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電子の動きやすさに関してです。
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科学の歴史は一言で電気の歴史です。摩擦電気から始まり、現在90種類の原子という物質の素材まで分かりました。 各原子は、中心が原子核と言う名前を付けた粒子の中に+電気を持っている陽子(プロトン)という粒子があるため+電気を帯びており、原子核の回りを-電気を帯びた電子が電子雲を描いて包んでいるため、+と-電気が打ち消しあって外からは、電気を帯びていないように見えている(中和している)と覚えておくと良い、という所まできています。 地球上では、これら原子が結合分解して、岩石、鉱物、空気、動植物、山、海、川、湖、海藻、野菜、人間を作っています。生命と無生物に分けて話をする様にしています。 これらの名前は、科学知識と言うよりは、5感によってコミュニケイションのために、歴史的経過に従いそのつど付けてきた名前です。 これら地球上の物質の素材原子は、+電気と-電気で出来た電気の粒子ですから、科学的=物理的=電気的動きの観点から、もっとハッキリさせ、電気の良導体、半導体、絶縁物の3つに分類して、記憶することにしています。 私の経験でもこのほうが理解しやすいです。 次にそれを説明します。 ●電気の良導体は、金属で実感出きる様に、中で電子が原子から飛び出して金属の中を自由に飛び回り、自由電子と名前を付けられ、電圧を加えられると、金属(例えば銅金属)の中を光の速度で流れる電子が流れです(電子電流で玉突き現象の流れといわれる)。 水道管の中を流れる水をイメージしてください。 ●絶縁物とは、電圧を加えても、電子が自由電子になれないため、電流が流れない物質につけた総称です。 絶縁物は、原子から電子が千切れないけれども、-電子雲が電圧で引っ張られて、+電気の原子核の中心からずれて両端に+とー電気を帯びる事から(専門語で分極するという)性質があるので、別の呼び名を誘電体とも言います。 これには、電圧を加えても、原子から電子が千切れにくい、水素、炭素、窒素、酸素、で組み立てられている物が入ります。人体や動植物、乾燥した肉体、木材、紙、油、乾燥した空気(主成分は窒素と酸素だからです)、炭素と水素で出来た、ポリエチレン、ビニール類のプラスティック、金属関係では酸化された酸化銅、酸化鉄、・・・、雲母・・・があります。 凍った水道管の水を想像してください。 ●半導体は、電気の良導体と、絶縁物(誘電体)の電流の流れ方の中間の流れ方をする物質の総称です。 昔は、ゴムに硫黄を混ぜたエボナイト、不純物を含んだ炭素、の性質だったのですが、セレン、などがありました。 現在は、磁石の力を持った電子の手を4個持ったシリコンに、磁石の力を持った電子の手を3個持ったインジュウムを少量溶かし込んで、電子の手が1つ多いシリコンの電子の手が余ります、この電子が電圧や摩擦エネルギーで抜け出してはあちこちまり込んで歩く事で、+電気を帯びた穴が動くP型半導体になるし、 電子の手が4個あるシリコンに、電子の手が5個あるアンチモンを溶かし込むと、4個の手同士で結合してアンチモンの方の電子(-電気)は1個あぶれますので、電圧や摩擦のエネルギーで元気になり、抜け出してチョロチョロ電流になって流れます。★N型半導体と言います(Nはマイナスの意味のNです。Pは、プラスの意味のPです)。 スポンジの中でシャーベット状に凍った水をイメージしてください。チョロチョロ流れる水。少量と言う意味のチョロチョロです。 2000年10月、白川教授はプラスティックのポリアセチレンに、電子が千切れ易い金属のヨウ素Iを混合して、電流が流れる半導体である、導電性プラスティックを作る方法を発見し、ノーベル賞を受賞しました。この動作はN型半導体による電子の電流の筈です。
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- d9win
- ベストアンサー率63% (24/38)
導電体となりうる有機物の条件、導電性が出現するための条件等のセオリーはあります。下手に孫引きするよりも、 白川英樹 著「化学に魅せられて」岩波新書(#709) を勧めます。分かりやすく包括的に説明されてます。ノーベル賞までのいきさつも興味深いですし、是非とも読まれると良いと思います。視覚神経とかDNAにも関連した話題もありますよ。
お礼
書籍の紹介ありがとうございます。 ぜひ読んでみたいと思います。
- kagiyo
- ベストアンサー率25% (8/32)
>どういう工夫をすれば電気が通りやすくなる 有機物は伝導性からすると絶縁体に分類されます。絶縁体といえども電圧を加えれば若干の電流は流れます。ここで絶縁体にエネルギーを与えると、流れる電流は大きくなります。与えられたエネルギーによって、自由に動ける電子の数が多くなるからです。簡単な方法は、温度を上げたり光を当てることです。そもそも絶縁体なので、劇的な変化はしないはずですが。 >電子の動きやすさと、物質の性質との関係 そもそも「電子の動き易さ」は、物質の性質を示す最重要パラメータの一つです。それ自体が性質そのものです。
お礼
回答ありがとうございました。 電子の動き易さも物性であるというご指摘は、その通りでした。おかしな質問をしてしまい申し訳ありませんでした。
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