文档介绍：塞贝克效应:1821年,德国物理学家塞贝克发现,在两种不同金属所组成闭合回路中,当两接触处温度不同时,回路中会产生一个电势,此所谓“塞贝克效应”。塞贝克后来还对一些金属材料做出了测量,并对35种金属排成一个序列(即Bi-Ni-Co-Pd-U-Cu-Mn-Ti-Hg-Pb-Sn-Cr-Mo-Rb-Ir-Au-Ag-Zn-W-Cd-Fe-As-Sb-Te-……),并指出,当序列中任意两种金属构成闭合回路时,电流将从排序较前金属经热接头流向排序较后金属。1834年,法国实验科学家帕尔帖发现了它反效应:珀尔帖效应。珀尔帖效应:当有电流通过不同导体组成回路时,除产生不可逆焦耳热外,在不同导体接头处随着电流方向不同会分别出现吸热、放热现象。。如果电流由导体1流向导体2,则在单位时间内,接头处吸收/放出热量与通过接头处电流密度成正比。12称为珀耳帖系数[1],与接头处材料性质及温度有关。这一效应是可逆,如果电流方向反过来,吸热便转变成放热。汤姆孙效应:汤姆逊利用他所创立热力学原理对塞贝克效应与帕尔帖效应进行了全面剖析,并将本来互不相干塞贝克系数与帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为,在绝对零度时,帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单倍数关系。在此基础上,他又从理论上预言了一种新温差电效应,即当电流在温度不均匀导体中流过时,导体除产生不可逆焦耳热之外,还要吸收或放出一定热量(称为汤姆孙热)。或者反过来,当一根金属棒两端温度不同时,金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆逊利用他所创立热力学原理对塞贝克效应与帕尔帖效应进行了全面剖析,并将本来互不相干塞贝克系数与帕尔帖系数之间建立了联系。汤姆逊认为,在绝对零度时,帕尔帖系数与塞贝克系数之间存在简单倍数关系。在此基础上,他又从理论上预言了一种新温差电效应,即当电流在温度不均匀导体中流过时,导体除产生不可逆焦耳热之外,还要吸收或放出一定热量(称为汤姆孙热)。或者反过来,当一根金属棒两端温度不同时,金属棒两端会形成电势差。这一现象后叫汤姆孙效应(Thomsoneffect),成为继塞贝克效应与帕尔帖效应之后第三个热电效应(thermoelectriceffect)。汤姆逊效应是导体两端有温差时产生电势现象,帕尔帖效应是带电导体两端产生温差(其中一端产生热量,另一端吸收热量)现象,两者结合起来就构成了塞贝克效应。汤姆逊效应物理学解释是:金属中温度不均匀时,温度高处自由电子比温度低处自由电子动能大。像气体一样,当温度不均匀时会产生热扩散,因此自由电子从温度高端向温度低端扩散,在低温端堆积起来,从而在导体内形成电场,在金属棒两端便形成一个电势差。这种自由电子扩散作用一直进行到电场力对电子作用与电子热扩散平衡为止。(Thomsoneffect),成为继塞贝克效应与帕尔帖效应之后第三个热电效应(thermoelectriceffect)。汤姆逊效应是导体两端有温差时产生电势现象,帕尔帖效应是带电导体两端产生温差(其中一端产生热量,另一端吸收热量)现象,两者结合起来就构成了塞贝克效应。汤姆逊效应物理学解释是:金属中温度不均匀时,温度高处自由电子比温度低处自由电子动能大。像气体一样,当温度不均匀时会产生热扩散,因此自由电子从温度高端向温度低端扩散,在低温端堆积起来,从而在导体内形成电场,在金属棒两端便形成一个电势差。这种自由电子扩散作用一直进行到电场力对电子作用与电子热扩散平衡为止。帕尔帖系数:电流方向决定了吸收还是产生热量,发热(制冷)量多少与电流大小成正比,比例系数称为“帕尔帖系数”。Q=л·I=a·Tc·I,其中л=a·Tc式中:Q——放热或吸热功率π——比例系数,称为珀尔帖系数I——工作电流a——温差电动势率Tc——冷接点温度热力学三大定律:热力学第一定律是能量守恒定律。热力学第二定律有几种表述方式:克劳修斯表述热量可以自发地从较热物体传递到较冷物体,但不可能自发地从较冷物体传递到较热物;开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响。热力学第三定律通常表述为绝对零度时,所有纯物质完美晶体熵值为零。或者绝对零度(T=0K)不可达到。热力学第零定律:如果两个热力学系统中每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,那么它们也必定处于热平衡。热力学第二定律有几种表述方式:克劳修斯表述热量可以自发地从较热物体传递到较冷物体,但不可能自发地从较冷物体传递到较热物体;开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响。熵表述随时间进行,一个孤立体系中熵总是不会减少。N型半导体也称为电子型半导体。N型半导体即自由电子浓度远大于空穴浓度杂质半导体。在纯净硅晶体中掺入Ⅴ族元素(如磷、***、锑等),使之取代晶格中硅原子位置,就形成了N型半导