ಮುಕ್ತ ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ದ್ರವ್ಯಗಳ ಕುರಿತು

ದ್ರವ್ಯಗಳು ವಿಶೇಷ ಪ್ರಕಾರದ ಬಂಧನವನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ದ್ರವ್ಯಬಂಧನ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ, ಮತ್ತು ಗ್ರೀಡ್ ಘಟನೆಯನ್ನು ರಚಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಬಂಧನ ಪ್ರಕಾರದ ಅನನ್ಯತೆ ಯಾವುದೋ ದ್ವಿಭಾಜನ ಬಂಧನ ಅಥವಾ ಸಹಭಾಗ ಬಂಧನದಲ್ಲಿ ಇಲ್ಲಿ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಶೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಒಂದೇ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ಉಂಟಾಗಿರುತ್ತವೆ, ದ್ರವ್ಯಬಂಧನದಲ್ಲಿ ಬಂಧನವು ಗ್ರೀಡ್‌ನಲ್ಲಿನ ಎಲ್ಲಾ ಅಣುಗಳ ನಡುವಿನಲ್ಲಿ ರಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಅಣುಯಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಉಂಟಾಗಿರುವ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಗ್ರೀಡ್‌ನ ಎಲ್ಲಾ ಭಾಗದ ನಡುವಿನ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಶೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಸ್ವತಂತ್ರ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಗ್ರೀಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್ ಗ್ಯಾಸ್ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.
ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್-ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ ಮತ್ತು ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್-ಐಓನ್ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ತ್ಯಾಜಿಸಿದಾಗ, ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಲೇಟಿಸ್ ನಲ್ಲಿನ ಐಓನ್‌ಗಳ ನಿರಂತರ ಟಕ್ಕಾಟತ್ತಿನ ನಡುವೆ ಕೊನೆಯ ಬಾಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗುತ್ತದೆ. ಡ್ರುಡ್ ಈ ವಿಧಾನವನ್ನು ನೀಡಿದನು ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ಉಪಯೋಗಿಸಿ ದ್ರವ್ಯಗಳ ಹಲವಾರು ಗುಣಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿ ವಿವರಿಸಿದನು, ಉದಾಹರಣೆಗಳೆಂದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಲಕತೆ, ಉಷ್ಮಾ ಚಾಲಕತೆ ಮುಂತಾದವು.

ಡ್ರುಡ್ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಸರಳ ಮೆಕಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ಸಮೀಕರಣಗಳನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿ ಹಲವಾರು ವ್ಯಕ್ತ ಪದಗಳನ್ನು ಪಡೆದನು ಮತ್ತು ಓಹ್ಮ್ಸ್ ನಿಯಮ ಗಳಿಗೆ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ನೀಡಿದನು. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಗ್ರೀಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಚಲನೆಯನ್ನು ನಡೆಸುತ್ತವೆ, ಇದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಉಷ್ಮಾ ಶಕ್ತಿಯ ಕಾರಣವಾಗಿದ್ದರೂ, ಇದರ ಮೊತ್ತದ ಪರಿಣಾಮ ಶೂನ್ಯವಾಗಿ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ ದ್ರವ್ಯಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಪ್ರತಿ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗೆ ತನ್ನ ಆಧಾನ ಮೂಲಕ ಕ್ರಿಯಾಶೀಲ ಬಲದ ಕಾರಣದಿಂದ ವೇಗದ ಇನ್ನೊಂದು ಘಟಕವು ಸುತ್ತೀಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.

ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೆಕಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ಪ್ರಕಾರ ನಾವು ಲೆಕ್ಕಿಸಬಹುದು-

ಇಲ್ಲಿ, e= ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಆಧಾನ,
E = ಅನ್ವಯಿಸಿದ ವಿದ್ಯುತ್ ಕ್ಷೇತ್ರ V/m
m = ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ
x = ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ದೂರ.

ಸಮೀಕರಣ (i) ನ ಅನ್ತರ್ಗತ ಸಂಯೋಜಿಸಿ

ಇಲ್ಲಿ, A ಮತ್ತು C ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳು.

ಸಮೀಕರಣ (ii) ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ವೇಗದ ಸಮೀಕರಣವಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ C ವೇಗದ ವಿಮಾನದ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಇದು ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸದಿದ್ದಾಗ ಇದು ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ನ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ವೇಗವಾಗಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ,
ಆದರೆ, ನಾವು ಹಿಂದೆ ಚರ್ಚಿಸಿದಂತೆ ಈ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ವೇಗ ಶೂನ್ಯವಾಗಿ ಮಾತ್ರ ಸರಾಸರಿ ವೇಗವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸಬಹುದು-

ಈ ಸಮೀಕರಣವು ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ವೇಗವು ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ E ಅನ್ವಯವಾಗಿದ್ದಾಗ, ಆದರೆ ಇದು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಈ ವಿಷಯಕ್ಕೆ ವಿವರಣೆ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಗ್ರೀಡ್‌ನಲ್ಲಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಚಲಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಬಹುದಾ ಗ್ರೀಡ್ ಘಟನೆಯಲ್ಲಿನ ಐಓನ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಟಕ್ಕಾಟತ್ತು ಮತ್ತು ವೇಗವನ್ನು ಗುಂಪು ಮತ್ತು ಪುನಃ ಟಕ್ಕಾಟತ್ತು ಮತ್ತು ಇನ್ನೂ ಮುಂದುವರೆಯುತ್ತದೆ ಎಂದು ನೀಡಲಾಗಿದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ ಸರಾಸರಿ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ನೋಡಿದಾಗ T ಎಂಬ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಟಕ್ಕಾಟತ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಸರಾಸರಿ ಸಮಯವನ್ನು ನೋಡುತ್ತೇವೆ, ಇದನ್ನು ಟೆನ್ಷನ್ ಸಮಯ ಅಥವಾ ಟಕ್ಕಾಟತ್ತು ಸಮಯ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ, ಮತ್ತು T ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳು ಸಾಧಿಸಿದ ಸರಾಸರಿ ವೇಗವನ್ನು ದ್ರಿಫ್ಟ್ ವೇಗ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ.

ಈಗ, ಪ್ರತಿ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ ಏಕಕಕ್ಕೆ ಇಲ್ಕ್ಟ್ರಾನ್‌ಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ n ಆದಾಗ, dt ಸಮಯದಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತೀರ್ಣ A ಮೂಲಕ ಕೆಲವು ಆಧಾನ ಸ್ಥಳಾಂತರವಾಗಿ ಹೋಗುತ್ತದೆ

ಆದ್ದರಿಂದ, ಹೋಗುವ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ತ್ರೋತವು

ಮತ್ತು ಹೀಗೆ ವಿದ್ಯುತ್ ಸ್ತ್ರೋತದ ಘನತೆಯು,