Возбуждение электронов в металлах

[Vladimus]

Заинтересовал меня один вопрос.
Электрический ток в медном проводнике переносят свободные электроны.
А если поместить этот проводник в переменное электромагнитное поле, увеличится ли число свободных электронов, и увеличится ли ток в проводнике?
На какой, примерно, частоте внешнего поля может происходить подобное возбуждение свободных электронов?
Существует ли резонансная частота, на которой число свободных электронов увеличивается до максимума?

[Andrew58]

Source of the post
На какой, примерно, частоте внешнего поля может происходить подобное возбуждение свободных электронов?
Существует ли резонансная частота, на которой число свободных электронов увеличивается до максимума?

Существует зонная теория, существует уровень Ферми, а про такую частоту (до субмиллиметрового диапазона) я что-то не слыхал.

[Таланов]

Source of the post
А если поместить этот проводник в переменное электромагнитное поле, увеличится ли число свободных электронов, и увеличится ли ток в проводнике?

Если загнуть проводник в кольцо и соответствующем образом сориентировать в переменном магнитном поле ещё как увеличится. Вплоть до расплавления проводника.

[Vladimus]

В моем эксперименте проводник (медный провод) находится в индукционном поле, которое создает катушка-индуктор.
В проводнике возникает эдс, и по нему начинает течь ток через нагрузку.

Рассмотрел структуру атома меди.
Один электрон на внешней орбите легко оторвать. Так пишут.
А можно ли оторвать, например, еще один электрон (или несколько электронов), воздействуя на проводник индукционным полем? Как-то изменив параметры поля, например, частоту?

Если таким способом удастся оторвать еще один электрон, то что произойдет с током в проводнике?
Свободных электронов станет больше. Значит больший заряд будет переноситься, и ток, по-идее, увеличится (?).

Может сделать так:
Определить энергию электромагнитного кванта внешнего поля, умножив частоту на постоянную Планка; затем смотрим по справочникам энергию сродства электрона к кристаллической решетке металла - как только энергия кванта превысит ее, можно ожидать увеличения числа свободных электронов.

[Таланов]

Медь, кроме имеющих у неё на внешней орбите двух электронов ничего вам дополнительно не отдаст. Даже если она - коммунист на допросе в гестапо.

[Vladimus]

Source of the post
Медь, кроме имеющих у неё на внешней орбите двух электронов ничего вам дополнительно не отдаст. Даже если она - коммунист на допросе в гестапо.

У меди на внешней орбите 1 электрон. Он его может отдать.
На следующей орбите, ближе к ядру, 18 электронов, нужно только рассчитать, какую энергию внешнего поля нужно приложить, чтобы оторвать один или несколько из них.
Помогите сделать такой расчет.

[Таланов]

Source of the post
У меди на внешней орбите 1 электрон. Он его может отдать.

Мне сейчас лень с вами спорить, пусть вы на сегодняшний момент времени правы. Тогда, так:

Source of the post
Медь, кроме имеющего у неё на внешней орбите одного электрона ничего вам дополнительно не отдаст. Даже если она - коммунист на допросе в гестапо.

Вас это устроит?

[Jeffry]

Медь будет все эффективнее отражать направляемое на нее поле индукции.
Даже если повысится концентрация свободных электронов, их подвижность снизится из-за роста сопротивления с температурой, которая будет расти.
Возможно, что при облучении УФ требуемый эффект был бы заметнее.
В пдф-файле - уровни энергии однозарядного иона меди: основное состояние 3d¹⁰ и т.д.


[img]/modules/file/icons/application-pdf.png[/img] Cu_II.pdf

[ALEX165]

Source of the post

На следующей орбите, ближе к ядру, 18 электронов, нужно только рассчитать, какую энергию внешнего поля нужно приложить, чтобы оторвать один или несколько из них.
Помогите сделать такой расчет.

Откройте справочник и посмотрите их энергию связи, но она огромная, по-моему порядка сотен эв, так что оторвать их можно только рентгеновским или гамма-излучением. Да и оторванный таким образом электрон в смысле влияния на проводимость мало что даст, его место моментально заполнит другой электрон из свободных.

Да и зачем Вам такая фигня?

[Andrew58]

Source of the post
У меди на внешней орбите 1 электрон. Он его может отдать.
На следующей орбите, ближе к ядру, 18 электронов, нужно только рассчитать, какую энергию внешнего поля нужно приложить, чтобы оторвать один или несколько из них.
Помогите сделать такой расчет.

У металлической меди бессмысленно рассматривать отдельный атом - атомы завязаны в решетке, и электроны проводимости у них "общие" (см. зонную теорию).