Phantom charges and thermoelectrons. Фантомные заряды и термоэлектроны.

Опять – заметка сугубо физическая. Каюсь!

Но так уж сами собой сложились мыслительные цепочки в мозгу, а против природы не попрёшь!

Термоэлектронная эмиссия в свете «молекулрно-электрической теории».

Первое:

Есть два барьера для свободных электронов в металле – магнитное взаимодействие электронов с ионами решётки и электрическое. Последнее для «внутренних» процессов сопротивления и, соответственно, нагрева, значительной роли не играют.

Здесь ведущую роль играют взаимодействия магнитных полей электронов и ионов. (См. заметку «Электрическое сопротивление»)

Второе:

Но для «вылета» электронов за пределы металла, большую роль играют уже силы электрического взаимодействия.

И, вот, они-то при нагреве слабеют, то есть потенциальный барьер, предотвращающий эмиссию свободных электнов при нагреве утоньшается и уменьшает свою высоту.

ПОЧЕМУ?

Вариант первый и пока единственный..

Официальная наука заявляет, что, де, ионы в узлах решётки, слегка колеблются около положения равновесия. Чем выше температура, тем сильней эти колебания по амплитуде и частоте. Ударяют по электронам, которые сначала ударили по ним и их этим ускорили!!!??? И, ускоренные электронами тока ионы своими ударами передают энергию этим же электронам.

Не бред ли?

Я же говорю, что никаких механических колебаний собственно ионов вообще нет! (См. заметку «Молекулярно-электрическая теория»)

Есть случайные хаотические изменения их электронных «облаков», оболочек и они-то создают спонтанные хаотические концентрации электрических зарядов в металле (и не только в металле, но и в любом веществе). То есть некие фантомные электрические заряды, которые появляются и исчезают с огромной частотой порядка триллиона в секунду. И температура данного вещества есть ничто иное, как именно частота и амплитуда их возникновений. Косвенным подтверждением этой гипотезы является длина волн инфракрасного излучения тел при комнатных температурах.

Тогда можно предположить, что свободные электроны не «просто так» вылетают из нагретого металла, а выталкиваются или, по крайней мере, «подталкиваются» вот этими фантомными зарядами. То есть не скорость механического движения ионов (ничтожно малая по сравнению с тепловыми скоростями электронов) придаёт добавочную кинетическую энергию электронам, а именно электрические поля фантомных зарядов. Если к тому же допустить гипотезу, что электроны на короткое время образуют Куперовские пары, и их заряд увеличивается вдвое, а их магнитное взаимодействие с ионами уменьшается практически до нуля,то, благодаря этим двум факторам, они приобретают нужную энергию, чтобы или просто покинуть металл или хотя бы «просочиться» за счёт туннельного эффекта наружу.

Фантомные заряды ускоряют свои пульсации при росте температуры. А каждое случайное скопление зарядов, это фантомный заряд, создающий сильное электрическое поле, которое придаёт дополнительное ускорение свободным электронам в металле и они преодолевают потенциальный барьер. Если предположить, что каждый фантомный заряд «толкает» один электрон, то получается, что, чем больше таких «электрических флюктуаций» возникает ежесекундно, тем больше электронов будет вылетать из нагретого металла! А это как раз и происходит при повышении температуры металла.

Это, правда, отменяет идею уменьшения потенциального барьера, которая тоже является лишь гипотезой. Впрочем, нет большого противоречия. Возможно, происходят оба процесса параллельно: Утоньшение и снижение потенциального барьера и увеличение кинетической энергии электронов в металле за счёт фантомных зарядов.

И третий: Спонтанное образование и распад Куперовских пар, которые быстро выбрасываются из металла благодаря своей «магнитной нейтральности» Их легче выбросить из металла из-за того, что их магнитное взаимодействие с ионами решётки равно нулю, то есть этого рода связь не мешает им покинуть металл. Второе – что они имеют вдвое больший электрический заряд, а значит получают от фантомных зарядов большую энергию. И потому, если всё же речь идёт о туннельном эффекте легче «просачиваются» через или просто преодолевают потенциальный барьер!

Значит, на данном этапе мы «отменяем» или преуменьшаем роль изменения потенциального барьера и поднимаем энергию электронных пар, за счёт чего сильно возрастает вероятность их эмиссии из нагретого металла.

Анализ допущенных мной ошибок.

Первое: Я отверг изначально идею, что электроны тока «отдают свою кинетическую энергию ионам решётки, что вызывает их (ионо) более сильные колебания, то есть повышение температуры всего проводника, нагрев, иными словами. Почему?

Да потому, что при самом сильном возможном токе электроны дрейфуют по проводу со скоростью сотые-десятые доли миллиметра в секунду, в то время как скорости их теплового, хаотического движения составляют сотни и тысячи километров в секунду!!! Ионы решётки тоже колеблются со скоростями сотни метров в секунду, так, как ползущие со скоростью улитки электроны НЕ могут передавать им свою кинетическую энергию, если допустить ОБЩЕПРИНЯТЫЙ в физике приём, считая столкновение электронов и ионов МЕХАНИЧЕСКИМИ столкновениями двух «шариков». Передавать просто нечего!

НЕ ошибка.

Второе:

Но, поскольку факты говорят о том, что электрический ток нагревает проводник, то за счёт чего это происходит? Ведь не нагревается же он от хаотического теплового движения электронов. (Такие скорости электронов ВООБЩЕ НЕ ЗАВИСЯТ от температуры проводника и эта независимость простирается от абсолютного нуля (—273 градуса по Цельсию) и до температур в 10 000 градусов!!!)

Я этот факт объяснил тем, что при наличие тока, создаваемое им внутри проводника магнитное поле поворачивает и ионы решётки так, что они начинают МАГНИТНО взаимодействовать с магнитными полями электронов. Эти магнитные толчки (взаимодействие спинов электронов и ионов) усиливают подвижность ионов в узлах решётки и температура повышается. Подчёркиваю, не электрические поля ионов и электронов, а именно их магнитные поля, взаимодействуя, создают и электрическое сопротивление любого проводника и его нагрев от тока! Эта гипотеза так же хорошо проясняет эффект сверхпроводимости у некоторых металлов при температурах, близких к абсолютному нулю. Зато магнитные поля электронов, не «тревожимые» сильными тепловыми колебаниями решётки, как раз помогают электронам соединиться в так называемые Куперовские пары с суммарным спином, моментом импульса, (и их общим магнитным полем) равным НУЛЮ.

Не ошибка.

Третье:

Коль скоро электронам для вылета из металла необходима достаточная энергия, и собственно электрический ток НЕ МОЖЕТ им сообщить этой недостающей скорости вылета, то возникает естественный вопрос: КАК нагрев проводника (металла), неважно от чего, всё же вызывает вылет электронов (Термоэлектронную эмиссию)?

Учитывая всё вышесказанное, я предположил, что НЕ СКОРОСТИ электронов увеливиаются при нагреве, а уменьшаются силы электрического притяжение электронов, которые их удерживали в металле, и тогда электроны могут с определённой вероятность «просочиться» сквозь потенциальный барьер (вышеупомянутые электрические силы).

Это и была главная моя ошибка. Концентрация внимания и попыток объяснения на изменениях в БАРЬЕРЕ! А получилось не то.

Для «облегчения» ему этой задачи, я предложил дополнительно считать, что в металле ПРИ ЛЮБОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ образуются Куперовские пары «сцепившихся» спинами электронов, которые магнитными силами в металле уже не удерживаются. Хотя они и очень быстро распадаются, но всё время образуются и новые, которые могут пройти сквозь барьер за счёт туннельного эффекта.

Для опытной проверки моего предположения я указал явление «красной границы фотоэффекта», которая по мере нагрева должна спускаться вниз, в сторону более низких энергий фотонов.

Четвёртое:

Но оставалась одна неясность – ЧТО при нагреве уменьшает эти силы удержания, что уменьшает барьер и по высоте и по толщине???

В своей попытке найти причину, я вдруг, сам того не заметив, пришёл к противоположному выводу, опрокидывающему мою исходную позицию, что не электроны приобретают больше энергии. а барьер снижается. Оказывается ЕСТЬ при нагреве силы, которые всё же «ускоряют» электроны!

Это – возникающие спонтанно и усиливающиеся по амплитуде и частоте фантомные электрические заряды, которые своими мощными полями придают электронам дополнительную энергию и те начинают вылетать из нагретого металла. Необходимость в снижении барьера отпала. Оно (снижение) может, в приницпе, существовать, но серьёзной надобности в нём нет!

Куперовские пары вообще не противоречат данной гипотезе, и даже наоборот: Поскольку их заряд равен двойному электронному, то и сила электрического «толчка» от фантомных зарядов тоже увеличивается вдвое, в то время как магнитной составляющей «удержания», как для одиночных электронов в металле, для пар нет!

Таким образом, резюмируя, можно сказать, что предложенная два года тому назад «молекулярно-электрическая теория» (взамен отвергнутой «молекулярно-кинетической теории») нашла своё новое приложение для объяснения явления термоэлектронной эмиссии.

Мыслительная цепочка: От «НУЛЬ-ЛУЧА» – к сверхпроводимости, от неё – к вопросу о причинах электрического сопротивления, от него – к объяснению нагрева проводника током, от него – к термоэлектронной эмиссии с возвратом к идее «молекулярно-электрической теории» и Куперовским парам сверхпроводимости.

Верны ли эти гипотезы – смогут сказать лишь эксперименты!

Моё личное интуитивное ощущение — что они верны, ибо слишком уж «СОВПАДАТЕЛЬНЫ» со многими разрозненными фактами.

«Итак, замкнулась времён связующая цепь.

Коль мысленных усилий не жалеть»

3 XII 2019

Добавить комментарий

Заполните поля или щелкните по значку, чтобы оставить свой комментарий:

Логотип WordPress.com

Для комментария используется ваша учётная запись WordPress.com. Выход /  Изменить )

Google photo

Для комментария используется ваша учётная запись Google. Выход /  Изменить )

Фотография Twitter

Для комментария используется ваша учётная запись Twitter. Выход /  Изменить )

Фотография Facebook

Для комментария используется ваша учётная запись Facebook. Выход /  Изменить )

Connecting to %s