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2018-04-12 发布于湖北
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上讲回顾 • 固体的微观定义 * 固体中的原子在其平衡位置附近作微小振动 • 贯穿课程的主线 * 周期性波在周期性结构中的运动 10.107.0.68/~jgche/ 金属电子气的Drude模型 1 本讲内容：建模推演比较修正 • 如何用在1900年左右可以理解和接受的假设、前提和经典理论，在微观层次上建立研究金属宏观性质的模型，解释实验观察到的金属的良好导电和导热现象 * 对已知现象，用已有知识，抓住要点 * 困难之处施展腾挪手段 一时搞不清楚的相互作用，用近似和假定绕过去 † 自由电子近似、独立电子近似、弛豫时间近似 * 用该模型研究金属的电导、热导 成功地解释Wiedemann-Franz定律 * 对比实验，分析该模型的局限，提出模型改进之道 10.107.0.68/~jgche/ 金属电子气的Drude模型 2 第2讲、金属电子气的Drude模型 1. 已知的金属性质 2. 模型的建立——基本假定及其合理性分析 3. 金属电导率 4. 金属热传导 5. Wiedemann-Franz定律 6. Hall效应和磁阻 7. Drude模型的局限 10.107.0.68/~jgche/ 金属电子气的Drude模型 3 1、已知的金属性质模型建立的依据 10.107.0.68/~jgche/ 金属电子气的Drude模型 4 为什么研究固体从金属开始？ • 金属最基本物质状态之一，元素周期表中有2/3 是金属元素，应用很广泛，当时对金属的了解比其他固体多 * 比如，电导、热导、光泽、延展等性能很早开始就被广泛应用 * 区分非金属，实际上也是从理解金属开始 • 当时已经知道很多其他固体所没有的金属性质 * 这些性质很多已经有应用，亟需知道其之所以有这些性质的原因 10.107.0.68/~jgche/ 金属电子气的Drude模型 5 金属知多少？ 273 K 373 K κ L κ L • 良好的导电体、导热 Li 0.71 2.22 0.73 2.43 体 Al 2.37 2.14 2.30 2.19 * 与温度有关 Fe 0.80 2.61 0.73 2.88 • 延展性、可塑性 * 金属光泽？ Cu 3.85 2.20 3.82 2.29 • Wiedemann-Franz定 Ag 4.18 2.31 4.17 2.38 律（1853 ） Pb