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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 凝聚态物理 » 金属中的自由电子导热
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sherry蕊

新虫 (初入文坛)

[交流] 金属中的自由电子导热 已有4人参与

请问各位大神，有没有了解金属中自由电子是怎么进行热传导的？就是电子是如何得到热量以及通过什么方式将热量继续向前传递的？
很迷惑，望指教~~~
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1楼 2014-04-17 15:42:44
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer
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1.自由电子在金属晶体里做不规则运动,在外电场的作用下,自由电子会做定向移动,形成电流,这就是金属导电的原因.2.当金属的一部分受热时,受热部分的自由电子能量增加,运动加剧,不断跟金属离子碰撞而交换能量,把热量从一部分传向整块金属,因而金属有良好的导热性.
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2楼2014-04-17 17:37:34
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普通回帖

metaliium

银虫 (正式写手)
★
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自由电子流到哪里，就把热传到哪里呗。绝大多数情况通过电声作用把能量传递给晶格，少数情况电子、离子各自保持自己的温度。
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3楼2014-04-18 00:07:10
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leongoall

专家顾问 (知名作家)

P-M-I之初生牛犊
★
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夕阳西下: 电阻的形成机制就是导热的原因 2014-04-18 10:41:25
怎么我的印象中是声子起到热传导的作用，而貌似自由电子本身跟导热的关系不大啊！难道我记错了，请高手拍醒！
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趁年轻，多折腾！曾年轻，折腾过？！
4楼2014-04-18 01:50:01
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sherry蕊

新虫 (初入文坛)
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2楼: Originally posted by peterflyer at 2014-04-17 17:37:34
1.自由电子在金属晶体里做不规则运动,在外电场的作用下,自由电子会做定向移动,形成电流,这就是金属导电的原因.2.当金属的一部分受热时,受热部分的自由电子能量增加,运动加剧,不断跟金属离子碰撞而交换能量,把热量从 ...

如果是电子流动的话，那么在导热过程中不是会有电流产生吗？
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5楼2014-04-18 10:08:20
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer
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5楼: Originally posted by sherry蕊 at 2014-04-18 10:08:20
如果是电子流动的话，那么在导热过程中不是会有电流产生吗？...

热的流动中电子的流动比其在电场下的规则运动要杂乱的多，不过，在导热过程中确实是会有电流产生的，这就是热电偶的基本原理----温差产生电动势、若为封闭回路就会有微弱电流产生。
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6楼2014-04-18 10:24:52
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david66

金虫 (著名写手)
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应该不是这样吧，应该考虑电子能级的变化，吸收光波，电子向高能级运动从而牵动金属原子的运动，原子再把能量通过撞击散发出去。至于电流，他其实是很小的作用啦，大部分产生了焦耳热，据此也可理解金属导体的电阻是啥回事

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美国的月亮是否不一样？
7楼2014-04-18 10:40:08
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sherry蕊

新虫 (初入文坛)
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6楼: Originally posted by peterflyer at 2014-04-18 10:24:52
热的流动中电子的流动比其在电场下的规则运动要杂乱的多，不过，在导热过程中确实是会有电流产生的，这就是热电偶的基本原理----温差产生电动势、若为封闭回路就会有微弱电流产生。...

导热过程中产生的是热电势，应该和电流是不一样的吧？如果按这种说法的话，如果再导热过程中切断导热体，那么两端是不是就会一段带正电荷一端带负电荷呢？
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8楼2014-04-18 10:59:36
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sherry蕊

新虫 (初入文坛)
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7楼: Originally posted by david66 at 2014-04-18 10:40:08
应该不是这样吧，应该考虑电子能级的变化，吸收光波，电子向高能级运动从而牵动金属原子的运动，原子再把能量通过撞击散发出去。至于电流，他其实是很小的作用啦，大部分产生了焦耳热，据此也可理解金属导体的电阻是 ...

请问电子向高能级运动会牵动原子运动是什么理论呢？这个能级是指电子吸收光子后跃迁到达的能级吗，那就意味着电子在导热过程中并没有从一个原子周围跳到另一个原子周围？
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9楼2014-04-18 11:02:54
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david66

金虫 (著名写手)
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9楼: Originally posted by sherry蕊 at 2014-04-18 11:02:54
请问电子向高能级运动会牵动原子运动是什么理论呢？这个能级是指电子吸收光子后跃迁到达的能级吗，那就意味着电子在导热过程中并没有从一个原子周围跳到另一个原子周围？...

金属导体里存在能带啊，电子可以在期间自由移动，在没有外场强的情况下，不会产生电流因为电子各个方向运动的几率是相同的。
受热电子吸收光波，由低能级向高能级运动，因为电场力的作用必然牵引金属原子振动，金属原子再将这种振动向附近原子传播从而体现为热。

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美国的月亮是否不一样？
10楼2014-04-18 12:27:12
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