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金属导电的机理

广西快3       金属为什么能导电,可以用金属的自由电子理论来理解。金属的自由电子理论发展大约经历了三个重要阶段。首先特鲁德在1900年已提出,后经洛伦兹进一步发展,形成了金属导电的经典理论,他们认为金属晶体中自由电子仍然服从经典力学运动定律,后来在1928年索木菲提出了量子自由电子理论,他认为自由电子服从量子力学定律,布鲁斯在28年后又提出了金属导电的能带理论。现在,通常都用自由电子和能带理论解释金属导电的本质。

      金属都是由晶体构成的,金属中,正离子按照一定方式排列成各种晶格,从院子中分离的电子,可以在晶格间自由地做无规则运动而成为自由电子。

      在没有外加电场时,自由电子总是不断地作无规则的热运动。电子的热运动是杂乱无章的布朗运动,从宏观上看,大量电子在任一运动方向的电子数相同,所以金属中并没有电流通过。

广西快3       如果在金属导体上加上电场,则每个自由电子都受到与电场方向相反的电场力,从而产生逆着电场方向相反的加速度,于是自由电子将沿着和电场相反的方向、相对晶体的点阵做有规则的运动,即自由电子作对于金属离子的定向运动,显然电子的这种运动是叠加在杂乱无章的热运动基础上的漂移运动。电子的这种运动就形成了电流。

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