Π§ΠΈΡ‚Π°ΠΉΡ‚Π΅ ΠΊΠ½ΠΈΠ³ΠΈ ΠΎΠ½Π»Π°ΠΉΠ½ Π½Π° Bookidrom.ru! БСсплатныС ΠΊΠ½ΠΈΠ³ΠΈ Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌ ΠΊΠ»ΠΈΠΊΠ΅

Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΎΠ½Π»Π°ΠΉΠ½ Β«ΠŸΠΎΠ½ΡΡ‚Π½Π°Ρ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠ°Β». Π‘Ρ‚Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Π° 13

Автор Π˜Π³ΠΎΡ€ΡŒ Π”ΠΆΠ°Π²Π°Π΄ΠΎΠ²

УравнСния (29.1 – 29.6) ΠΎΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ состояниС кристалла ΠΏΡ€ΠΈ свСрхнизкой Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅, порядка – 270ΒΊ Π‘, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π° всС элСктроны Π·Π°Π½ΠΈΠΌΠ°ΡŽΡ‚ свои мСста Π² Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°Ρ…, Π° свободных элСктронов просто Π½Π΅Ρ‚. Π‘ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ колСбания кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ пСриодичСски Ρ€Π°ΡΡ‚ΡΠ³ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ элСктронныС ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ. Радиус r ΠΎΡ€Π±ΠΈΡ‚Ρ‹ элСктрона пСриодичСски увСличиваСтся, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, энСргия W элСктрона ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠ°Π΅Ρ‚ΡΡ. Если элСктрон ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ ΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΎΠΉ энСргии, которая прСвысит Π°Π±ΡΠΎΠ»ΡŽΡ‚Π½ΠΎΠ΅ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ энСргии связи W ΠΈΠ· (29.6), связь элСктрона с Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΎΠΉ Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Π½Π°Ρ€ΡƒΡˆΠ΅Π½Π°. ΠŸΡ€ΠΎΡ‰Π΅ говоря, элСктрон Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ ΠΎΡ‚ΠΎΡ€Π²Π°Π½ ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ ΠΈ Π²Ρ‹Π±Ρ€ΠΎΡˆΠ΅Π½ Π² пространство ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΈΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ, Π³Π΄Π΅ прСвратится Π² свободный элСктрон проводимости. ΠŸΡ€ΠΈ этом Π² Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ΅, связанном Π² ΡƒΠ·Π»Π΅ Ρ€Π΅ΡˆΡ‘Ρ‚ΠΊΠΈ, останСтся Π²Π°ΠΊΠ°Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ мСсто – Ρ‚Π°ΠΊ называСмая Β«ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ°Β» ΠΈΠ»ΠΈ просто Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ° для элСктрона.

Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΡΠ½Π΅Ρ€Π³ΠΈΡŽ свободного элСктрона слСдуСт ΡΡ‡ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ удалился ΠΎΡ‚ «своСго» ядра Π½Π° расстояниС, Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°ΡŽΡ‰Π΅Π΅ ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ радиус Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° Π² ΡƒΠ·Π»Π΅ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ. Π Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ минимальной энСргиСй свободного элСктрона ΠΈ максимальной энСргиСй элСктрона, связанного Π² Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠ΅, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΈΠΌ ΠΏΠΎΠ΄Ρ‡Π΅Ρ€ΠΊΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² кристаллС Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ элСктрона с энСргиСй ΠΈΠ· Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€Π²Π°Π»Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠΉ. Или элСктрон связан с Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠΌ – Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Π΅Π³ΠΎ энСргия опрСдСляСтся (29.6), ΠΈΠ»ΠΈ элСктрон свободСн – Ρ‚ΠΎΠ³Π΄Π° Π΅Π³ΠΎ энСргия большС нуля. ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ характСризуСтся своСй ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹. НапримСр, Ρƒ крСмния ΠΎΠ½Π° большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ гСрмания, Π½ΠΎ мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ Π°Π»ΠΌΠ°Π·Π°. Если ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρƒ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΎΠ±ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Ξ”W, Ρ‚ΠΎ для чистого кристалла ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ: /Ξ”W/ = K q Q/r, (29.7), Π³Π΄Π΅ К = 1/4πΡ0.

Π—Π°ΠΌΠ΅Ρ‚ΠΈΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄ΠΆΠΎΡƒΠ»ΡŒ слишком большая Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° для измСрСния энСргии элСктрона. Для Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄ΡƒΠΌΠ°Π½Π° Π΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ†Π° элСктрон-Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ (эВ). Один эВ = 1 Π’*qe, Π³Π΄Π΅ qe – заряд элСктрона. К ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€Ρƒ, Ссли для Π°Π»ΠΌΠ°Π·Π° Ξ”W = 2 эВ, это Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΊ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠΌΡƒ элСктрону Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»Π΅ с напряТСниСм 2 Π’, Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π²Ρ‹Ρ€Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ ΠΈΠ· ΡƒΠ·Π»Π° Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ. Для ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ° это приличная ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π° Π·ΠΎΠ½Ρ‹. Π£ Π±ΠΎΡ€Π° ΠΎΠ½Π° Π΅Ρ‰Π΅ большС. ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Π±ΠΎΡ€ ΠΏΠΎ ΡΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΡŽ Π±Π»ΠΈΠΆΠ΅ ΠΊ изоляторам, хотя Π΅Π³ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ увСличиваСтся с Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ, ΠΊΠ°ΠΊ Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°. Π‘Ρ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅Π΄Π°Π²Π½ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈ Π½Π°ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈΡΡŒ Π²Ρ‹Ρ€Π°Ρ‰ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ кристаллы ΠΈΠ· смСси Ρ‚Π΅Π»Π»ΡƒΡ€Π°, кадмия ΠΈ Ρ€Ρ‚ΡƒΡ‚ΠΈ. ИзмСняя ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ ΡΠΎΠΎΡ‚Π½ΠΎΡˆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ этих ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚ΠΎΠ², ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΠΌΠ΅Π½ΡŒΡˆΠΈΡ‚ΡŒ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρƒ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹ кристалла практичСски Π΄ΠΎ нуля. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΠΈΠ»ΠΎ ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ ΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ оптичСскиС ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€Ρ‹, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅, ΠΊΠ°ΠΊ инфракрасныС тСлСскопы ΠΈ Ρ‚Π΅ΠΏΠ»ΠΎΠ²ΠΈΠ·ΠΎΡ€Ρ‹.

Β§ 30. Π’ΠΎΠΊ Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…

ПоявлСниС Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ вмСсто элСктрона связи Π½Π΅ остаСтся Π½Π΅Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‡Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΌ для Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠΎΠ². Π’ эту Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΡƒ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ Π·Π°ΡΠΊΠΎΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ элСктрон связи ΠΎΡ‚ сосСднСго Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ для этого Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ мСньшС энСргии, Ρ‡Π΅ΠΌ для освобоТдСния элСктрона. Π’ΠΎΠ³Π΄Π° Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ° останСтся Π² сосСднСм Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ΅. Π’ Π½Π΅Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π·Π°ΠΏΡ€Ρ‹Π³Π½ΡƒΡ‚ΡŒ элСктрон ΠΈΠ· ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ°, ΠΏΡ€ΠΈ этом Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠ° образуСтся Π² ΡΠ»Π΅Π΄ΡƒΡŽΡ‰Π΅ΠΌ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ΅. БоздаСтся иллюзия, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π² ΠΏΠΎΠ»Π΅ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… энСргий, Π½ΠΈΠΆΠ΅ Π·Π°ΠΏΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΉ Π·ΠΎΠ½Ρ‹, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ. ΠŸΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½ΠΈΠ΅ связанных элСктронов ΠΎΡ‚ ΡƒΠ·Π»Π° ΠΊ ΡƒΠ·Π»Ρƒ кристалличСской Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ Π² связях Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠΎΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… условиях Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ Π΄Π°ΠΆΠ΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ прСимущСство. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… сущСствуСт ΠΊΠ°ΠΊ элСктронная, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ.

ΠšΠΎΠ½Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Π°Ρ†ΠΈΡ свободных элСктронов Π² кристаллС крСмния Π² ΠΌΠΈΠ»Π»ΠΈΠ°Ρ€Π΄ Ρ€Π°Π· мСньшС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² ΠΌΠ΅Π΄ΠΈ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ ΠΌΠ°Π»ΠΎ. Π§Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°, Π² Π½Π΅Π³ΠΎ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ примСси. Если Π½Π°Π΄ΠΎ ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ пятивалСнтного ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ°, Ссли хотят ΠΏΠΎΠ²Ρ‹ΡΠΈΡ‚ΡŒ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΡ‡Π½ΡƒΡŽ – Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‚ Ρ‚Ρ€Π΅Ρ…Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ½Π΄ΠΈΠΉ. Π’ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ случаС пятый Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ элСктрон ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ°, Π½Π΅ найдя сСбС ΠΊΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ ΠΏΠ°Ρ€Ρƒ Ρƒ блиТайшСго Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° крСмния, оказываСтся лишним ΠΈ ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ сразу отрываСтся ΠΎΡ‚ Ρ€Π΅ΡˆΠ΅Ρ‚ΠΊΠΈ. Π”Π°ΠΆΠ΅ сотая доля ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅Π½Ρ‚Π° примСси ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ кристалла крСмния Π² дСсятки тысяч Ρ€Π°Π·. ΠŸΡ€ΠΈ Π΄ΠΎΠ±Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ индия Π΅Π³ΠΎ Ρ‚Ρ€ΠΈ Π²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… элСктрона Π²ΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°ΡŽΡ‚ Π² ΠΊΠΎΠ²Π°Π»Π΅Π½Ρ‚Π½ΡƒΡŽ связь Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ с трСмя внСшними элСктронами Π°Ρ‚ΠΎΠΌΠ° крСмния. Π§Π΅Ρ‚Π²Π΅Ρ€Ρ‚Ρ‹ΠΉ элСктрон крСмния остаСтся Π±Π΅Π· ΠΏΠ°Ρ€Ρ‹, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ·Π½Π°Ρ‡Π°Π΅Ρ‚ появлСниС лишнСй Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, Π² зависимости ΠΎΡ‚ Π²ΠΈΠ΄Π° примСси получаСтся ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ с ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΊΠΎΠΌ элСктронов (n β€“ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°) ΠΈΠ»ΠΈ с ΠΈΠ·Π±Ρ‹Ρ‚ΠΊΠΎΠΌ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ (p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ°). Π’ΠΎΠΎΠ±Ρ‰Π΅ говоря, тСхнология ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»Π° Π² наши Π΄Π½ΠΈ Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ΅ Ρ€Π°Π·Π²ΠΈΡ‚ΠΈΠ΅, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅Ρ‘ описаниС ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π·Π°Π½ΡΡ‚ΡŒ Π½Π΅ ΠΎΠ΄Π½Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΠΊΡƒ ΠΊΠ½ΠΈΠ³. Π’Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, расскаТСм ΠΎ Π³Π»Π°Π²Π½ΠΎΠΌ достиТСнии Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ², ΠΎ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π΅.

Как говорят элСктронщики, ΠΎΠ΄ΠΈΠ½ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ β€“ это Π΄ΠΈΠΎΠ΄, Π΄Π²Π° – транзистор. Иногда ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΡƒΡΠ»Ρ‹ΡˆΠ°Ρ‚ΡŒ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ, Ссли ΡΠΎΠ·Π΄Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Π°ΠΊΡ‚ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°ΠΌΠΈ проводимости. Π­Ρ‚ΠΎ Π½Π΅ совсСм Ρ‚Π°ΠΊ. Π”ΠΎ появлСния Π½Π°Π½ΠΎΡ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈ Π½Π° чистом кристаллС Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΉ пластинки (Ρ‡ΠΈΠΏΠ°). К ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ сторонС Ρ‡ΠΈΠΏΠ° ΠΏΡ€ΠΈΠΏΠ°ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈ ΡˆΠ°Ρ€ΠΈΠΊ индия, ΠΊ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ – прикрСпляли ΠΊΡ€ΡƒΠΏΠΈΠ½ΠΊΡƒ ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ°. Π—Π°Ρ‚Π΅ΠΌ Ρ‡ΠΈΠΏ Π½Π°Π³Ρ€Π΅Π²Π°Π»ΠΈ Π² Π΄ΡƒΡ…ΠΎΠ²ΠΊΠ΅. ΠŸΡ€ΠΈ высокой Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ Π°Ρ‚ΠΎΠΌΡ‹ примСсСй ΠΏΡ€ΠΎΠ½ΠΈΠΊΠ°Π»ΠΈ Π²Π³Π»ΡƒΠ±ΡŒ кристалла с Π΄Π²ΡƒΡ… сторон. ПослС расчСтного Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ Ρ‡ΠΈΠΏ ΠΈΠ·Π²Π»Π΅ΠΊΠ°Π»ΠΈ. Π‘ΠΎ стороны ΠΌΡ‹ΡˆΡŒΡΠΊΠ° получался ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊ n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (элСктронная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ), со стороны индия – p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° (дырочная ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ). Π’ сСрСдинС оставался ΠΎΡ‡Π΅Π½ΡŒ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΉ слой, имСвший ΡΠΎΠ±ΡΡ‚Π²Π΅Π½Π½ΡƒΡŽ ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’ Ρ†Π΅Π»ΠΎΠΌ всС это Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π»ΠΎΡΡŒ p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄, ваТнСйшим свойством ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ являСтся односторонняя ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Для ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΎΠ΄Π° внСшнСго поля ΠΊ области n-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΡ€ΠΈΠΏΠ°ΠΈΠ²Π°Π»ΠΈ ΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄, ΠΊ области p-Ρ‚ΠΈΠΏΠ° – Π°Π½ΠΎΠ΄. ΠŸΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΡΡ элСктронный ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π°Π·Π²Π°Π»ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠΌ.

Если Π°Π½ΠΎΠ΄ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° ΡΠΎΠ΅Π΄ΠΈΠ½ΠΈΡ‚ΡŒ с ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ полюсом источника поля, Π° ΠΊΠ°Ρ‚ΠΎΠ΄ – с ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ, элСктроны Π² n-области Π½Π°Ρ‡Π½ΡƒΡ‚ ΠΎΡ‚Ρ‚Π°Π»ΠΊΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΎΡ‚ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ полюса ΠΈ устрСмятся навстрСчу ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΡƒ. Они Π»Π΅Π³ΠΊΠΎ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»Π΅ΡŽΡ‚ ΡƒΠ·ΠΊΠΈΠΉ n-p ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΈ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄ΡƒΡ‚ Π² p-ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ, Π³Π΄Π΅ ΠΌΠ°Π»ΠΎ элСктронов, Π·Π°Ρ‚ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄Ρ‹Ρ€ΠΎΠΊ, ΠΎΠ±Π΅ΡΠΏΠ΅Ρ‡ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… элСктронам Π²Ρ‹ΡΠΎΠΊΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠ΄Π²ΠΈΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, для прямого направлСния поля Π΄ΠΈΠΎΠ΄ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ нСбольшоС сопротивлСниС (порядка нСсколько Ом), ΠΈ прямой Ρ‚ΠΎΠΊ получаСтся большим. Но Ссли ΠΊ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Ρƒ ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΠΎΠ΅ внСшнСС ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΊΠ°Ρ€Ρ‚ΠΈΠ½Π° мСняСтся. Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΈΠ· n-области ΠΎΡ‚Ρ…Π»Ρ‹Π½ΡƒΡ‚ ΠΊ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΡƒ источника поля, Π° Π΄Ρ‹Ρ€ΠΊΠΈ ΠΈΠ· p-области ΠΎΡ‚ΠΎΠΉΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΊ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠΎΠ»ΡŽΡΡƒ. Π¨ΠΈΡ€ΠΈΠ½Π° ΠΏΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ³ΠΎ слоя, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΡƒΡˆΠ»ΠΈ Π΄Π°ΠΆΠ΅ собствСнныС элСктроны, Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎ увСличится. Π‘ΠΎΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΈΠ²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄ΠΈΠΎΠ΄Π° Ρ€Π΅Π·ΠΊΠΎ поднимСтся (Π΄ΠΎ сотСн кОм) ΠΈ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ ΡƒΠΏΠ°Π΄Π΅Ρ‚ практичСски Π΄ΠΎ нуля. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, p-n ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄ ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ одностороннСй ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ. Π­Ρ‚ΠΎ свойство позволяСт ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ Π² Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΈΠΊΠ΅, ΠΊΠΎΠ³Π΄Π°, Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π½ΡƒΠΆΠ½ΠΎ Π²Ρ‹ΠΏΡ€ΡΠΌΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Ρ‚ΠΎΠΊ (ΠΎ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π½ΠΎΠΌ Ρ‚ΠΎΠΊΠ΅ Π½Π΅ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠ·ΠΆΠ΅).

Β§ 31. Π’ΠΎΠΊ Π² элСктролитах.

Π’ этой Ρ‚Π΅ΠΌΠ΅ всСгда ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ химичСских понятий, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΅Π΅ слСдовало Π±Ρ‹ пСрСнСсти Π² Ρ€Π°Π·Π΄Π΅Π» «ЭлСктрохимия», Ссли Π±Ρ‹ Π½Π΅ Π΄Π²Π° Β«Π½ΠΎΒ». Π’ΠΎ-ΠΏΠ΅Ρ€Π²Ρ‹Ρ…, Π½ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎ пСрСносноС устройство Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΏΠ»Π΅ΠΉΠ΅Ρ€Π° ΠΈΠ»ΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ°ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π½Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π΅Ρ‚ Π±Π΅Π· Β«Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅Π΅ΠΊΒ» – сухих Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΡ… элСмСнтов. Π’ΠΎΠ²Ρ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ…, Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΡƒΡ‡Π΅Π±Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ… Π΄ΠΎ сих ΠΏΠΎΡ€ ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π²ΡΡ‚Ρ€Π΅Ρ‚ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„Ρ€Π°Π·Ρƒ Ρ‚ΠΈΠΏΠ° Β«ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Π² элСктролитС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΎΡ‚Π΄Π°ΡŽΡ‚ свои заряды ΠΌΠ΅Π΄Π½ΠΎΠΌΡƒ элСктроду ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ€Π°Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π² Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Β». Π‘ΠΎΠ³Π»Π°ΡΠΈΡ‚ΡŒΡΡ с этим Π½Π΅Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ. ΠŸΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ Π½Π΅ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΎΡ‚Π΄Π°Ρ‚ΡŒ свой заряд, ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΌΡƒ Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ сам ΠΈ Π΅ΡΡ‚ΡŒ заряд. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Π² элСктролитС Π½Π΅Ρ‚ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°, ΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅ двиТСния ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² (ΠΈ Π°Π½ΠΈΠΎΠ½ΠΎΠ²). ΠŸΠΎΡΡ‚ΠΎΠΌΡƒ ΠΌΡ‹ постараСмся Ρ€Π°Π·ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚ΡŒΡΡ Π² элСктролизС хотя Π±Ρ‹ ΠΈΠ· уваТСния ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΎΠΌΡƒ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΡƒ ΠœΠ°ΠΉΠΊΠ»Ρƒ Π€Π°Ρ€Π°Π΄Π΅ΡŽ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΈΠ΄ΡƒΠΌΠ°Π» понятиС поля, ΠΎΡ‚ΠΊΡ€Ρ‹Π» Π·Π°ΠΊΠΎΠ½Ρ‹ элСктролиза ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠ΅ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠ΅.

Π­Π»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΎΠ»ΠΈΠ·ΠΎΠΌ называСтся ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠΆΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅ элСктричСского Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· ΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ΡΡ‰ΡƒΡŽ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ – элСктролит. К элСктролитам относятся растворы солСй, кислот, Ρ‰Π΅Π»ΠΎΡ‡Π΅ΠΉ ΠΈ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΈΡ… вСщСств, Ρ€Π°ΡΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Π² Π²ΠΎΠ΄Π΅ Π½Π° ΠΈΠΎΠ½Ρ‹. НапримСр, сСрная кислота ΠΏΡ€ΠΈ растворСнии Π² Π²ΠΎΠ΄Π΅ распадаСтся Π½Π° Π΄Π²Π° ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π° ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнный ΠΈΠΎΠ½ SO4. (ΠΌΡ‹ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡƒΠΏΡ€Π΅ΠΆΠ΄Π°Π»ΠΈ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ здСсь Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ большС Ρ…ΠΈΠΌΠΈΠΈ, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΈ). Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ Π² Π±Ρ‹Ρ‚Ρƒ Π½Π°ΠΌ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ приходится ΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ Β«Π±Π°Ρ‚Π°Ρ€Π΅ΠΉΠΊΠΈΒ», рассмотрим процСссы, происходящиС Π² Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠΌ элСмСнтС.

ΠŸΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚Π°Π²ΠΈΠΌ стСклянный стакан, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ Π½Π°Π»ΠΈΠ»ΠΈ Π²ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ раствор сСрной кислоты. Π‘Ρ‚Π°ΠΊΠ°Π½ Π½Π°ΠΊΡ€Ρ‹Π»ΠΈ ΠΊΡ€Ρ‹ΡˆΠΊΠΎΠΉ, сквозь ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΡƒΡŽ пропустили Π΄Π²Π° элСктрода, ΠΌΠ΅Π΄Π½Ρ‹ΠΉ ΠΈ Ρ†ΠΈΠ½ΠΊΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ. Если ΠΊ элСктродам ΠΏΠΎΠ΄ΠΊΠ»ΡŽΡ‡ΠΈΡ‚ΡŒ Π²ΠΎΠ»ΡŒΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ (ΠΏΡ€ΠΈΠ±ΠΎΡ€ для измСрСния напряТСния), Ρ‚ΠΎ ΠΎΠ½ ΠΏΠΎΠΊΠ°ΠΆΠ΅Ρ‚ Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Ρ‡ΡƒΡ‚ΡŒ большС 1 Π’. ΠžΡ‚ΠΊΡƒΠ΄Π° ΠΎΠ½Π° взялась? Π’ элСктролитС ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹ ΠΈ ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ ΠΈΠΎΠ½Ρ‹ SO4 ΠΎΠΊΡ€ΡƒΠΆΠ°ΡŽΡ‚ элСктроды, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ΡΡ свободныС элСктроны, ΠΏΡ€ΠΈΡ‡Π΅ΠΌ Π² ΠΌΠ΅Π΄ΠΈ ΠΈΡ… большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² Ρ†ΠΈΠ½ΠΊΠ΅. Π­Ρ‚ΠΈ элСктроны скачут Π²ΠΎ всСх направлСниях, Π² Ρ‚ΠΎΠΌ числС ΠΈ ΠΊ повСрхности элСктрода. Когда Π½Π° повСрхности элСктрода появляСтся свободный, ΠΎΡ‚Ρ€ΠΈΡ†Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ заряТСнный элСктрон, ΠΊ Π½Π΅ΠΌΡƒ сразу ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΈΠΏΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½. ΠŸΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°Π΅Ρ‚ элСктрон ΠΈ прСвращаСтся Π² Π½Π΅ΠΉΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ Π°Ρ‚ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ΄ΠΎΡ€ΠΎΠ΄Π°. Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ мСдь ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ свободных элСктронов большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρ†ΠΈΠ½ΠΊ, Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚, ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΠ΄ΠΈΠ½Π°ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΉ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Π΅ элСктроны Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ ΠΏΠΎΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π° ΠΌΠ΅Π΄Π½ΠΎΠΌ элСктродС, ΠΈ Ρ‡Π°Ρ‰Π΅ Π·Π°Ρ…Π²Π°Ρ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Π°ΠΌΠΈ. ΠœΡ‹ ΡƒΠΆΠ΅ Π·Π½Π°Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Ссли с повСрхности Ρ‚Π΅Π»Π° ΡƒΠ΄Π°Π»ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ элСктронов, Ρ‚Π΅Π»ΠΎ зарядится ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ (вспомним ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΡŽ Ρ‚Π΅Π»Π° Ρ‚Ρ€Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ). Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΌΠ΅Π΄Π½Ρ‹ΠΉ элСктрод заряТаСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ†ΠΈΠ½ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ элСктролита довольно скоро Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ элСктричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΎΡ‚ ΠΌΠ΅Π΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктрода ΠΊ Ρ†ΠΈΠ½ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΏΠΎΠ»Π΅ замСдляСт ΠΏΡ€ΠΈΡ‚ΠΎΠΊ ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΠΎΠ½ΠΎΠ² ΠΊ ΠΌΠ΅Π΄Π½ΠΎΠΌΡƒ элСктроду. Когда Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Π½Π° элСктродах достигаСт максимума, Ρ‚ΠΎΠΊ Π² элСктролитС прСкращаСтся. Π’ отсутствиС Ρ‚ΠΎΠΊΠ° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΠΎΠ² Ρ€Π°Π²Π½Π° э.Π΄.с. Π˜Π·ΠΌΠ΅Ρ€Π΅Π½ΠΈΡ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚, Ρ‡Ρ‚ΠΎ э.Π΄.с. Ρ‚Π°ΠΊΠΎΠ³ΠΎ Π³Π°Π»ΡŒΠ²Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΎΠ³ΠΎ элСмСнта составляСт 1,1–1,2 Π’.