Для устройства такого бильярда возьмем обычное плоское корыто, наполненное водой, волны на поверхности воды будут «электронами». Для нашей модели необходимо возбуждать волны с помощью длинной линейки, частицы изображаются плоскими бегущими волнами, а не круговыми волнами от упавшего в воду камешка.
К сожалению, весьма сложно создать в домашних условиях довольно большой полигон, чтобы спокойно наблюдать движение волны «электрона». После того как волна дойдет до стенки и отразится, возникнет рябь (интерференция), и надо будет ждать, пока вода успокоится для следующего опыта.
На квантовом бильярде можно попробовать устроить «кристаллическую решетку». Прикрепим к дну установленные правильными рядами палочки или что-нибудь еще в этом роде, так, чтобы они выступали над водой. Пустим на «кристаллическую решетку» плоскую волну «электрон». Она будет рассеиваться на каждой палочке — «атоме». От каждой палочки будут расходиться круги, которые затем, однако, сложатся, и мы увидим необычный результат: волна «электрон» пройдет через «кристалл». Конечно, на нашем кустарном бильярде она окажется искаженной, но можно доказать такое утверждение: если бы мы всё сделали совершенно точно, то и волна прошла бы без искажений.
Был проиллюстрирован один из результатов квантовой механики: электрон проходит через правильную кристаллическую решетку, «не замечая» ее. Но это справедливо только для идеальной решетки. Любое отклонение от идеальности нарушает движение электронов и тем самым вносит вклад в электрическое сопротивление. Отклонения от идеальности возникают по двум причинам.
Первая причина — фононы. Атомы решетки всё время колеблются и отклоняются от средних положений — тем больше, чем выше температура. Именно отсюда возникает температурная зависимость электрического сопротивления.
Вторая причина — дефекты. Это примеси — «чужие» атомы в узлах решетки; вакансии — отсутствие атома там, где он должен быть;
«разрывы» решетки, которые называются дислокациями, и т. д. Видов дефектов набирается довольно много, они отвечают за остаточное электрическое сопротивление — ρ0.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему