词条 | 德鲁德模型 |
释义 | 电传导的德鲁德模型在1900年由保罗·德鲁德提出,以解释电子在物质(特别是金属)中的输运性质。这个模型是分子运动论的一个应用,假设了电子在固体中的微观表现可以用经典的方法处理,很像一个钉球机,其中电子不断在较重的、相对固定的正离子之间来回反弹。 德鲁德模型的两个最重要的结果是电子的运动方程(1): 以及电流密度J与电场E之间的线性关系(2): 在这里,t代表时间,p、q、n、m和τ分别代表电子的动量、电荷、数密度、质量,以及与离子碰撞之间的平均自由时间。后一个表达式尤其重要,因为它用半定量的术语解释了为什么欧姆定律,电磁学中最普遍存在的一个关系,应该是正确的。 模型的准确性这个简单、经典的德鲁德模型提供了金属中的直流电和交流电传导、霍尔效应,以及热传导的非常好的解释。这个模型也解释了1853年发现的魏德曼-弗朗茨定律。然而,它大大高估了金属的电子热容。实际上,金属和绝缘体在常温下的热容大致上相等。虽然模型可以应用于正电荷(空穴)载流子,像霍尔效应所验证的那样,它并不预言它们的存在。 德鲁德在最初的论文中犯了一个概念性的错误,他估计电导率仅有实际值的一半。 |
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