วันพุธที่ 24 ตุลาคม พ.ศ. 2555

อิเล็กตรอนอิสระ


อิเล็กตรอนอิสระ
          วัตถุ สสาร หรือ ธาตุ ต่างๆที่มีบนโลก เมื่อมองลึกเข้าไปถึงอะตอมของวัตถุ สสารหรือธาตุต่างๆแล้ว เราจะพบว่าในอะตอมของวัตถุ สสาร หรือธาตุต่างๆ มีประจุไฟฟ้าอยู่ภายในอะตอมนั้น คือ ประกอบด้วยโปรตอน (P)  มีประจุบวก (+) และอิเล็กตรอน (E) มีประจุลบ (-) แต่ในสภาวะปกติของวัตถุ สสาร หรือธาตุต่างๆ เหล่านั้นจะไม่แสดงอำนาจไฟฟ้าใดๆ ออกมา เพราะว่าในแต่ละอะตอมของวัตถุ สสารหรือธาตุต่างๆ มีจำนวนประจุบวก (+) หรือโปรตอน (P) เท่ากับจำนวนประจุลบ (-) หรืออิเล็กตรอน (E) ทำให้เกิดการสมดุลทางไฟฟ้าขึ้นมา คือเป็นกลางทางไฟฟ้า เช่น 1 อะตอมของทองแดง (Cu) 29 ตัว หรือมี +29 และมีอิเล็กตรอน (E) 29 ตัว หรือมี -29 ตัว ศักย์ไฟฟ้า +29 ตัว และ -29 ตัว เกิดการต้านกันหมดพอดี และสมดุลกัน จึงไม่แสดงอำนาจไฟฟ้าออกมา
            อะตอมของวัตถุ สสารหรือธาตุต่างๆ เมื่อได้รับพลังงานหรือแรงกระตุ้น ส่งผลให้อิเล็กตรอนที่เบาและวิ่งเคลื่อนที่รอบนิวเคลียสหลุดออกจากวงโคจรเดิมไปสู่วงโคจรของอะตอมข้างเคียง เป็นผลให้ไม่เกิดความสมดุลของศักย์ไฟฟ้าขึ้นระหว่างระจุบวก (+) และประจุลบ (-) เกิดความต่างศักย์ไฟฟ้าขึ้นระหว่างอะตอม คืออะตอมที่ขาดอิเล็กตรอนจะไม่แสดงอำนาจไฟฟ้าออกมาเป็นบวก (+) อะตอมที่มีอิเล็กตรอนเพิ่มขึ้นจะแสดงอำนาจออกมาเป็นลบ (-) อิเล็กตรอนที่หลุดคลื่นที่ไปยังอะตอมอื่นๆ มีชื่อเรียกว่า      อิเล็กตรอนอิสระ(Free Electron)
         อิเล็กตรอนอิสระที่วิ่งไปมานั้น เป็นอิเล็กตรอนที่อยู่ในชั้นวงโคจรนอกสุดของอะตอม หรือชั้นวาเลนซ์อิเล็กตรอนนั่นเอง พลังงานหรือแรงที่มากระทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของวาเลนซ์อิเล็กตรอน มีความแตกต่างกันไปในแต่ละอะตอมของวัตถุ สสาร หรือธาตุต่างๆ เพราะวาเลนซ์อิเล็กตรอนของวัตถุ สสาร หรือ ธาตุต่างๆ มีจำนวนไม่เท่ากัน จำนวนน้อยสุดคือ 1 ตัว และจำนวนมากสุดคือ 8 ตัว ลักษณะการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระ แสดงดังรูป



จากรูปแสดงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนอิสระในชั้นวาเลนซ์อิเล็กตรอน ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าขึ้นที่อะตอม เมื่ออิเล็กตรอนอิสระวิ่งเคลื่อนที่จากอะตอมด้านซ้ายผ่านอะตอมกลางมาอะตอมด้านขวามาทิศทางการเคลื่อนที่ ส่งผลให้อะตอมด้านซ้ายขาดอิเล็กตรอนไป จึงแสดงศักย์ไฟฟ้าเป็นบวก (+) ส่วนอะตอมกลางเป็นเพียงทางผ่านของอิเล็กตรอนอิสระ ภายในอะตอมกลางยังมีความสมดุลของประจุบวก (+) และประจุลบ (-) จึงยังคงแสดงความเป็นกลางทางไฟฟ้าเหมือนเดิม ส่วนอะตอมด้านขวามีอิเล็กตรอนอิสระมาเพิ่ม จึงแสดงศักย์ไฟฟ้าเป็นลบ (-)

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น