Microsoft Word - Физика атома и ФФТ_3

Приемно-регистрирующие устройства

Вфокальной плоскости объектива (6) камеры получается спектр, доступный измерению данным прибором. Если с этой плоскостью совместить эмульсию фотопластинки и включить источник света, то после проявления на пластинке появится в виде темных линий сразу весь участок спектра. Приборы подобного типа именуются спектрографами.

Можно поступить иначе: на пересечении оптической оси прибора с фокальной плоскостью объектива установить вторую щель (выходную), параллельную входной. Выходная щель при соответствующей ширине вырежет из всего спектра только одну спектральную линию. Такие приборы называют монохроматорами. С их помощью также можно изучить весь спектр, но для этого необходимо поворачивать диспергирующий элемент. Тогда через выходную щель последовательно пройдут все линии спектра. Если теперь поставить за щелью фотоприемник с усилителем (например, фотодиод или фотоэлектронный умножитель), а призму вращать автоматически, то можно записать весь спектр в виде максимумов интенсивности фотосигнала, расположенных в определенном порядке (рис. 4, б).

Впоследнее время в качестве фоторегистратора используются специальные матрицы и линейки фоточувствительных элементов (ПЗС–матрицы и ПЗС– линейки; ПЗС – прибор с зарядовой связью) формирующие сигнал в телевизионном формате. В сочетании со специальной платой ввода изображений и компьютером такие устройства позволяют получать в цифровом виде информацию

ораспределении интенсивности в спектре излучения. Фотоэлектрическая запись спектра имеет то преимущество, что на графике одновременно регистрируются длины волн, относительные интенсивности и форма спектральных линий.

Впростейшем случае за фокальной плоскостью объектива можно поставить окуляр зрительной трубы и наблюдать спектр визуально. Приборы такого типа называются спектроскопами.

Методика эксперимента

В настоящей лабораторной работе в качестве спектрометра используется универсальный монохроматор УМ-2. Перед началом работы необходимо изучить теорию спектра атома водорода, ознакомиться с описанием монохроматора УМ-2 и инструкцией по его эксплуатации (Приложение 3).

Прежде чем приступить к изучению спектров различных источников, монохроматор необходимо проградуировать, т.е. определить длины волн, соответствующие делениям шкалы барабана 6 на рис. 9 (см. Приложении 3). Для этого используется источник с известным спектром. Длины волн ярких спектральных линий некоторых элементов приведены в таблице 1. В работе для

этой цели применяется спектр излучения ртути или неона (по указанию преподавателя).

Задание 1 Градуировка монохроматора УМ-2

1. На рельсе вблизи входной щели УМ-2 установите кожух с ртутной лампой и подключите её к блоку питания. Включите блок в сеть 220 В, тумблер блока “сеть” переведите в положение “Вкл” и нажмите кнопку “Пуск”. Лампа иногда загорается и без нажатия кнопки. Для достижения максимальной яркости ртутной лампы потребуется некоторое время (3-5 мин).

Внимание! Все операции включения и юстировки монохроматора выполняет лаборант или преподаватель.

2. Установите ширину входной щели 0,10 мм и откройте затвор коллиматора (9 на рис.10. в Приложение 3). Наблюдая через окуляр за спектром, выведите в поле зрения наиболее яркую жёлтую двойную линию (дублет) 577 нм и 579 нм. Установите передвижной указатель барабана в положение j ≈ 1980º.

Если изображение иглы указателя размыто, необходимо вращением кольца окуляра добиться его максимальной резкости. На отъюстированном приборе линии спектра при этом также будут резкими. Если же линии размыты, то с помощью преподавателя или лаборанта необходимо маховичком 2 (рис. 9 в Приложении 3) сфокусировать спектр.

3.Вращением барабана в одну сторону последовательно устанавливайте точно против иглы-указателя все линии ртутного спектра, записывайте каждый раз длину волны, пользуясь таблицей 1, и соответствующие ей деления барабана. Удобно начинать отсчет с фиолетовой линии 404,7 нм. Измерения каждой линии необходимо провести 3 раза и усреднить полученные значения.

4.Данные, включающую в себя длины волн ртутного спектра, соответствующие им цвета, а также измеренные и усреднённые значения делений барабана j для длин волн каждой линии занести в таблицу 2.

Таблица 2

5. По данным этой таблицы построить градуировочный график зависимости длины волны l(j) (в нм) от соответствующих средних значений делений барабана. Масштаб длин волн по оси ординат выбирать не менее 20 нм в 1 см.

Задание 2 Определение неизвестного элемента по его спектру излучения

(качественный спектральный анализ)

Заменить ртутную лампу на неизвестный газоразрядный источник света. Подключить его к блоку питания и включить разряд. Вращением барабана длин волн последовательно совмещать все линии исследуемого спектра с иг- лой-указателем, записывая каждый раз деление барабана и цвет наблюдаемой линии. Измерения проделать три раза и усреднить полученные значения. По полученным данным и градуировочному графику определить длины волн в спектре неизвестного элемента. Составить таблицу длин волн и цветов линий исследуемого источника света аналогичную таблице 2. Сравнивая полученные

значения длин волн с данными таблицы 2, определить вещество исследуемого источника света.

Задание 3.

1.Включите неоновую лампу. (Включают лаборанты или преподаватель! ).

2.При помощи барабана 7 найдите спектр, получите его резкое изображе-

ние. Далее совместите указатель с жёлтой линией неона ( l =585,2 нм) и запишите показание барабана в таблицу 1.

3. Затем пронаблюдайте все линии в сторону красной области, после чего все линии в сторону сине-зелёной области. При этом руководствуются набором спектральных линий таблицы 2 для неона. Для каждой линии запишите показания барабана. Когда найдёте и запишете показания барабана для всех линий неона, указанных на таблице № 2, постройте градуировочный график по измеренным линиям спектра неона и линиям ртути, полученным в первом упражнении.

Дополнительное упражнение. Интересно наблюдать, как влияет ширина щели на разрешение спектральных линий. Выведите в центр поля зрения желтый дублет спектра ртути. При очень узкой щели (0,10 мм) две линии дублета еще видны раздельно. Раскрывая щель, можно заметить, как за счет расширения линий их края смыкаются, и желтый дублет уже виден как одна линия. При дальнейшем раскрытии щели >2,5 мм начинают перекрываться желтая и зеленая линии спектра ртути.

Контрольные вопросы

1.На чем основан качественный спектральный анализ?

2.Постулаты Бора, схема уровней энергии атома. Переходы с излучением и поглощением.

3.Модель атома по Бору. Постулаты Бора.

4 Механизм излучения и поглощения фотонов атомами.

5.Дисперсия света и диспергирующие приборы.

6.Оптическая схема спектрального прибора и назначение отдельных узлов.

7.Как формируется изображение входной щели в фокальной плоскости объектива камеры?

8.Каково назначение призмы?

9.Оптическая схема монохроматора УМ-2.

3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3.18 ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРА АТОМА ВОДОРОДА

Цель работы: Изучение спектра атома водорода, определение постоянной Ридберга и потенциала ионизации атома водорода.

Приборы и принадлежности: призменный монохроматор УМ-2, водородная лампа с источником питания, ртутная лампа с источником питания,.

Методика эксперимента

В лабораторной работе в качестве спектрометра используется универсальный монохроматор УМ-2. Перед началом работы необходимо изучить теорию спектра атома водорода, ознакомиться с описанием монохроматора УМ-2 и инструкцией по его эксплуатации (Приложение 3).

Прежде чем приступить к изучению спектров различных источников, монохроматор необходимо проградуировать, т.е. определить длины волн, соответствующие делениям шкалы барабана 6 на рис. 9 (см. Приложении 3). Для этого используется источник с известным спектром. Длины волн ярких спектральных линий некоторых элементов приведены в таблице 1 в описании к лабораторной работе 3.17. В работе для этой цели применяется спектр излучения ртути или неона (по указанию преподавателя).

Задание 1

1. Проградуируйте монохроматор УМ-2 по линиям излучения ртути и данные занесите в таблицу 2. Подробная методик градуировки изложена в задании 1 лабораторной работы №3.17.

Таблица 2

2. По данным этой таблицы постройте градуировочный график зависимости длины волны l(j) (в нм) от соответствующих средних значений делений

барабана. Масштаб длин волн по оси ординат выбирать не менее 20 нм в 1 см. (Можно воспользоваться готовым градуировочным гарфиком при его наличии).

Задание 2 Определение длин волн спектра излучения атома водорода

1. В качестве источника света установите водородную лампу, включите её (в присутствии преподавателя или лаборанта), добейтесь чёткого изображе-

ния спектральных линий. При слабом свечении лампы ширину входной щели 3 можно увеличить по сравнению с предыдущим опытом.

2. Снимите отсчёты j по барабану монохроматора для не менее чем трёх наиболее ярких линий спектра излучения водорода и занесите данные в табл. 3.

Таблица 3 Длины волн спектра излучения атомов водорода

3.По градуированному графику определите длины волн серии Бальмера.

4.По формуле Бальмера (1.1) найдите экспериментальные значения посто-

янной Ридберга R для каждой длины волны. Рассчитайте среднее значении R и определите погрешность DR .'

5.По формуле (4.6) рассчитайте теоретическое значение R. Сравните полученный результат с табличным значением.

6.По формуле (4.4) определите теоретическое значение потенциала ионизации атома водорода.

Контрольные вопросы

1. Нарисуйте оптическую схему и опишите принцип действия спектрального прибора.

2. Как формулируются постулаты Бора для атома водорода? 3. Какие спектральные серии излучаются атомом водорода?

4. Какие линии излучения атома водорода находятся в видимой области спектра?

5. Какие переходы электрона в атоме происходят при излучении этих линий?

4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.19

ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ АТОМОВ

Цель работы: Наблюдение спектральных линий излучения атомов неона и ртути.

Приборы и принадлежности: Монохроматор УМ-2, неоновая лампа, ртутная лампа.

Краткая теория

По теории Бора энергия электронов в атоме может принимать не любые, а только некоторые определённые значения, образующие дискретный набор. Состояния с таким набором энергии называются уровнями. Спектральные линии излучения возникают при переходе электронов с одного уровня, на другой (более низкий). При этом энергия излучаемого фотона равна разности этих двух уровней:

ния, Em и En - энергии электрона в атоме. Соотношение (1) может быть представлено в виде:

где lmn - длина волны излучения атома.

При наличии диспергирующей среды (призма) в зависимости от длины волны мы можем наблюдать набор спектральных линий, характерный для данного вида атома. На этом основан качественный спектральный анализ, позволяющий обнаруживать атомы в излучающей среде. Для каждого атома набор спектральных линий отличается количеством и расположением в оптическом диапазоне шкалы электромагнитных волн. В приложении 1 показаны спектры атомов некоторых элементов.

В данной работе изучаются спектральные линии неона и ртути визуальным способом.

Методика измерений

Для визуального наблюдения спектральных линий излучения атомов неона и ртути используется монохроматор УМ-2 в качестве спектрометра, работающего в диапазоне от 380 до 1000 нм. Перед началом работы необходимо изучить теорию спектра атома водорода, ознакомиться с описанием монохроматора УМ-2 и инструкцией по его эксплуатации (Приложение 3).

Источник света Л рекомендуется располагать на расстоянии 45 см от щели, а конденсор К - примерно в 13 см от источника. Перемещая окуляр, следует получить резкое изображение острия указателя 10 и спектральных линий.

Задание 1

Опыт начинать с наблюдения спектра излучения атомов неона, для чего:

1.Включить неоновую лампу. (Включают лаборанты! ).

2.При помощи барабана 7 находят спектр, получают резкое изображение и

указатель совмещают с желтой линией неона ( l =585,2 нм) и записывают показание барабана (≈1980º).

3. Затем наблюдают все линии в сторону красной области, после чего все линии в сторону сине-зелёной области. При этом руководствуются набором спектральных линий таблицы 1. Для каждой линии записывают показания барабана в таблицу 2.

Таблица 2

4. Когда найдёте и запишете показания барабана для всех линий неона, указанных на таблице 1, заменяете неоновую лампу ртутной и подобным образом проводите наблюдение линий ртути, указанных на таблице 1. Данные заносите в таблицу 3.

Таблица 3

5. По данным таблиц 2 и 3 постройте градуировочный график зависимости длины волны l(j) (в нм) от соответствующих средних значений делений

барабана. Масштаб длин волн по оси ординат выбирать не менее 20 нм в 1 см. График построить на миллиметровой бумаге.

6. Для крайних линий неона и ртути вычислите энергию фотонов, используя данные таблицы 1.

Таблица. 1

Длины волн ярких спектральных линий некоторых элементов.

5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.20М

МОДЕЛИРОВАНИЕ СПЕКТРА АТОМА ВОДОРОДА

Цель работы: Изучение спектра атома водорода, расчёт постоянной Ридберга.

Оборудование и приборы: компьютер, программа «Спектр Бор».

Методика эксперимента

Работа выполняется на компьютере с использование программы «Спектр Бор» (Рис.1.), которая моделирует движение электрона в атоме водорода. Теоретической основой этой программы является полуклассическая теория атома водорода Бора (см. раздел 1)

Рис.1.

Задание 1.

1.Запустите программу «Спектр Бора». Включите кнопки «Ручной режим»

и«Закреплять линии».

2.Сдвигая кнопку «Энергию возбуждения» переведите электрон атома на восьмую разрешённую орбиту.

Приложение № 2

Модульный учебный комплекс МУК-ОК «Квантовая оптика»

Позволяет проводить лабораторные работы по темам:

1.Внешний фотоэффект;

2.Внутренний фотоэффект;

3.Фотодиод:

·Фотодиодный режим;

·Вентильный фотоэффект;

4.Опыт Франка-Герца;

5.Тепловое излучение;

6.Вакуумный диод:

·Контактная разность потенциалов;

·Распределение электронов по скоростям при термоэлектронной эмис-

сии.

В состав комплекса входят:

Блок амперметра-вольтметра Блок управления монохроматическими источниками (8 длин волн) с регулируемой интенсивностью.

Два источника напряжения Блок питания лампы с регистрацией напряжения и тока.

Регистратор излучения на двух длинах волн(0.6 мкм и 0.95 мкм) Стенд, содержащий:

·-фотоэлемент

·-фоторезистор

·-фотодиод

·-тиратрон для наблюдения опыта Франка-Герца

·Вакуумный диод

Приложение № 3

Монохроматор УМ-2

Универсальный монохроматор для видимой области спектра УМ-2 разработан в начале 50-х годов. Прибор оказался настолько удачным, что он до сих пор серийно выпускается нашей промышленностью.

Оптическая схема УМ-2 приведена на рис.5. Свет от источника проходит через входную щель 1, установленную в фокусе ахроматического объектива коллиматора 2 и далее параллельным пучком падает на диспергирующий элемент – призму Аббе 3. Фокусное расстояние объектива f1 = 280 мм, а диа-

метр его D = 47 мм. Поэтому относительное отверстие D f1 равно 1:6, т.е. это прибор средней светосилы.

Рис. 5. Оптическая схема монохроматора УМ-2

Призма Аббе является не только диспергирующим элементом, но также отклоняет любой луч, идущий через нее под углом наименьшего отклонения, на 90° (рис.6). Призма делается из трех склеенных призм, одна из которых является поворотной.

От объектива коллиматора на призму падает параллельный пучок немонохроматического света. На входной грани призмы в силу дисперсии лучи различных длин волн преломляются по-разному. Один из лучей пойдет под углом наименьшего отклонения, т.е. параллельно основанию 1-й призмы и под углом 45° отразится от гипотенузной грани поворотной призмы полного внутреннего отражения и пройдет параллельно основанию 3-й призмы. Далее этот луч попадает на границу стекло-воздух, снова преломляется и выходит из

призмы вдоль оптической оси приёмной части прибора. Призмы 1 и 3 фактически выполняют роль диспергирующей призмы.

Рис. 6. Ход лучей света через призму Аббе.

Лучи других длин волн отклоняются призмой на иные углы и выходят из нее параллельными пучками, не совпадающими с оптической осью.

Столик, на котором установлена призма, делается поворотным и вращается барабаном с отсчётами длин волн. Это позволяет вывести на оптическую ось прибора параллельный пучок лучей определенной длины. При этом угол 90° между входящим в призму и выходящим пучками данной l сохраняется. Ахроматический объектив камеры 4 собирает все параллельные лучи различных длин волн в своей фокальной плоскости. Окуляр 6 служит для визуального отсчета положений спектральных линий. В комплект прибора входят сменные выходная щель и окуляр.

Выходная щель устанавливается на пересечении оптической оси прибора и фокальной плоскости объектива камеры. За щелью ставят фотоприемник и регистрирующий прибор. Поворачивая барабан длин волн (и призму) и фикси-

руя показания прибора, можно снять спектр, подобный изображенному на рис

4,б.

В данной работе используется визуальный метод наблюдения с помощью окуляра, который устанавливается вместо щели. В поле зрения окуляра оказывается не одна линия (как за выходной щелью), а несколько (рис 7).

Для индикации луча, идущего вдоль оптической оси прибора, в фокальной плоскости объектива камеры устанавливается игла 5, силуэт которой виден через окуляр вместе с изображениями спектральных линий (рис.7). Та из линий, которая совпадает с острием иглы, выведена на оптическую ось прибора. Ее положение фиксируется на барабане длин волн против риски указателя делений.

Рис. 9. Внешний вид монохроматора УМ-2:

1 - барабан установки ширины входной щели; 2 - маховичок фокусировки объектива коллиматора; 3 - шкала фокусировки объектива коллиматора; 4 - поворотный столик; 5 - призма Аббе; 6 - барабан поворота столика с отсчетными деления ми угла поворота; 7 - указатель делений; 8 - окуляр; 9 - затвор коллиматора.

Изображение барабана установки ширины входной щели (1 на рис.9) представлено на рис. 8. Вращением по часовой стрелке барабанчика установки ширины входной щели (рис.8) можно щель открывать, в обратную сторону – закрывать. Сотые доли миллиметра указаны на верхнем торце барабанчика вертикальными штрихами. б) поворачивая барабанчик по часовой стрелке, установить сотые доли миллиметра несколько больше (на 0,10-0,20), чем требуется. Затем вернуться назад и точно установить заданную ширину щели. Такой порядок обусловлен тем, что ходовой винт любой щели имеет “мертвый ход”, а щель при градуировке под микроскопом устанавливается на 0 при ее закрывании.

При установке щели нужное деление совмещают с вертикальной чертой на основании барабанчика. Пять горизонтальных черточек на основании соответствует первоначальному раскрытию щели на 0-1-2-3-4 мм. Один полный оборот барабанчика соответствует открытию щели на 1 мм. Положение барабанчика щели, показанное на рис.9, является недопустимым, так как при этом щель “зашкалена” за 0 и ее ножи плотно прижаты друг к другу. Чтобы установить требуемую ширину, необходимо:

а) поворачивая барабанчик, совместить его верхний край с горизонтальной чертой заданного числа целых миллиметров;

Общий вид монохроматора и его органы управления показаны на рис.9. Маховичок 2 фокусировки объектива коллиматора установлен при регулировке прибора и его может вращать только преподаватель или лаборант. Если наблюдаемый спектр окажется размытым, следует, прежде всего добиться максимальной (по индивидуальному глазу) резкости спектральных линий вращением окуляра 8. Призма 5 установлена на столике 4, поворот которого осуществляется вращением барабана длин волн 6 с указателем делений 7. Барабан отградуирован в углах его поворота, при этом призма поворачивается во много раз медленнее. Поэтому, подводя барабаном длин волн каждую линию спектра на острие иглы окуляра, мы фиксируем не длину волны, а угол поворота барабана. Окуляр прибора 8 имеет накатанное кольцо, вращением которого можно добиться резкого изображения спектра и иглы-указателя в поле зрения окуляра.

ФИЗИКА ТВЁРДОГО ТЕЛА

1. ЭЛЕКТРОПРОВОЛНОСТЬ ТВЁРДЫХ ТЕЛ

1.1. Зонная структура твёрдых тел

Как известно, энергия атома может принимать только определённые значения. На рис. 1а изображены энергетические уровни отдельного атома. При объединении одинаковых атомов в молекулу принцип Паули запрещает электронам находиться в одном квантовом состоянии, т.е. каждый уровень энергии должен разбиться на два (рис.1б). При объединении одинаковых атомов в кристалл каждый уровень энергии атома превратится в целую зону, содержащую очень большое количество уровней, равное количеству атомов в кристалле. Расстояние между этими уровнями очень мало, поэтому можно считать возникшие зоны непрерывными.

Рис. 1. Энергетические структуры атомов и кристаллов.

Зона, образовавшаяся из наивысшего (валентного) уровня атома, на котором есть электрон, называется валентной зоной (ВЗ), а из следующего, т.е. первого свободного уровня атома, называется зоной проводимости (ЗП). Тип получившегося кристалла, т.е. будет он проводником, диэлектриком или полупроводником, зависит от взаимного расположения этих двух зон.

Если они перекрываются (рис. 1в), то при помещении образца в электрическое поле электрон, находящийся на верхнем уровне валентной зоны, может

ускоряться полем и увеличивать свою энергию, поднимаясь на более высокие уровни, т.е. кристалл является проводником.

Если между зоной проводимости и валентной есть разрыв - так называемая запрещённая зона Wg , то электрон не может двигаться в электрическом поле,

так как при этом он должен увеличивать свою энергию, а соответствующие уровень энергии отсутствуют. Кристалл является диэлектриком (рис. 1г).

Полупроводники - это такие вещества, проводимость которых сильно зависит от внешних условий, в частности, от температуры. Случай полупроводника соответствует малой величине запрещённой зоны. Тогда при температуре абсолютного нуля образец является диэлектриком. Но при повышении температуры Т электрон перестают занимать только нижние разрешённые уровни.

Размытие их распределения по энергии примерно равно kT , где k - постоян-

ная Больцмана. Если величина kT сопоставима с шириной запрещённой зоны, то значительное электронов переходит с верхних уровней валентной зоны на нижние уровни зоны проводимости (рис. 1д). При этом в валентной зоне образуются свободные места — «дырки», на которые могут переходить электроны с нижних уровней, освобождал при этом свои места, на которые могут придти другие электроны снизу. Этот процесс можно описать как движение дырки вниз. Процесс перемещения дырки аналогичен движению пузырька в стакане лимонада, когда на самом деле движется вода, но мы видим движение пузырька.

Дырки в валентной зоне и находящиеся в зоне проводимости электроны могут двигаться в электрическом поле, создавая электрический ток. При повышении температуры количество таких электронов (и, соответственно, дырок) сильно увеличивается, что приводит к резкому уменьшению сопротивления.

Выше описанная ситуация, когда количество дырок в точности равно количеству электронов проводимости, имеет место в так называемых собственных полупроводниках. В технике чаще используются примесные полупроводники n - и p -типа. В примесных полупроводниках основной кристалл имеет широ-

кую запрещённую зону, т.е. является диэлектриком, но в него введено определенное количество донорной (для n -типа) или акцепторной (для p -типа)

примеси, т.е. атомов, имеющих уровень, находящийся внутри запрещённой зоны основного кристалла.

В полупроводниках n -типа этот уровень расположен вблизи дна зоны проводимости (рис. 1е). Электроны с этого уровня переходят в зону проводимости и обеспечивают электропроводность, сильно зависящую от температуры. При этом дырки не образуются, так как электроны из валентной зоны отделены от донорного уровня широкой запрещённой зоной и не могут занять освободившееся на нем место.

В полупроводниках p -типа уровень расположен в запрещённой зоне

вблизи верха валентной зоны (рис. 1ж). Электроны с верхних уровней валентной зоны переходят на примесный уровень, образуя дырки, обеспечивающие электропроводность. При этом электроны проводимости отсутствуют, так как примесный уровень отделён от дна зоны проводимости широкой запрещённой.

Таким образом, основными носителями тока в полупроводниках n -типа являются отрицательно заряжённые электроны проводимости, так как их концентрация во много раз больше концентрации дырок. В полупроводниках p -

типа основные носители - дырки. Само название полупроводники n -типа получили от слова negative (отрицательный), а полупроводники p -типа - от сло-

ва positive (положительный).

Из всего вышесказанного ясно, что энергетические спектры диэлектрика и собственного полупроводника качественно подобны. Поэтому разделение веществ на диэлектрики и полупроводники является условным и определяется величиной температуры. При высоких температурах диэлектрики могут становиться полупроводниками (например, алмаз при 500ºС), а при низких - наоборот, полупроводники приобретают свойства диэлектрика. Принято считать диэлектриками вещества, у которых ширина запрещённой зоны больше 2 эВ.

1.2. Электропроводность

Электрический ток есть упорядоченное движение заряжённых микрочастиц, называемых носителями тока, каковыми в твёрдых телах являются электроны проводимости и дырки. Под влиянием внешнего электрического поля

напряженностью E на беспорядочное тепловое движение носителей тока накладывается направленное дрейфовое движение. Плотность электрического

Дрейфовая скорость при не слишком сильных полях (далее мы уточним

Коэффициент пропорциональности m называют подвижностью носителей.