Drude modeli

Drude modeli arasında elektrik iletimi 1900 önerilmiştir  ile Paul Drude taşıma özelliklerini açıklamak için elektron malzemeler (özellikle metaller) içinde. Kinetik teorinin bir uygulaması olan model, bir katıdaki elektronların mikroskobik davranışının klasik olarak ele alınabileceğini ve daha çok bir langırt makinesine benzediğini varsayar ve sürekli titreyen elektronların daha ağır, nispeten hareketsiz zıplaması ve yeniden sekmesi ile pozitif iyonlar.

Drude modelinin en önemli iki sonucu elektronik bir hareket denklemidir,

ve akım yoğunluğu J ile elektrik alanı E arasında doğrusal bir ilişki,

Burada T zamanı, ⟨ p ⟩ elektron ve ortalama momentum q, n, m , ve τ sırasıyla elektron yükü, sayı yoğunluğu, kütle ve vardır ortalama serbest zaman iyonik çarpışmalar arasındaki (ortalama süre, bir elektron son çarpışmadan bu yana seyahat etti). İkinci ifade özellikle önemlidir çünkü yarı niceliksel terimlerle , tüm elektromanyetizmada en yaygın ilişkilerden biri olan Ohm yasasının neden geçerli olması gerektiğini açıklar.

Model, 1905 yılında Hendrik Antoon Lorentz tarafından genişletildi (ve dolayısıyla Drude-Lorentz modeli olarak da bilinir ) [ kaynak belirtilmeli ] , metallerin termal iletkenliği ile elektrik iletkenliği arasındaki ilişkiyi vermek için (bkz. Lorenz numarası ) ve bir klasik model. Daha sonra 1933'te Arnold Sommerfeld ve Hans Bethe tarafından kuantum teorisinin sonuçlarıyla desteklenerek Drude-Sommerfeld modeline yol açmıştır.

Yoğun madde fiziği