塞貝克效應

寒冷的天裡，把窗戶開條縫，身後是溫暖的房間，你會感到空氣從上方往外飄：溫暖、活躍的分子朝涼的一側擴散。金屬裡的可動電子也上演著自己的版本。給一根棒的一端加熱，那端精力充沛的電子便往冷端湧去，使熱端略帶正電、冷端略帶負電。這個自發產生的電壓，就是塞貝克效應。

塞貝克效應正是這樣：只要材料的兩端溫度不同，兩端之間就會出現一個電壓。每相差一度所產生的電壓有多大，就是這種材料的塞貝克係數，像是一種熱電指紋——在普通金屬裡很小，在精心調配的半導體裡則大得多。關鍵在於，你要讀出這個電壓，得把兩種不同的材料接成一個迴路；如果兩條腿的響應完全相同，它們的電壓就會互相抵消，所以你測到的永遠是兩種材料之間的差。

它之所以重要，是因為這是把熱直接變成電最直接的途徑，也是熱電偶的原理——兩根不同的金屬絲在尖端相接，其微小的電壓報告著溫度。從爐膛到噴氣發動機，熱電偶都能測量，因為它結實耐用、又不需要供電。一個常見的誤解是以為單獨一塊均勻的金屬接上線就能自己給出塞貝克電壓；實際上，要讓這個效應顯現在你的儀表上，總需要兩種材料構成的結。