固體物理學 課件 第5章 自由電子理論5.1節(jié)_第1頁
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固體物理學主講教師：胡建民哈爾濱師范大學物理與電子工程學院12024/7/23第五章自由電子理論晶體結(jié)合晶體結(jié)構(gòu)晶格振動自由電子理論固體能帶理論固體原子理論固體電子理論2晶體衍射第五章自由電子理論熱容愛因斯坦模型德拜模型原子運動電子運動宏觀性質(zhì)物理模型運動規(guī)律電子模型熱容電導熱導3第五章自由電子理論經(jīng)典的自由電子理論量子的自由電子理論金屬的熱容理論導電和導熱問題金屬熱容問題量子理論薛定諤方程統(tǒng)計理論費米-狄拉克統(tǒng)計分布規(guī)律4本章主要內(nèi)容熱容隨溫度變化規(guī)律第五章自由電子理論德魯?shù)履Ｐ偷谝还?jié)經(jīng)典的自由電子理論獨立電子近似自由電子近似弛豫時間近似51900年，德魯?shù)绿岢鼋?jīng)典的自由電子模型：第五章自由電子理論第一節(jié)經(jīng)典的自由電子理論弛豫時間近似6忽略電子與離子實間的作用，電子自由地在晶體中運動。弛豫時間是電子與離子實連續(xù)兩次碰撞的平均時間間隔。自由電子近似德魯?shù)履Ｐ涂梢院芎玫亟忉尳饘俚膶щ姾蛯岈F(xiàn)象獨立電子近似忽略電子間的相互作用，電子獨立地運動。第五章自由電子理論第一節(jié)經(jīng)典的自由電子理論1歐姆定律電導率：7可見，電導率與電子氣濃度、弛豫時間成正比第五章自由電子理論第一節(jié)經(jīng)典的自由電子理論2電子熱容81904年，洛侖茲提出電子氣體服從經(jīng)典的麥克斯韋—玻爾茲曼統(tǒng)計分布規(guī)律根據(jù)能量均分定理，包含N個價電子的電子氣體與實驗結(jié)果不符第五章自由電子理論第一節(jié)經(jīng)典的自由電子理論3維德曼-弗蘭茲定律91853年發(fā)現(xiàn)關(guān)于熱導率和電導率關(guān)系的實驗定律L為洛侖茲系數(shù)第五章自由電子理論第一節(jié)經(jīng)典的自由電子理論4德魯?shù)履Ｐ偷睦碚摮删秃筒蛔?0優(yōu)點：解釋了歐姆定律和維德曼—弗蘭茲定律不足：無法解釋金屬熱容隨溫度變化失敗的原因：（2）

根本原因是電子服從經(jīng)典統(tǒng)計分布規(guī)律（1）

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