивнее колебания кристаллической решетки и тем чаще электроны сталкиваются с ними. Экспериментально установлено, что зависимость сопротивления чистых металлов от температуры выражается формулой R = Ro (1 + αt). Коэффициент пропорциональности α называют температурным коэффициентом сопротивления (α > 0). 
В 1911 г. голландский физик Камерлинг-Оннес обнаружил, что при температурах, близких к абсолютному нулю, сопротивление некоторых химически чистых металлов (например, цинка, алюминия, олова, ртути, свинца), а также ряда сплавов скачком падает до нуля. Это явление получило название сверхпроводимости. Это явление не может быть объяснено на основе классической электронной теории проводимости. Объяснение этому явлению дает только квантовая механика. Классическая электронная теория проводимости оказалась не в состоянии объяснить зависимость сопротивления металлов от температуры (т.к. согласно этой теории R~√Т, на практике R~Т.

Answer 2

Обусловление сопротивления металлов с классической точки зрения

Сопротивление металлов обусловлено несколькими факторами с классической точки зрения. Вот некоторые из них:

1. Тепловое движение электронов: В металлах электроны свободно движутся внутри кристаллической решетки. Их движение вызывает столкновения с атомами и ионами, что приводит к сопротивлению тока. Тепловое движение электронов также способствует рассеянию электронов и увеличению сопротивления.

2. Рассеяние на дефектах решетки: В металлах могут присутствовать различные дефекты решетки, такие как примеси, дислокации и границы зерен. Эти дефекты могут вызывать рассеяние электронов и увеличивать сопротивление.

3. Взаимодействие электронов с фононами: Фононы - это колебания атомов в кристаллической решетке. Взаимодействие электронов с фононами также приводит к рассеянию электронов и увеличению сопротивления.

4. Размеры и форма образца: Геометрия и размеры металлического образца могут влиять на его сопротивление. Например, узкие проводники могут иметь большее сопротивление из-за эффектов края.

5. Температура: Температура также оказывает влияние на сопротивление металлов. При повышении температуры возрастает амплитуда тепловых колебаний атомов, что приводит к увеличению рассеяния электронов и, следовательно, к увеличению сопротивления.

Это лишь некоторые из факторов, которые могут обусловить сопротивление металлов с классической точки зрения. Другие факторы, такие как магнитное поле и примеси, также могут играть роль в определении сопротивления металлов