Естественные науки
пара интересных вопросов по теории . физика .
взаимодействуют ли две электрически заряженные частицы движущиеся с одинаковой скоростью?? и также если можно, объяснение прохождения электрического тока в проводнике на атомном уровне (то есть за счёт чего один электрон перемещается по кристаллической решётке) ? и также) ) чем отличается валентный электрон от свободного?))
"...взаимодействуют ли две электрически заряженные частицы движущиеся с одинаковой скоростью?.. "
Да, разумеется. Причем суммарная сила взаимодействия этих двух заряженных объектов инвариантна, т. е. не зависит от выбора ИСО. Это определяется, в данном случае, лоренц-ковариантностью тензора электромагнитного поля. В рамках классической физики, можно рассмотреть это на примере взаимодействия двух одноименно (!) заряженных объектов.
Вначале можно выбрать ИСО, относительно которой они покоятся. Тогда магнитные компоненты тензора электромагнитного поля равны нулю, и в классическом случае сила взаимодействия условно точечных зарядов описывается законом Кулона.
Затем можно выбрать ИСО, относительно которой объекты движутся. Тогда тензор ЭМ поля изменяется в соответствии с преобразованиями Лоренца. Появляется и магнитное поле, которое ответственно за притяжение зарядов. Но, вместе с тем, поперечные силовые линии электрического поля зарядов уплотняются, и сила электростатического отталкивания возрастает. Итого, суммарная сила взаимодействия осталась такой же, какой она была в ИСО, относительно которой заряды покоились, т. е. , она инвариантна.
"...прохождения электрического тока в проводнике на атомном уровне... "
У атомов металлов есть частично заполненные квантовые состояния, в некотором приближении (без учета спин-орбитального взаимодействия) вырожденные по энергии - электронные оболочки. Например, у атомов Fe наличествуют частично заполненные d-оболочки. Это значит, что при перекрывании орбитальных волновых функций атомов Fe число свободных квантовых состояний образует практически непрерывный спектр (уровень Ферми находится в валентной зоне) . Т. е. , электроны могут переходить от атома к атому. Потому их состояние напоминает состояние и валентного электрона, и свободного; такое состояние называется квазисвободным и характеризуется квазиимпульсом и номером зоны, в котором электрон находится. В результате наличия квазисвободных электронов Fe обладает хорошей электро- и теплопроводностью.
"...чем отличается валентный электрон от свободного? "
Валентный электрон отличается от квазисвободного тем, что его состояние определяется потенциальной энергией взаимодействия с суммарным полем атома; его спектр излучения дискретен. В то же время состояние квазисвободного электрона определяется его кинетической энергией (потенциал кристаллической решетки относительно движения квазисвободных электронов пренебрежимо мал) , и его спектр излучения практически непрерывен. Кроме того, почти всегда квазисвободные электроны являются валентными.
Да, разумеется. Причем суммарная сила взаимодействия этих двух заряженных объектов инвариантна, т. е. не зависит от выбора ИСО. Это определяется, в данном случае, лоренц-ковариантностью тензора электромагнитного поля. В рамках классической физики, можно рассмотреть это на примере взаимодействия двух одноименно (!) заряженных объектов.
Вначале можно выбрать ИСО, относительно которой они покоятся. Тогда магнитные компоненты тензора электромагнитного поля равны нулю, и в классическом случае сила взаимодействия условно точечных зарядов описывается законом Кулона.
Затем можно выбрать ИСО, относительно которой объекты движутся. Тогда тензор ЭМ поля изменяется в соответствии с преобразованиями Лоренца. Появляется и магнитное поле, которое ответственно за притяжение зарядов. Но, вместе с тем, поперечные силовые линии электрического поля зарядов уплотняются, и сила электростатического отталкивания возрастает. Итого, суммарная сила взаимодействия осталась такой же, какой она была в ИСО, относительно которой заряды покоились, т. е. , она инвариантна.
"...прохождения электрического тока в проводнике на атомном уровне... "
У атомов металлов есть частично заполненные квантовые состояния, в некотором приближении (без учета спин-орбитального взаимодействия) вырожденные по энергии - электронные оболочки. Например, у атомов Fe наличествуют частично заполненные d-оболочки. Это значит, что при перекрывании орбитальных волновых функций атомов Fe число свободных квантовых состояний образует практически непрерывный спектр (уровень Ферми находится в валентной зоне) . Т. е. , электроны могут переходить от атома к атому. Потому их состояние напоминает состояние и валентного электрона, и свободного; такое состояние называется квазисвободным и характеризуется квазиимпульсом и номером зоны, в котором электрон находится. В результате наличия квазисвободных электронов Fe обладает хорошей электро- и теплопроводностью.
"...чем отличается валентный электрон от свободного? "
Валентный электрон отличается от квазисвободного тем, что его состояние определяется потенциальной энергией взаимодействия с суммарным полем атома; его спектр излучения дискретен. В то же время состояние квазисвободного электрона определяется его кинетической энергией (потенциал кристаллической решетки относительно движения квазисвободных электронов пренебрежимо мал) , и его спектр излучения практически непрерывен. Кроме того, почти всегда квазисвободные электроны являются валентными.
1Да
2На одном конце проводника образуется заряд+ ,следовательно электорон начнёт движение
3Свободный электрон- электрон электронного газа, контролируемый ядрами атома валентный-тот, который получил дополнительную энергию и перешол от тела к другому
2На одном конце проводника образуется заряд+ ,следовательно электорон начнёт движение
3Свободный электрон- электрон электронного газа, контролируемый ядрами атома валентный-тот, который получил дополнительную энергию и перешол от тела к другому
Похожие вопросы
- Интересный вопрос по физике (космология, звезды, свет)
- Интересная физика, интересный вопрос.
- Вопрос о теории Большого взрыва, об Эволюции и Пришельцах
- Над какими вопросами бьются современные физики? Какие последние теории о вселенной и мироздании у них имеются?
- Интересный вопрос по физике....не задача....
- Физика интересный вопрос
- Если таковые имеются тут, вопрос к: математикам, физикам, лингвистам, биологам (мб), ну и психологам, важно мнение каждого
- Физики ! Интересный вопрос к вам!! Помогите.
- я учитель физики, интересный вопрос, нужно ваше мнение.
- Интересный вопрос про биологию и физику