Wiedemann-FranzscheのLaw-Wikipedia

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銅のローレンツ番号(ターコイズ)

Wiedemann-Franzsche Law 、 また Wiedemann-Franz Law 、(Gustav Heinrich WiedemannとRudolph Franzにちなんで名付けられた)は、熱伝導率の関係である経験的法則です。

l {displaystyle lambda}
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および電気伝導率

a {displaystyle sigma}

温度にほぼ比例する金属で t 考慮された金属に関係なく、説明します。

比例定数

l = λσT{displaystyle l = {frac {lambda} {sigma t}}}

エリア内

2 初め 2 9 de 8おお K2{displaystyle 2 {、} 1ldots 2 {、} 9cdot 10^{-8}、mathrm {w、omega、k^{-2}}}}

(また

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V2K2{displaystyle mathrm {v^{2}、k^{-2}}、}

)呼ばれます ローレンツ番号

グラフィックでは、電気伝導率の相互価値、すなわち特定の抵抗

r = 初め / a {displaystyle rho = 1/sigma}

、そして、銅の熱伝導率を赤と緑の線として適用しました。 2つのサイズの積、青い線は温度に依存します。温度を分割した後、ローレンツ数、ライトブルーラインが得られます。 300 Kでは2.31・10です -8 2 k -2 最大900 Kまで5%未満に増加して2.41・10 -8 2 k -2

Wiedemann-Franzsche Lebenは、金属では電荷キャリアが熱エネルギーの担体でもあるという事実を証明しています。また、非常に深く非常に高い温度にも適用されます(debye温度と比較して)。偏差は、弾道熱伝導により、約10 k〜200 kの間の中温度で発生します。さらに、Wiedemann-Franzscheの法律は、熱伝導の格子振動(フォノン)からの貢献を考慮していません。

2つの名前は、1853年に関係があることを発見しました

l / a {displaystyle lambda /sigma}

同じ温度のすべての金属でほぼ同じです。 Ludvig Lorenzは、1872年のこの関係の直線性を発見しました。

法律の最初の理論的説明は、1900年頃にポール・ドラードによって行われました。ポール・ドローデは、彼にちなんで名付けられたdrudeモデルで次の値を計算しました。

この値は、drudeモデルの誤った仮定により、実験的に決定された値から2倍から逸脱しますが、すでに接続を正しく表しています。

1933年頃に夏のフィールド理論が改善されたことで、アーノルド・ソマーフェルドによって改善されたため、ローレンツの数が最終的に定量的に確認されました。

  • G. Wiedemann、R。Franz: 金属の熱伝導能力について 。の: 物理学の年代記 バンド 165 いいえ。 8 、1853、 S. 497–531 、doi: 10.1002/andp.18531650802 PDF )。
  • L.ロレンツ: 絶対測定における熱度の決定 。の: 物理学の年代記 バンド 223 いいえ。 11 、1872年、 S. 429–452 、doi: 10.1002/andp.18722231107 PDF )。
  • ニール・W・アシュクロフト、N。デビッド・メルミン: 固体物理学 。 Saunders College Publishing、ニューヨーク1976、ISBN 0-03-083993-9、 S. 20–23、52
  • R. W.パウエル: 固形相と液相の両方の金属熱および電気伝導性の相関 。の: Heat and Moss Transferの国際ジャーナル バンド 8 いいえ。 7 、1965年、 S. 1033–1045 、doi: 10.1016/0017-9310(65)90086-4

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