temperature phonon et courant d'electron

[hterrolle]

bonjour,

je cherche a synthétiser mais idées sur les phènomènes de temperture phonon et courant electrique:

Je vais orendre l'example d'un petit fils de fer parcouru par un courant continu.

Donc j'applique une difference de potentiel X est etremité de mon fils. Je vais essayé de resumer le processus.

1) le courant passe dans le fils
2) les electrons se deplace dans le fils
3) Le mouvement des electron libres crée des interference EM avec les atomes environents
4) C'est interference impose un deplacement des atome (vibration), phonon
5) C'est phonon ou vibration font augmenter la temperature graduellement dans le temps.

Maintenant que se passe t'il dans le temps.

1) la temperature augmente
2) la resistance electrique augmente
3) le volume du fils augmente
4) la vibration des atomes augmentent

4) le nombres d'electrone en sortie du fils diminu (la conduction diminu)
5) l'exitation des electron augmente jusqu'a emettre dans les frequence visible. (fils chauffe au rouge)

Je voulais savoir, avant de continuer si je n'avais rien oublié.
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[invitea774bcd7]

bonjour,

je cherche à synthétiser mes idées sur les phénomènes de température phonon et courant électrique:

Je vais prendre l'exemple d'un petit fil de fer parcouru par un courant continu.

Donc j'applique une différence de potentiel X aux extrémités de mon fil. Je vais essayer de résumer le processus.

1) le courant passe dans le fil
2) les électrons se déplacent dans le fil
3) Le mouvement des électrons libres crée des interférences EM avec les atomes environnants
4) Ces interférences imposent un déplacement des atomes (vibration), phonon
5) Ces phonons ou vibrations font augmenter la température graduellement dans le temps.

Maintenant que se passe-t-il dans le temps.

1) la température augmente
2) la résistance électrique augmente
3) le volume du fil augmente
4) la vibration des atomes augmente

4) le nombre d'électrons en sortie du fil diminue (la conduction diminue)
5) l'excitation des électrons augmente jusqu'à émettre dans les fréquences visibles. (fil chauffe au rouge)

Je voulais savoir, avant de continuer si je n'avais rien oublié.

Un truc que tu as oublié : utiliser un navigateur internet comportant un correcteur orthographique…

[hterrolle]

merci guerom00,

Si suis plutot pour le 100 fautes que le sans faute.

donc si ont considère que pour le fer les bandes de conduction = bandes de valance(laiasons). Se sont donc le electrons de liaison qui passe qu'un passe d'un atome a l'autre pour permettre la conduction du courant.

Est ce que je peut voir se mouvement d'electron comme la destruction d'une liaison momment ou electron change d'atome ?

[hterrolle]

Bon je voie que ma question a fait un bide ( a moins que se ne soit l'orthographe).

Est ce que je peut voir se mouvement d'electron comme la destruction d'une liaison momment ou electron change d'atome ?

Pourtant il semble bien que l'electrolyse de l'eau produise aussi la destruction des laiaisons.

Et puis detruire une liaison c'est aussi l'occasion de permettre a un electron de retrouver une certaine liberté de mouvement(d'acquerir une energie cinetique superieur a celle qu'il avait etant lié) et du coup de rendre l'atome un peut plus libre de bouger.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Karibou Blanc]

Est ce que je peut voir se mouvement d'electron comme la destruction d'une liaison momment ou electron change d'atome ?

Dans un métal, les électrons en périphérie de l'atome ne sont plus liés à ce dernier. Ceci est du à l'ensemble de la structure cristalline du métal, en opposition avec l'atome isolé. Ces électrons sont donc libres, et responsables de la conditions, aucune liaison ne se brise quand tu appliques un champ électrique de manière à les mettre en mouvement, puisqu'ils n'étaient pas liés au départ.

En revanche l'approche du courant électrique par des petites billes chargées qui se déplacent dans le métal est fausse, la mécanique quantique domine la dynamique des électrons dans un métal, l'approche fonction d'onde est inévitable.

[hterrolle]

bonjour Karibou Blanc,

Merci pour la reponse. Mais cela me pose un probleme c'est electron non lié. Puisque dans un metal la bande de valence(laiason) est egale a la bande de conduction.

il est donc necessaire que certains electrons de valence ne servent pas a établir des liaisons. Dans se cas il est necessaire qu'il y est sufissement de vide entre les atome pour que les electron puissent passer entre les mailles.
Le vide entre les atome ne manquant pas. Il est interressant de voir que la diminution de conductivité peut aussi être proportionnelle a la place disponible entre les atome(que cela soit du aux vibration ou a autre chose).

Il y d'ailleurs quelleque chose qui me manque c'est le nombres de liaison dans les materiaux en fonction des niveau d'energie pour le fer on a 2, 8, 14, 2.

Est ce que les liaisons se font grace au 2 electrons de dernier niveau ou sur le niveau inferieur laissant ainsi 2 electron libres.

Je sais que cela n'est pas simple. mais sinon cela ne serait pas amusant.

[Karibou Blanc]

Puisque dans un metal la bande de valence(laiason) est egale a la bande de conduction.

Dans ce cas bande de valence ne signifie pas que les électrons qui y sont forment des liaisons covalentes avec les noyaux. Valence signifie simplement que c'est la bande ou se trouve les électrons les plus éloignés des noyaux.

il est donc necessaire que certains electrons de valence ne servent pas a établir des liaisons

C'est le cas dans un métal en effet, car ces électrons de valences sont libres.

Dans se cas il est necessaire qu'il y est sufissement de vide entre les atome pour que les electron puissent passer entre les mailles.
Le vide entre les atome ne manquant pas. Il est interressant de voir que la diminution de conductivité peut aussi être proportionnelle a la place disponible entre les atome(que cela soit du aux vibration ou a autre chose).

Encore une fois, oublie la modélisation (visualisation) des électrons (et des atomes en général) comme des petites billes baignant dans un océan d'espace vide. C'est une vision classique qui est fausse car la mécanique quantique est de rigueur à ces échelles.

Il y d'ailleurs quelleque chose qui me manque c'est le nombres de liaison dans les materiaux en fonction des niveau d'energie pour le fer on a 2, 8, 14, 2.

Est ce que les liaisons se font grace au 2 electrons de dernier niveau ou sur le niveau inferieur laissant ainsi 2 electron libres.

de quels liaisons tu parles la ? entre quoi et quoi ?

[hterrolle]

Je parle de liaison dans un solide de fer.

Encore une fois, oublie la modélisation (visualisation) des électrons (et des atomes en général) comme des petites billes baignant dans un océan d'espace vide. C'est une vision classique qui est fausse car la mécanique quantique est de rigueur à ces échelles

Je suis d'accord que le modèle quantique permet une modelisation mathématique. Par contre la visualisation (modele physique) me semble indispensable tant que l'electron correspond a un modele dualiste(onde corpuscule). Il est difficile de privilégier un modèle plus que l'autre. Puisque notre esprit a besoin de symbole pour se representer les choses. Le symbole mathématique reste un symbole abstrait, il represente l'outil utilisé pour representer des phènomènes physique. La direction que je me suis donné, c'est de tenter une representation physique des modeles mathématiques.

Je sort du sujet du post pour te definir ma demarche. Une electron et a la fois physqique dans notre monde d'humain et quantique parce que c'est objet (energie au sens large) rayonne des EM. En fait se sont les ondes qui reste quantique bien que les objets peuvent parfois le devenir (annilation e+ e- par example).
Mais rien ne nous empeche de modeliser chaque EM comme l'as fait Maxwell. Est de nous representer l'electron comme une petit bille faite d'energie exercant une attraction repulsion avec d'autres element.

Je represente la bille comme une phere central. Ensuite je modelise d'autre sphere representant le potentiel attractif pour un delta de distance ou temps . Que des ondes parcourt les spheres de potentiel (variation ces champs electrique est magnetique) si l'electron est en mouvement(j'evite le cone je prefére des spehre en mouvement cela donne un mouvement aux potentiel est cela permet de considere les point vechaucant deux sphres comme les interaction negative). Ensuite je modelise les relation noyau electron. Mainenant j'essaye de comprendre l'interaction des atome entre eux. Toujours sur la même base.

J'avoue avoir les limites en mathematique. par contre je reconnais que le cote propabiliste de la mécanique quantique a permis de grande avancé technologique. De que de toute facon la propabilité reste une constante universel. Même dans notre vie de tout les jours elles est a l'oeuvre. Qu'elle est notre propabilité de réussir ou dechouer. La Propabilité est un defis au hasard. C'est comme cela que j'aime comprendre se terme.

[invite835105c9]

le probleme c'est que la meca Q n'est pas plus mathematique ou physique qu'autre chose. Elle est avec ses "emerdes" (desole pour la grossierte) !!!

C'est vrai que souvent on se racroche aux maths parce qu'il n'est pas facile de se faire une image d'un electron qui ne serait pas une petite bille mais juste une superposition "d'ondes" qui en plus ne sont meme pas des ondes comme celles que je fais en jettant un caillou dans l'eau mais seulement des probabilites (enfin pour leur carre) que je dois projeter au moyen d'un operateur dans un espace bizare que je ne sais meme pas ce que c'est. Bref parfois parler en terme de matrice et d'hamiltonien a diagonaliser ca rassure !!!!

mais bon pour en revenir a nos electrons dans la bande de valence, ils sont partout car delocalises et qu'en plus parfois on parle meme de liquide de Fermi (pas de fermions quoique !!!). L'horreur la physique du solide, et encore la on parle que de conducteur dans les semi-conducteurs (en plus il y a les trous qui eux ne sont pas des petites billes, comment un trou pourrait-il etre une bille).

[hterrolle]

mais le trou est consideré comme une charge positive. Même si je prefere le mot trou comme espace libre baigné d'un fort potentiel positif. Mais si il y a potentiel positif il me semble qu'il provienne du noyau ou des spin d'electron (mais la je ne suis pas encore trop au point). Je doit deja comprendre la liaison. Chaque chose en son temps.

[Karibou Blanc]

mais le trou est consideré comme une charge positive.

oui, plus exactement comme un défaut de charge négative. Le terme trou prend toute sa signification dans l'espace des impulsions.

Même si je prefere le mot trou comme espace libre baigné d'un fort potentiel positif

mais c'est incorrect, tout comme l'électron n'est pas localisé dans le métal, le trou (dans un semi-conducteur cette fois) ne l'ai pas non plus.

Mais si il y a potentiel positif il me semble qu'il provienne du noyau ou des spin d'electron

le trou est un moyen de modéliser l'absence d'un électron, la charge positive de ce dernier provient in fine de celle d'un proton d'un noyau. Mais encore une fois cette charge n'est pas localisée et ne peut etre associé à celle d'un proton d'un noyau bien précis.

[hterrolle]

je suis d'accord avec vous concernant la notion quantique est la propabilité de presence. Mais si on était capable de faire une photo avec un temps de prise extremement court. Chaque photo representerait en image figé de l'organisation des particules un peut comme au zero absolu(ont le souhaite).
En partant de cette image a t=0 et en Modelisant une action exterieur sur se systeme on peut au moins avoir une petite idée des phénomènes qu'un photon peu induire dans un solide.

Mais je reste conscient que cette representation ne sera pas la réalité. Mais devrait être capable de modeliser certain phénomènes.

Mais pour cela il me faudrait conprendre la formation des liaisons est comment certain electron peuvent se retouver libre, disont avec un potentiel d'attraction coulonbienne reduis se qui leur permet de pouvoir s'echapper de celui ci.

Est cela reste un exellent exercice de toute manière surtout ^pour un informaticien.