I bap.Ádebiyatlarǵa sholıw

I.3 Metallar hám dielektriklarde elektr ótkezgishlik
Ádetde elektr tokın jaqsı ótkeretuǵın yaǵniy elektr qarsılıǵı júdá kishi bolǵan zatlar metallar dep ataladı. Zat metalma degen sorawǵa onıń elektr ótkezgishligi yaǵniy qarsılıqtıń temperaturaǵa baylanıslılıǵı juwap beredi. Metallarda elektr ótkezgishlik júdá tómen temperaturalarda yaǵniy absalyut nolda jáne onıń qasında da noldan ayrıqshalıǵınsha qoladi. Metallardıń bul ózgeshelikleri elektronlar háreketiniń bólek qayiyetlerı menen tusintiriledi hám álbette tok tasıwshılardıń tábiyaatın anıqlawda elektronlar tábiyaatı úyrenildi. Tájiriybeni birinshi ret 1901-jılda Rikke ámelge asırǵan bul tájiriybesi arqalı metallarda elektr ótkezgishlik atomlar arqalı ámelge aspawın kórsetip berdi. Ol tómendegi tájiriybeni ótkerdi.

Úshleri júdá taza baǵıtlanǵan 2 mıs hám bir alyuminiy cilindrlerdi aladı. Daslep olar tartılǵan keyininen birgelikte mıs-alyuminiy-mıs izbe-izliginde qoyılǵan hám bir jıl dawamında tok ótkergen bul tájiriybeler sonı kórsetdi metallardıń salmaǵı hesh qanday ózgermaganligini bir-birine tiyip turǵan úshleri mikroskop astında qaralganda bir-birine kirip qalmaǵanin kóriwgen sonday eken metallarda tok tasıwshılar atomlar emes bálki basqa metallar quramına kiretuǵın qanday da bólekshe bul bóleksheni elektron ekenligin keyinirek Mandelshtam Papaleksi sım oralǵan túteni onıń o'qi átirapında tez burama terbeliske keltirdilar. Tolmen hám Styuart tárepinen sonday tájiriybediń muǵdarlıq nátiyjesi alınǵan edi. Sonday etip metallarda tok tasıwshılar erkin elektronlar ekenligi teoriyalıq hám de eksprimental tiykarlandi. Erkin elektronlar bar ekenligin sonday túsindiriw múmkin kristall tor payda bolganidan eń bos baylanısqan elektronlar metall atomlarınan ajralıp metall bóleginiń,, kollektiv quraytuǵın bolıp qaladı. Biz bilgenimizdey basqa elementlarge qaraǵanda metallarda elektr ótkezgishlik áp-áneydey boladı. Elektr tokın jaqsı ótkeziwi olardıń zonalıq strukturası menen tusintiriledi. Elektr tokı aǵımı baslawı ushın elektronlar elektr maydanında tezleniw alıw, óz energiyasın asırıw múmkinshiligine ıyelewi kerek. Eger zona bóleklenıp tolǵan bolsa ol halda elektron energiyası derlik úzliksiz ózgeriwi múmkin (elektron bunda bos qońsılas qáddine ótedi) hám elektr maydanı ańsatǵana tok payda etedi..Metall ótkizgishten ótip atırǵan júzimdiń tıǵızlıǵı oǵan qoyılǵan elektr maydan kúshlenıwıne tuwrı proporsional. Metallardıń elektr ótkezgishligin túsintirip beretuǵın modellerden birinshisi Drude ishlep shıqtı. J. J. Tóbeson 1897 jılı elektrondı ashqannan, úsg jıl otıp Drude óziniń elektr hám ıssılıq ótkeriwdiń klassik teoriyasın islep shıqtı. Bul teoriyaǵa tiykarlanıp metallardı erkin elektronlar gazına batırılǵan ionlardan ibarat dep oyda sawlelendiriw etiledi. Odan tısqarı, teoriya taǵı tómendegi boljawlarǵa tiykarlanǵan :

A) elektronlar kristall boylap erkin kóship jure aladı. Olar óz háreketi dawamında kristall torı túyinlerindegi ionlar menen to'qnasadi.
Elektronlardıń bir-biri menen dúgilisisleri esapqa alınbaydı. Eki dúgilisiw arasında elektron Nyuton nızamına tiykarlanıp tuwrı sızıq boylap háreket etedi.
v) elektronlardıń metall ionları menen dúgilisiwi ápiwayı zaryadsız sharikler dúgilisiwi sıyaqlı júz boladı.
S) elektronlardıń eki izbe-iz dúgilisisler arasındaǵı háreketi ortasha waqtı kiritilgen jáne onı elektrondıń ortasha erkin juwırıw waqtı dep ataladı. Elektrondıń waqıt birligindegi dúgilisisler itimallıǵı 1/ ga teń dep alınadı.
D) elektronlar gazı dúgilisisler sebepli termodinamik teń salmaqlılıqta boladı. Olardıń to'qnasıwıdan aldınǵı hám keyingi tezlikleri óz-ara baǵlıq emes.
Metalldaǵı hámme elektronlar birdey ortasha tezlikke iye bolıp, olardı bir atomli ideal gaz sıyaqlı oyda sawlelendiriw múmkın. Metall ótkizgish úshlarina elektr kernew qoyılmaǵanda odaǵı erkin elektronlar tártipsiz ıssılıq háreketinde boladı. Klassik fizikanıń energiyanıń erkinlik dárejeleri boyınsha teń bólistiriw nızamına tiykarlanıp, hár bir elektronǵa tuwrı keliwshi ortasha kinetik energiya ǵa teń. Bunnan ortasha tezlikti tabıwımız múmkin:
Metallar birinshi tur elektr ótkeriwshiler (elektron ótkizgish), yaǵnıy metallardan elektr tokı ótkende hesh qanday ózgeris júz bermeydı.
Metallardıń elektr ótkezgishligi temperatura hám qosımshalarǵa baylanıslı boladı (temperatura kóterilgen tárepke elektr ótkezgishlik azayadı ).
Birpara metallar absolyut nolge jaqın temperaturada oǵada ótkezgishlik ózgesheligin kórinetuǵın etedi. Oǵada ótkezgishlik temperatura tómenlewi menen aste emes, bálki bır jola málim kritik temperaturada kórinetuǵın boladı.
Zideman Frans nızamına muwapıq metallarda jıllılıq ótkezgishliktiń elektr ótkezgishlikke qatnası turaqlı shama boladı hám metall tábiyaatına baylanıslı emes.
Elektr ótkezgishlikleri boyınsha metallar: Ag, Cu, Au, Cr, Al, Mg, Fe …qatorida azayıp baradı.
Metallardıń elektr ótkezgishligine qosımsha komponentlerdiń bolıwı kúshli tásir etedi. Mısalı, alyuminiy quramında 0, 04% Fe bolsa, alyuminiydiń elektr ótkezgishligi 10% ga, eger 0, 08% Fe bolsa, elektr ótkezgishlik keskin azayadı.
Jıllılıq ótkezgishliklari boyınsha metallar tómendegishe azayıp baradı :
Ag, Cu, Au, Zn, Ni, Fe, Pt, Hg …
Metallar arqalı jıllılıq ótiwinde de elektronlar qatnasadı. Olar kristall pánjere ishinde háreketlenip jıllılıq energiyasın metaldıń ıssı bóleginen suwıq bólegine ótkeredi.
Metallar ayriqsha jıltır sozımlı olardan júdá jińishke sım etip sozıw múmkin yamasa júdá juqa plastinka alıw múmkin. Mısalı : 1 g Au den 300 metrge shekem etetuǵın júdá jińishke sım alıw múmkin yamasa 1 kg Au den 530 m2 plyonka alınadı. Quyash nurında bul plyonka jasıl reńde sawlelenedı hám basqa metallardan nur ótkeretuǵın plyonkalar alıp bolmaydı.
Kópshilik metallar jaqtılıqtıń hámme tolqın uzınlıqtaǵı spektrlerin derlik tolıq qaytaradı, bunıń nátiyjesinde olar aq yamasa kúlreńda boladı. Tek eki metall mıs hám altın tiyislı halda jasıl hám kók reńge ótedı(basqa tolqın uzınlıqtaǵı nurlarǵa salıstırǵanda ) sol sebepli mıs-qızıl, altın bolsa sarı reńde boladı.
Dáwirlik kestede metall emesler menen metallar arasında jaylasqan ayırım elementler, mısalı : B, Si, Ge, As, Sb, Se hám Te lar xarakterli metallik jıltırlıqqa iye, biraq olardıń kristallik strukturaları metallardıkidan parıq etedi (yarım metallar). Olardıń hámmesi yarım ótkeriwshiler bolıp tabıladı. Olardıń elektr ótkezgishliklari olardaǵı elektronlardan tek bir bólegi jıldam elektronları esabına júzege keledi.
Metallar túrleri qıylı ózgesheliklerine tıykarlanıp klassifikatsiyalanadilar.