Каковы значения контактной разности потенциалов и зарядов на каждой поверхности, если имеются пары
Инструкция: Когда два разных материала находятся в контакте друг с другом, между их поверхностями возникает какая-то разность потенциалов и заряды. Это связано с разницей в работе выхода, которая характеризует энергию, необходимую электрону, чтобы покинуть материал. Разность потенциалов обусловлена разностью в работе выхода материалов и определяет направление движения заряда.
Для определения значений контактной разности потенциалов и зарядов на каждой поверхности необходимо вычислить разницу в работе выхода для каждой пары материалов.
Рассмотрим пары материалов:
1. Вольфрам и платина:
Разность потенциалов: 5,29 эВ — 4,5 эВ = 0,79 эВ
Заряд на поверхности вольфрама: положительный (+)
Заряд на поверхности платины: отрицательный (-)
2. Вольфрам и цинк:
Разность потенциалов: 3,74 эВ — 4,5 эВ = -0,76 эВ
Заряд на поверхности вольфрама: отрицательный (-)
Заряд на поверхности цинка: положительный (+)
3. Медь и барий:
Разность потенциалов: 4,47 эВ — 2,49 эВ = 1,98 эВ
Заряд на поверхности меди: положительный (+)
Заряд на поверхности бария: отрицательный (-)
Пример использования:
Значения контактной разности потенциалов и зарядов на поверхностях для пар материалов:
1. Вольфрам и платина: разность потенциалов = 0,79 эВ, заряды: вольфрам (+), платина (-).
2. Вольфрам и цинк: разность потенциалов = -0,76 эВ, заряды: вольфрам (-), цинк (+).
3. Медь и барий: разность потенциалов = 1,98 эВ, заряды: медь (+), барий (-).
Совет: Чтобы лучше понять концепцию контактной разности потенциалов и зарядов на поверхностях разных материалов, можно использовать аналогию с перетеканием воды из высокого уровня вниз, где высокий уровень — материал с более высокой работой выхода, а низкий уровень — материал с более низкой работой выхода.
Упражнение: Какова будет разность потенциалов и заряды на поверхностях, если имеются пары материалов в контакте: алюминий и серебро, алюминий и железо, свинец и никель? Работа выхода алюминия равна 4,26 эВ, серебра — 4,74 эВ, железа — 4,5 эВ, свинца — 3,72 эВ, никеля — 5,15 эВ.