283

nych. Warunkiem równowagi dynamicznej na styku jest równość energii elektronów swobodnych w obu metalach, co odpowiada zrównaniu pozio- V mów Fermiego w tych metalach. Zrównanie się poziomów Fermiego odpo- ^ wiada sytuacji, w której metal oddający elektrony uzyskał potencjał wy- y ższy, a przyjmujący elektrony — potencjał niższy. W ten sposób na styku metali wytworzyła się różnica potencjałów (napięcie kontaktowe). Powstałej różnicy potencjałów towarzyszy pole elektryczne skierowane w kierunku metalu, który uzyskał mniejszy potencjał. Pole to hamuje dalszy przepływ elektronów.

Rozpatrzmy od czego zależy wartość kontaktowej różnicy potencjałów na styku dwóch metali. Weźmy dwa metale A i B spojone ze sobą i załóżmy, że praca wyjścia W_B elektronów z metalu B jest większa od pracy wyjścia W_A elektronów z metalu A. Wykorzystując wzór (5.124) można zapisać:

=eV'_A W_B

Z założenia wynika nierówność:

W_A<W_B

W związku z tym elektrony przechodzą z metalu A do metalu B tak długo, aż dojdzie do zrównania ich energii. Powstała różnica potencjałów w stanie równowagi będzie równa:

(5.125)

Uwzględniając wzór (5.124), otrzymujemy wyrażenie na różnicę potencjałów na styku dwóch różnych metali, która wynika z różnicy ich prac wyjścia

(5.126)

Jach. Jeżeli przyjąć, że na jednostkę objętości metalu A przypada elek-^r°nów swobodnych, a dla metalu B liczba ta wynosi n_0B, to na styku tych istnieje gradient koncentracji elektronów, w którego wyniku będzie Ig, ^ęP°wał przepływ elektronów z metalu o koncentracji większej do me-_r^.° koncentracji mniejszej. Przepływowi temu odpowiada wzrastająca

^stępował przepływ elektronów z metalu o koncentracji większej do me-

^Peratury T.

Drugim czynnikiem wpływającym na wartość kontaktowej różnicy potencjałów jest różna koncentracja elektronów swobodnych w obu meta-*nch. Jeżeli przyjąć, że na jednostkę objętości metalu A przypada elek-

t.TWrv ii    „    «...    _     Vr**    -