4. Электронная теория Лоренца.
Голландский физик Г. Лоренц (1853-1928)
считал, что теория Максвелла нуждается в дополнении, так как в ней не
учитывается структура вещества. Лоренц высказал в этой связи свои представления
об электронах, т.е. крайне малых
электрически заряженных частицах, которые в громадном количестве присутствуют
во всех телах.
В 1895 г. Лоренц дает систематическое
изложение электронной теории, опирающейся, с одной стороны, на теорию
Максвелла, а с другой – на представления об «атомарности» (дискретности)
электричества. В 1987 г. был открыт электрон, и теория Лоренца получила свою материальную
основу.
Совместно с немецким физиком П.Друде
Лоренц разработал электронную теорию металлов, которая строится на следующих
положениях.
1. В металле есть свободные электроны – электроны
проводимости, образующие электронный газ.
2. Остов металла образует кристаллическая решетка, в узлах
которой находятся ионы.
3. При наличии электрического поля на беспорядочное движение
электронов накладывается их упорядоченное движение под действием сил поля.
4. При своем движении электроны сталкиваются с ионами
решетки. Этим объясняется электрическое сопротивление.
Электронная теория позволила
количественно описать многие явления, однако в ряде случаев, например, при
объяснении зависимости сопротивления металлов от температуры и др. была
практически бессильна. Это было связано с тем, что к электронам в общем случае
нельзя применять законы механики Ньютона и законы идеальных газов, что было выяснено
в 30-х годах 20 в.
В 1902 г. в опытах Кауфмана было
обнаружено, что отношение заряда e к его массе m не является постоянной величиной, а зависит от скорости
(с ростом скорости оно уменьшается). Из теории следовало, что q = const. Значит, растет
масса. Возник вопрос, как это понять? Ответ был дан позже в специальной теории
относительности.