何物质都相同,F=9.65×10C/mol 将两个定律联立可得:m=MQ 3、气体导电 气体导电是很不容易的,它的前提是气体中必须出现可以定向移动的离子或电子。按照“载流 子”出现方式的不同,可以把气体放电分为两大类 被激放电 在地面放射性元素的辐照以及紫外线和宇宙射线等的作用下,会有少量气体分子或原子被电 离,或在有些灯管内,通电的灯丝也会发射电子,这些“载流子”均会在电场力作用下产生定向 移动形成电流。这种情况下的电流一般比较微弱,且遵从欧姆定律。典型的被激放电情形有 b、自激放电 但是,当电场足够强,电子动能足够大,它们和中性气体相碰撞时,可以使中性分子电离,即 所谓碰撞电离。同时,在正离子向阴极运动时,由于以很大的速度撞到阴极上,还可能从阴极表 面上打出电子来,这种现象称为二次电子发射。碰撞电离和二次电子发射使气体中在很短的时间 内出现了大量的电子和正离子,电流亦迅速增大。这种现象被称为自激放电。自激放电不遵从欧 姆定律 常见的自激放电有四大类:辉光放电、弧光放电、火花放电、电晕放电 4、超导现象 据金属电阻率和温度的关系,电阻率会随着温度的降低和降低。当电阻率降为零时,称为超导 现象。电阻率为零时对应的温度称为临界温度。超导现象首先是荷兰物理学家昂尼斯发现的 超导的应用前景是显而易见且相当广阔的。但由于一般金属的临界温度一般都非常低,故产业 化的价值不大,为了解决这个矛盾,科学家们致力于寻找或合成临界温度比较切合实际的材料就 成了当今前沿科技的一个热门领域。当前人们的研究主要是集中在合成材料方面,临界温度已经 超过100K,当然,这个温度距产业化的期望值还很远。 5、半导体 半导体的电阻率界于导体和绝缘体之间,且ρ值随温度的变化呈现“反常”规律。 组成半导体的纯净物质这些物质的化学键一般都是共价键,其稳固程度界于离子键和金属键之 间,这样,价电子从外界获得能量后,比较容易克服共价键的束缚而成为自由电子。当有外电场 存在时,价电子移动,同时造成“空穴”(正电)的反向移动,我们通常说,半导体导电时,存在 两种载流子。只是在常态下,半导体中的载流子浓度非常低。 半导体一般是四价的,如果在半导体掺入三价元素,共价键中将形成电子缺乏的局面,使“空 穴”载流子显著增多,形成P型半导体。典型的P型半导体是硅中掺入微量的硼。如果掺入五价 元素,共价键中将形成电子多余的局面,使电子载流子显著增多,形成N型半导体。典型的N型 半导体是硅中掺入微量的磷 如果将P型半导体和N型半导体烧结,由于它们导电的载流子类型不同,将会随着组合形式 的不同而出现一些非常独特的物理性质,如二极管的单向导电性和三极管的放大性 第二讲重要模型和专题4 何物质都相同，F = 9.65×104C/mol 。 将两个定律联立可得：m = Fn M Q 。 3、气体导电 气体导电是很不容易的，它的前提是气体中必须出现可以定向移动的离子或电子。按照“载流 子”出现方式的不同，可以把气体放电分为两大类—— a、被激放电 在地面放射性元素的辐照以及紫外线和宇宙射线等的作用下，会有少量气体分子或原子被电 离，或在有些灯管内，通电的灯丝也会发射电子，这些“载流子”均会在电场力作用下产生定向 移动形成电流。这种情况下的电流一般比较微弱，且遵从欧姆定律。典型的被激放电情形有 b、自激放电 但是，当电场足够强，电子动能足够大，它们和中性气体相碰撞时，可以使中性分子电离，即 所谓碰撞电离。同时，在正离子向阴极运动时，由于以很大的速度撞到阴极上，还可能从阴极表 面上打出电子来，这种现象称为二次电子发射。碰撞电离和二次电子发射使气体中在很短的时间 内出现了大量的电子和正离子，电流亦迅速增大。这种现象被称为自激放电。自激放电不遵从欧 姆定律。 常见的自激放电有四大类：辉光放电、弧光放电、火花放电、电晕放电。 4、超导现象 据金属电阻率和温度的关系，电阻率会随着温度的降低和降低。当电阻率降为零时，称为超导 现象。电阻率为零时对应的温度称为临界温度。超导现象首先是荷兰物理学家昂尼斯发现的。 超导的应用前景是显而易见且相当广阔的。但由于一般金属的临界温度一般都非常低，故产业 化的价值不大，为了解决这个矛盾，科学家们致力于寻找或合成临界温度比较切合实际的材料就 成了当今前沿科技的一个热门领域。当前人们的研究主要是集中在合成材料方面，临界温度已经 超过 100K，当然，这个温度距产业化的期望值还很远。 5、半导体 半导体的电阻率界于导体和绝缘体之间，且 ρ 值随温度的变化呈现“反常”规律。 组成半导体的纯净物质这些物质的化学键一般都是共价键，其稳固程度界于离子键和金属键之 间，这样，价电子从外界获得能量后，比较容易克服共价键的束缚而成为自由电子。当有外电场 存在时，价电子移动，同时造成“空穴”（正电）的反向移动，我们通常说，半导体导电时，存在 两种载流子。只是在常态下，半导体中的载流子浓度非常低。 半导体一般是四价的，如果在半导体掺入三价元素，共价键中将形成电子缺乏的局面，使“空 穴”载流子显著增多，形成 P 型半导体。典型的 P 型半导体是硅中掺入微量的硼。如果掺入五价 元素，共价键中将形成电子多余的局面，使电子载流子显著增多，形成 N 型半导体。典型的 N 型 半导体是硅中掺入微量的磷。 如果将 P 型半导体和 N 型半导体烧结，由于它们导电的载流子类型不同，将会随着组合形式 的不同而出现一些非常独特的物理性质，如二极管的单向导电性和三极管的放大性。 第二讲 重要模型和专题