Wiedemann–Franz-törvény

A Wiedemann–Franz-törvény a fémekben a hővezetés és az elektromos vezetőképesség közötti összefüggést határozza meg.[1]

A törvény szerint a hővezetés (κ) és az elektromos vezetőképesség (σ) aránya a hőmérséklettől (T) függ:

Az L egy állandó, melyet Lorenz-számnak hívnak.

A Wiedemann–Franz törvény egy tapasztalati törvény, melyet Gustav Wiedemann és Rudolph Franz fizikusokról neveztek el, akik 1853-ban tapasztalták kísérleteik során, hogy különböző, ugyanolyan hőmérsékletű fémeknél a κ/σ arány közelítőleg állandó.[2]

A κ/σ aránynak a hőmérséklettől való függését Ludvig Lorenz fedezte fel 1872-ben.

Ez az összefüggés arra utal, hogy mind a hővezetés, mind az elektromos vezetés a fémekben lévő szabad elektronok mozgásán alapul.

A vezetőképesség általában egy másodrendű tenzor, itt izotrópikus állapotokat feltételezve skalármennyiségnek tekintjük.

Paul Drude 1900-ban felállított egy a jelenségen alapuló leírást, mely a vezetést teljesen általánosan tárgyalja (elektron-,ion-,hő-, stb vezetés).

Ez az általános leírás azonban nem helytálló a vezetésben részt vevő elektronok esetében.

A feltételezés szerint az elektronok úgy mozognának a szilárd testben, mint egy ideális gázban. Ezek szerint a gyorsulás

Ez viszont végtelen gyorsulást jelentene. Az elektronok azonban nem gyorsulnak fel végtelen mértékben a szilád testekben található gátak miatt (mint pl. a fononok), ezért a driftsebesség a jellemző az elektronok mozgására. A drift sebesség kapcsolatban van az átlagos szóródási idővel:

Az elmélet korlátai

A kísérletek tanúságai szerint az L állandó nem teljesen azonos minden anyagra.

Kittel[3] megadja néhány anyagra az L értékét: Az L változik  2.23×10−8 W Ω K−2 -tól (réznél 0 °C fokon), L = 3.2×10−8 W Ω K−2 .-ig (volfrámnál 100 °C-on).

Rosenberg[4] szerint a Wiedemann–Franz törvény csak magas és alacsony hőmérsékleteken érvényes, de a köztes hőmérsékleteken nem érvényes. Degenerált félvezetőknél az L értékét befolyásolják az atomközi kölcsönhatások és a Fermi szint. Ezért a Lorenz számot módosítani kell a következő esetekben:

  • Változó félvezető szennyezés esetén,
  • Változó rétegvastagság esetén
  • Korrelált hordozók esetében[5][6]

Irodalom

Források

  1. ↑ Jones, William, March, Norman H.. Theoretical Solid State Physics. Courier Dover Publications (1985). ISBN 0486650162 
  2. ↑ Franz, R., Wiedemann, G. (1853). „Ueber die Wärme-Leitungsfähigkeit der Metalle” (német nyelven). Annalen der Physik 165 (8), 497–531. o. DOI:10.1002/andp.18531650802. 
  3. ↑ Kittel,C. 2005. Introduction to Solid State Physics. John Wiley and Sons
  4. ↑ Rosenberg, H. 2004. The Solid State. Oxford University Press
  5. ↑ A. J. Minnich, M. S. Dresselhaus, Z. F. Ren and G. Chen. Bulk nanostructured thermoelectric materials: current research and future prospects, Energy & Environmental Science, 2009, 2, 466-479, DOI: 10.1039/b822664b
  6. ↑ Paothep Pichanusakorn, Prabhakar Bandaru. Nanostructured thermoelectrics, Materials Science and Engineering: R: Reports, Volume 67, Issues 2-4, 29 January 2010, Pages 19-63, ISSN 0927-796X, DOI: 10.1016/j.mser.2009.10.001.

Read other articles:

PBCom Tower

Office in Makati, PhilippinesPBCom TowerThe building in 2019Record heightTallest in the Philippines from 2000 to 2017[I]Preceded byPetron MegaplazaSurpassed byGrand Hyatt ManilaGeneral informationStatusCompletedTypeOfficeLocation6795 Ayala Avenue corner V.A. Rufino Street, Salcedo Village, Makati, PhilippinesCoordinates14°33′29.90″N 121°1′9.51″E / 14.5583056°N 121.0193083°E / 14.5583056; 121.0193083Construction started1997Opening2000CostUS$74 million[1...

 

Akropolis Pusat

Pemandangan Akropolis Pusat dari Alun-Alun Besar Akropolis Pusat adalah sebuah kompleks arsitektur yang terletak di kota Tikal, salah satu kota terbesar di peradaban Maya kuno. Kompleks ini terletak tepat di sebelah selatan Alun-Alun Besar.[1] Kompleks ini berfungsi sebagai pusat administrasi sekaligus tempat tinggal.[1] Akropolis Pusat pertama kali didirikan pada zaman Praklasik Akhir (sekitar tahun 350 SM – 250 M) dalam kronologi Mesoamerika,[2] dan gedun...

 

Kualuh Selatan, Labuhanbatu Utara

Kualuh SelatanKecamatanKantor Kecamatan Kualuh SelatanPeta lokasi Kecamatan Kualuh SelatanNegara IndonesiaProvinsiSumatera UtaraKabupatenLabuhanbatu UtaraPemerintahan • Camat- SUHERMAN SIAGIAN SE.MSiPopulasi • Total51,039 jiwa (2.001) jiwaKode Kemendagri12.23.08 Kode BPS1223050 Luas344,51 km²Desa/kelurahan1 kelurahan 11 desa Kualuh Selatan adalah sebuah kecamatan di Kabupaten Labuhanbatu Utara, Sumatera Utara, Indonesia. Pariwisata Di Kecamatan Kualuh Selatan ter...

Kanton St. Gallen

St. Gallen Bendera Kanton St. Gallen Lambang Kanton St. Gallen Peta Swiss menunjukkan Kanton St. Gallen Ibu kota St. Gallen Wilayah 2026 km² (Peringkat ke-6) Titik tertinggi Ringelspitz 3248 m Jumlah penduduk (2006) 461.810 (Peringkat ke-5)223 /km² Bergabung 1803 Singkatan SG Bahasa Jerman Eksekutif [[Daftar pejabat Swiss pada 2005#{{{short name}}}|Regierungsrat (7)]] Legislatif Kantonsrat (180) Kotamadya 90 buah Distrik [[Distrik di Swiss#Kanton{{{short name}...

 

Élargissement de l'Union européenne

Une proposition de fusion est en cours entre Futur élargissement de l'Union européenne et Élargissement de l'Union européenne. Les avis sur cette proposition sont rassemblés dans une section de Wikipédia:Pages à fusionner. Les modifications majeures apportées, entre-temps, aux articles doivent être commentées sur la même page. Vous venez d’apposer le modèle {{à fusionner}}, suivez ces étapes : 1. Apposez le bandeau sur les autres pages à fusionner : Futur élar...

 

العلاقات الأندورية الإندونيسية

العلاقات الأندورية الإندونيسية أندورا إندونيسيا   أندورا   إندونيسيا تعديل مصدري - تعديل   العلاقات الأندورية الإندونيسية هي العلاقات الثنائية التي تجمع بين أندورا وإندونيسيا.[1][2][3][4][5] مقارنة بين البلدين هذه مقارنة عامة ومرجعية للدولتي�...

Первородный грех

Об экономическом термине см. Первородный грех (экономика). ХристианствоБиблия Ветхий Завет Новый Завет Евангелие Десять заповедей Нагорная проповедь Апокрифы Бог, Троица Бог Отец Иисус Христос Святой Дух История христианства Апостолы Хронология христианства Ран�...

 

لاسلطوية تركيبية

جزء من سلسلة مقالات حولاللاسلطوية الفكر رأسمالية مسيحية جمعية إسلامية شيوعية بيئية أنثوية خضراء فردية تبادلية بدائية اجتماعية أو اشتراكية تعاونية او نقابية في الثقافة الدين المجتمع الفنون تاريخ النقد التعليم المبادئ النظرية الأصول الاقتصاد الرأسمالية الماركسية بدون ص�...

 

Magnus Olavsson

Koin yang dicetak untuk Magnus yang Baik dari Denmark Magnus Olafsson (Bahasa Norse Kuno: Magnús Óláfsson; Bahasa Norwegia dan Bahasa Denmark: Magnus Olavsson; skt. 1024 – 25 Oktober 1047), lebih dikenal sebagai Magnus yang Baik (Bahasa Norse Kuno: Magnús góði, Bahasa Norwegia dan Bahasa Denmark: Magnus den gode), merupakan Raja Norwegia sejak 1035 dan Raja Denmark sejak 1042, ia memerintah di kedua negara tersebut hingga kematiannya pada 1047. Magnus adalah putra tidak sah Olav II da...

Torneo Rio-San Paolo 1998

Torneo Rio-San Paolo 1998Torneio Rio-São Paulo 1998 Competizione Torneo Rio-San Paolo Sport Calcio Edizione 21ª Date dal 21 gennaio 1998al 3 marzo 1998 Luogo  Brasile Partecipanti 8 Risultati Vincitore  Botafogo(4º titolo) Secondo  San Paolo Statistiche Miglior marcatore Dodô (San Paolo), 5 gol Incontri disputati 30 Gol segnati 83 (2,77 per incontro) Cronologia della competizione 1997 1999 Manuale Il Torneo Rio-San Paolo 1998 (ufficialmente in portoghese ...

 

Bahrain

Country in West Asia This article is about the country in West Asia. For other uses, see Bahrain (disambiguation). Kingdom of Bahrainمملكة البحرين (Arabic)Mamlakat al-Baḥrayn Flag Coat of arms Anthem: بحرينناBaḥraynunāOur BahrainLocation of Bahrain (in green)Capitaland largest cityManama26°13′N 50°35′E / 26.217°N 50.583°E / 26.217; 50.583Official languageand national languageArabic[1]Ethnic groups (2020)&...

 

List of gymnasts at the 2016 Summer Olympics

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: List of gymnasts at the 2016 Summer Olympics – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (March 2019) (Learn how and when to remove this message) Gymnastics at the2016 Summer OlympicsList of gymnastsQualificationArtisticQualificationmenwomenTeam all-aroundme...

أتراك

هذه المقالة عن المجموعة العرقية الأتراك وليس عن من يحملون جنسية الجمهورية التركية أتراكTürkler (بالتركية) التعداد الكليالتعداد 70~83 مليون نسمةمناطق الوجود المميزةالبلد  القائمة ... تركياألمانياسورياالعراقبلغارياالولايات المتحدةفرنساالمملكة المتحدةهولنداالنمساأسترالي�...

 

Cushina

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Cushina – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (October 2007) (Learn how and when to remove this message) Road junction at Cushina Cushina (Irish: Cois Eidhní)[1] is a townland in County Offaly on the Cushina River at the junction of the R400 a...

 

让·克雷蒂安

非常尊敬的讓·克雷蒂安Jean ChrétienPC OM CC KC  加拿大第20任總理任期1993年11月4日—2003年12月12日君主伊利沙伯二世总督Ray HnatyshynRoméo LeBlancAdrienne Clarkson副职Sheila Copps赫布·格雷John Manley前任金·坎貝爾继任保羅·馬田加拿大自由黨黨魁任期1990年6月23日—2003年11月14日前任約翰·特納继任保羅·馬田 高級政治職位 加拿大官方反對黨領袖任期1990年12月21日—1993年11月...

Russell Peters

Canadian comedian and actor (born 1970) Not to be confused with Russell W. Peterson or Peter Russell. Russell PetersPeters in 2008Birth nameRussell Dominic PetersBorn (1970-09-29) September 29, 1970 (age 53)Toronto, Ontario, Canada[1]Medium Stand-up television film radio books EducationChinguacousy Secondary SchoolNorth Peel Secondary SchoolYears active1989–presentGenres Insult comedy Heritage comedy black comedy observational comedy satire improvisational comedy Subject(s...

 

Sid Caesar

American comic actor and writer (1922–2014) Sid CaesarCaesar in 1961BornIsaac Sidney Caesar(1922-09-08)September 8, 1922Yonkers, New York, U.S.DiedFebruary 12, 2014(2014-02-12) (aged 91)Beverly Hills, California, U.S.OccupationsActorcomedianwriterYears active1945–2005Spouse Florence Levy ​ ​(m. 1943; died 2010)​Children3 Isaac Sidney Caesar (September 8, 1922 – February 12, 2014) was an American actor, comedian and writer. ...

 

Dewan Perwakilan Rakyat Daerah Kabupaten Flores Timur

Dewan Perwakilan Rakyat DaerahKabupaten Flores TimurDewan Perwakilan RakyatKabupaten Flores Timur2019-2024JenisJenisUnikameral Jangka waktu5 tahunSejarahSesi baru dimulai9 September 2019PimpinanKetuaRobertus Rebon Kereta (PDI-P) sejak 2 Oktober 2019 Wakil Ketua IYosep Paron Kabon (PKB) sejak 2 Oktober 2019 Wakil Ketua IIMatius Werong Enay (Gerindra) sejak 2 Oktober 2019 KomposisiAnggota30Partai & kursi  PDI-P (7)   NasDem (4)   PKB (4)   ...

David Huerta

Mexican poet (1949–2022) David Huerta David Huerta (8 October 1949 – 3 October 2022)[1] was a Mexican poet[2] and the son of well-known poet Efraín Huerta. His wife was the writer Verónica Murguía. Biography David Huerta in Tepoztlán, 2018. He was born in Mexico City, the son of the poets Efraín Huerta and Mireya Bravo Munguía, and was immersed from childhood in Mexico's literary environment. He studied Philosophy, and English and Spanish literature at the National A...

 

Wikipedia bahasa Serbo-Kroasia

Wikipedia bahasa Serbo-KroasiaURLhttp://sh.wikipedia.org/TipeProyek ensiklopedia internetBersifat komersial?NoPendaftaranOpsionalBahasaSerbo-KroasiaLisensiCreative Commons Atribusi-BerbagiSerupa 3.0 Tanpa Adaptasi dan Lisensi Dokumentasi Bebas GNU PemilikYayasan WikimediaBerdiri sejak16 Januari 2002 Wikipedia bahasa Serbo-Kroasia (Wikipedija na srpskohrvatskom jeziku) merupakan edisi Wikipedia yang diterbitkan dalam bahasa Serbo-Kroasia. Ada pula Wikipedia bahasa Serbia, Wikipedia bahasa Kro...