Жмурки с электричеством (Деревенский) - страница 37
А не вспомнить ли нам опять про зарядовые разбалансы? Да с удовольствием. Когда, при сильном прямом токе, посторонние электроны продираются сквозь материал полупроводникового диода, они ударно возбуждают атомы. В p-области, энергии возбуждения превращаются в энергию положительных зарядовых разбалансов, а в n-области — в энергию отрицательных зарядовых разбалансов. Эти превращения особенно эффективны для энергий возбуждения, соответствующих полосе оптического поглощения. Дальше получается вот что: подчиняясь приложенному прямому напряжению, зарядовые разбалансы мигрируют к p-n-переходу. И некоторые тамошние атомы оказываются в состоянии, которое по-простому называется «ни то, ни сё». А именно: в одной из атомарных связок «протон-электрон», со стороны p-области, оказывается положительный зарядовый разбаланс, а в другой, со стороны n-области — отрицательный зарядовый разбаланс. Это — непорядок. Он быстренько исправляется: делается сброс энергии этих противоположных зарядовых разбалансов — через превращение её в световую энергию. Отполировать две боковые граньки кристалла, чтобы получился резонатор — и свет будет не простой, а лазерный. Делов-то!
Опять же, это речь шла про постоянные токи в полупроводниках, когда подвижки посторонних электронов играют заметную роль. При переменных же напряжениях, подвижки электричества в полупроводниках, начиная с некоторых частот, обеспечиваются только зарядовыми разбалансами. Не подозревая об этом, исследователи приходят к выводу о сумасшедших подвижностях свободных носителей. Доходит до того, что при попытке объяснить эти сумасшедшие подвижности, у теоретиков захватывает дух, и они затрудняются сделать выбор — то ли петь про туннельный эффект, то ли про сверхпроводимость. Версии-то — одна другой краше! Одна другой высоконаучнее!
А у нас — всё по-крестьянски. Везде, где есть связанные заряды, электромагнитные явления становятся до неприличия понятными, если учитывать то, что вытворяют зарядовые разбалансы. Кстати, радиоволна, например, в воздухе — это не что иное, как волна зарядовых разбалансов в атомах. А в пространстве между атомами — от радиоволны ничего нет! Может, кому-то покажется, что мы под конец совсем свихнулись? Нет, мы-то свихнулись не совсем — по сравнению с теми, кто учит нас, что радиоволна, при распространении, вызывает колебания индуцируемых электрических диполей в молекулах, а также переориентации молекул с готовыми диполями. Такое было бы возможно, если частота радиоволны превышала бы среднюю частоту столкновений молекул в воздухе. Иначе, из-за столкновений, молекулярные диполи не успевали бы отрабатывать даже одного периода колебаний на радиочастоте — и воздушная среда не давала бы отклика на радиоволну. Однако, даже для низкочастотных радиоволн, отклик воздушной среды, безусловно, есть — поскольку скорость этих радиоволн зависит, в том числе, от температуры, давления и влажности этой среды. Значит, радиоволна проявляет себя в воздушной среде вовсе не через трепыхания молекулярных диполей.