Видемана - Франца закон
Определение «Видемана - Франца закон» по БСЭ:
Видемана - Франца закон - соотношение, связывающее между собой теплопроводность и электрическую проводимость металлов. В 1853 Г. Видеман и Р. Франц (R. Franz, 1827-1902) на основании экспериментальных данных установили, что для всех металлов отношение теплопроводности
χ к электрической проводимости σ при постоянной температуре одинаково:
В 1882
датский физик Л.
Лоренц показал, что отношение
χ⁄
σ изменяется
прямо пропорционально
абсолютной температуре T:
где L - постоянная, одинаковая для всех металлов, называется числом Лоренца.
Взаимная
связь электрической проводимости и теплопроводности объясняется тем, что оба эти свойства металлов обусловлены в основном движением электронов. В. - Ф. з.
впервые был объяснён немецким физиком П.
Друде, который рассматривал электроны в металле как газ и применил к ним методы классической кинетической теории газов (см.
Газы). Однако только с помощью квантовой
статистики для L было
получено выражение, хорошо согласующееся с экспериментом:
L = | π2
3
| ( | k2
e
| ) | 2
| = 2,45·10−8вт·ом·град−2 ,
|
где k - Больцмана постоянная, e -
заряд электрона. В. - Ф. з. согласуется с опытом,
однако лишь в определённом
интервале температур (рис.). Современная
теория твёрдого тела, учитывающая
взаимодействие электронов с колебаниями кристаллической решётки (электрон-фононное взаимодействие, см.
Фонон), не только объясняет В. - Ф. з., но и причину
отклонений от него. При комнатной температуре наблюдаемые
значения L хорошо согласуются с теоретическими. Однако имеются
металлы (например, Be), которые при комнатной температуре не подчиняются В. - Ф. з. Причиной является,
по-видимому, большое значение Дебая температуры для этих металлов.
Зависимость
числа Лоренца L·10
8 от температуры T для некоторых металлов.
Видеин
Видемана - Франца закон
Видеоконтрольное устройство