Видемана-Франца закон
ВИДЕМАНА - ФРАНЦА ЗАКОН, соотношение, связывающее электронные теплопроводность ? и электропроводность σ металлов: ?/σ = С, где С - постоянная, одинаковая для всех металлов при данной температуре. Экспериментально установлен немецкими физиками Г. Г. Видеманом и Р. Францем в 1853. В 1882 году датский физик Л. Лоренц обнаружил, что ?/σ = LT, где Т - абсолютная температура, L - число Лоренца.
Впервые объяснение Видемана-Франца закона было получено в Друде теории металлов. Постоянство соотношения ?/σ связывалось с тем, что в металлах тепловой поток в основном переносится электронами, причём в теплопроводность и электропроводность входят одинаковым образом одни и те же параметры - время свободного пробега, масса и концентрация свободных электронов. Количественное обоснование Видемана-Франца закон получил в Зоммерфельда теории металлов. Было показано, что L = π2/3(k/e)2 = 2,45· 10-8 Вт?Ом/К2, где е - заряд электрона, k - постоянная Больцмана.
Основанная на зонной теории твёрдого тела современная теория металлов показывает, что Видемана-Франца закон справедлив и в случае анизотропного упругого рассеяния электронов. Экспериментальное подтверждение Видемана-Франца закона получено для большинства металлов при комнатной температуре (за исключением Be, Вn). Видемана-Франца закон выполняется и в полупроводниках, однако L в этом случае зависит от механизма рассеяния носителей заряда.
Лит.: Физическое металловедение / Под редакцией Р. Кана, П. Хаазена. М., 1987.