Էլեկտրական հոսանքը մետաղներում

Մետաղները կազմվացծ են դրական (+) իոններից ,որոնք տատանվում են բյուրեղացանցի հանգույցներում , և ազատ էլեկտրոններից ։ Էլեկտրական դաշտի բացակայությամբ ազատ էլեկտրոնները շարժվում են քաոսային ձևով ։ Այդ պատճառով էլ ազատ էլեկտրոնների համախումբն անվանում են էլեկտրոնային գազ։ Էլեկտրական դաշտի ազդեցությամբ ազատ էլեկտրոնները ձեռք են բերում նույն կողմն ուղղված լրացուցիչ արագություն և անկանոն շարժման հետ մեկտեղ շարժվում որպես մեկ ամբողջություն ՝ ստեղծելով Էլեկտրական հոսանք ։ Մետաղի բյուրեղացանցի իոններն էլեկտրական հոսանք չեն ստեղծում ։ Այս ենթադրությունը փորձով հաստատել է գերմանացի ֆիզիկոս Կառլ Ռիկեն XIX դարավերջին ։Բայց Ռիկեի փորձն անուղղակիորեն էր ապացուցում ,որ մետաղներում էլեկտրական հոսանքը պայմանավորված է ազատ էլեկտրոններով ։ 1916 թվականին ֆիզիկոսներ Թոմաս Ստյուարտը և Ռիչարդ Թոլմենը ,փորձով չափելով մետաղներում էլեկտրական հոսանք ստեղծող մասնիկների Տեսակարար լիցքը ՝ մասնիկի լիցքի հարաբերությունը նրա զանգվածին , ցույց են տվել ,որ այդ մասնիկներն ,իրոք էլեկտրոններ են ։

Փորձի հիմքում ընկաց էր հետևյալ գաղափարը ։ Եթե արագ շարժվող հաղորդիչը կտրուկ արգելակի ,ապա նրա մեջ առկա լիցքավորված մասնիկները , շնորհիվ իներտության ,որոշ ժամանակ դեռևս կշարունակեն շարժվել , և այդ ընթացքում հաղորդչում կառաջանա կարճատև հոսանք ։ Ստյուարտի և Թոլմենի փորձում մետաղալարով փաթաթված կոճը պտտական շարժման մեջ էր դրվում և ապա կտրուկ արգելակվում։ Արգելակելիս մետաղալարի ծայրերին սահուն հպակներով միացված գալվանաչափը գրանցում էր կարճատև հոսանք , որի ուղղությունը ցույց էր տալիս , որ այն ստեղծվել է բացասական լիցքով մասնիկի շարժմամբ ։ Չափելով հաղորդալարով անցած ընդհանուր լիցքի քանակը ՝ Ստյուարտը և Թոլմենը հաշվել են ազատ մասնիկի տեսակարար լիցքը , որի արժեքը մեծ ճշտությամբ համընկնում է էլեկտրոնի համար այլ եղանակով որոշված տեսակարար լիցքի արժեքին ։

Այսպիսով ՝ ապացուցվել է ,որ մետաղներում էլեկտրական հոսանքն ազատ էլեկտրոնների ուղղորդված շարժումն է ։