Cтраница 2
Измерения теплопроводности чистых металлов при низких температурах показали, что иногда соотношение Видемана-Франца но удовлетворяется. В конце 20 - х и начале 30 - х годов в нескольких лабораториях были проведены такие измерения вплоть до температур жидкого водорода. Особенно важные данные получены в Лейденской лаборатории и группой Грюнейзена. Вследствие того, что обычно теплопроводность имеет максимум при температуре 10 - 20СК, а при более низкой температуре она определяется дефектами кристаллической структуры, упомянутые измерения дали почти столько же сведений о тепловом сопротивлении металлов, сколько и последующие измерения, продолженные до более низких температур. [16]
Однако, исследования электропроводности и теплопроводности при низких температурах показали, что закон Видемана-Франца не универсален. Все дело в том, что в области низких температур далеко не каждое электрон-фононное столкновение приводит к выбиванию электрона из процесса переноса заряда. Причина столь неэффективного электрон-фононного взаимодействия состоит в следующем. [17]
Таким образом, одновременное появление повышенной теплопроводности, превышающей величину La, задаваемую законом Видемана-Франца ( уравнение ( 2)), и собственной проводимости в полупроводнике не является случайным. Это не противоречит результатам экспериментов, упомянутых выше, и применимости закона Видемана-Франца, а только дополняет их. [18]
S - , рассчитанная с учетом биполярной диффузии; 6 - , рассчитанная по закону Видемана-Франца. [19]
Таким образом, одновременное появление повышенной теплопроводности, превышающей величину Z a, задаваемую законом Видемана-Франца ( уравнение ( 2)), и собственной проводимости в полупроводнике не является случайным. Это не противоречит результатам экспериментов, упомянутых выше, и применимости закона Видемана-Франца, а только дополняет их. [20]
Эта теория удовлетворительно объясняла закон Ома, связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов ( закон Видемана-Франца) и температурный ход сопротивления. Казалось, что измерения скоростей электронов выходящих из металла при термоэлектронной эмиссии, непосредственно доказывали справедливость основной гипотезы, уподобляющей электроны в металле газу, так как полученные при этом значения скоростей совпадали с распределением скоростей газовых молекул. [21]
Связь между хв и а ( уравнение ( 2)) обычно хорошо известна: это закон Видемана-Франца, который подтверждается не только в металлах, но и в полупроводниках. [22]
Связь между хе и о ( уравнение ( 2)) обычно хорошо известна: это закон Видемана-Франца, который подтверждается не только в металлах, но и в полупроводниках. [23]
Было показано, что если время релаксации можно определить независимо от вида ( k), то закон Видемана-Франца (13.15) должен выполняться. [24]
Наконец, сильно усложнился вопрос о переносимой зарядами теплопроводности, в которой, помимо условия, вытекающего из закона Видемана-Франца, играет роль диффузия пар, а также о переносе тепла фотонами инфракрасного излучения. [25]
![]() |
Теплоприток через оптимальный токоввод в зависимости от эффективности теплопередачи между вводом и потоком газообразного гелия. [26] |
Поведение многих чистых металлов, например меди и никеля, в интервале температур 4 - 300 К несколько отклоняется от закона Видемана-Франца. Однако использование таких чистых материалов приводит к нестабильности токовводов и их перегреванию при токах, не намного превосходящих оптимальный. [27]
Чистая медь используется для нужд электротехнической промышленности и для теплообменных аппаратов, так как электро - и теплопроводность связаны между собой законом Видемана-Франца - Лоренца. [28]
Зоммерфельд показал, что отношение электропроводности и теплопроводности, вычисленное по новой теории, находится еще в лучшем согласии с опытными данными ( закона Видемана-Франца), чем по старой теории. Далее Зоммерфельд вычислил термоэлектродвижущие силы, которые, согласно теории Друде, были примерно в 100 раз больше экспериментальных значений, но оказались очень близкими к ним с новой точки зрения. Новая теория приводит к прежним результатам в вопросе об эмиссии электронов раскаленными металлами. Это объясняется совпадением крайней части распределения Ферми, соответствующей большим скоростям, с распределением Максвелла. Что касается электропроводности, то для нее Зоммерфельд получил формулу того же вида, что и Друде, с новыми значениями таких констант, как число электронов ( в единице объема) и их средняя скорость. [29]
Поскольку в наиболее интересной для практики области вблизи комнатной и более высоких температур у большинства металлов у - 1Т, то, согласно закону Видемана-Франца, теплопроводность в этой области должна быть постоянной. При более низких температурах ( ниже в) поведение к сложное: она имеет максимум и стремится к 0 при Т - - О К. Более строгая теория, чем приведенное выше элементарное рассмотрение, показывает, что закон Видемана - Франца действителен лишь для электронной составляющей теплопроводности иэ при условии упругого рассеяния электронов при столкновениях. Кроме того, заметной может оказаться и решеточная часть теплопроводности хр. [30]