固体物理学 课件 第5章 自由电子理论5.1节_第1页
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固体物理学主讲教师：胡建民哈尔滨师范大学物理与电子工程学院12024/7/23第五章自由电子理论晶体结合晶体结构晶格振动自由电子理论固体能带理论固体原子理论固体电子理论2晶体衍射第五章自由电子理论热容爱因斯坦模型德拜模型原子运动电子运动宏观性质物理模型运动规律电子模型热容电导热导3第五章自由电子理论经典的自由电子理论量子的自由电子理论金属的热容理论导电和导热问题金属热容问题量子理论薛定谔方程统计理论费米-狄拉克统计分布规律4本章主要内容热容随温度变化规律第五章自由电子理论德鲁德模型第一节经典的自由电子理论独立电子近似自由电子近似弛豫时间近似51900年，德鲁德提出经典的自由电子模型：第五章自由电子理论第一节经典的自由电子理论弛豫时间近似6忽略电子与离子实间的作用，电子自由地在晶体中运动。弛豫时间是电子与离子实连续两次碰撞的平均时间间隔。自由电子近似德鲁德模型可以很好地解释金属的导电和导热现象独立电子近似忽略电子间的相互作用，电子独立地运动。第五章自由电子理论第一节经典的自由电子理论1欧姆定律电导率：7可见，电导率与电子气浓度、弛豫时间成正比第五章自由电子理论第一节经典的自由电子理论2电子热容81904年，洛仑兹提出电子气体服从经典的麦克斯韦—玻尔兹曼统计分布规律根据能量均分定理，包含N个价电子的电子气体与实验结果不符第五章自由电子理论第一节经典的自由电子理论3维德曼-弗兰兹定律91853年发现关于热导率和电导率关系的实验定律L为洛仑兹系数第五章自由电子理论第一节经典的自由电子理论4德鲁德模型的理论成就和不足10优点：解释了欧姆定律和维德曼—弗兰兹定律不足：无法解释金属热容随温度变化失败的原因：（2）

根本原因是电子服从经典统计分布规律（1）

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