Loi Wiedemann-Franz

Loi Wiedemann-Franz

Loi de Wiedemann et Franz

La loi de Wiedemann-Franz est une relation entre la conductivité électrique et la conductivité thermique d'un métal. Elle est nommée d'après le travail de Gustav Heinrich Wiedemann et de Rudolph Franz effectué en 1853[1].

Sommaire

Énoncé

Selon cette loi, le rapport :

L=\frac{\kappa}{\sigma T}=\frac{\pi^2 k_B^2}{3 e^2}=2,44\times 10^{-8} W.\Omega.K^{-2}

est indépendant de la température, où L est appelée constante de Lorenz ou rapport de Wiedemann-Franz. La conductivité électrique est notée σ, et la conductivité thermique κ.

L'origine de ce rapport constant peut s'expliquer qualitativement en notant qu'un électron possède une charge e et est soumis à une force électrique de norme eE, où E désigne le champ électrique. La conductivité électrique d'un métal est donc proportionnelle à e2. D'autre part, dans le transport thermique, la capacité calorifique par électron est proportionnelle à kBT et la force qui agit sur les électrons est proportionnelle à k_B \nabla T. La conductivité thermique est donc proportionnelle à k_B^2 T. On s'attend donc, selon cet argument qualitatif à ce que le rapport κ / (σT) soit proportionnel à k_B^2/e^2.

Pour démontrer la loi de Wiedemann-Franz, il est nécessaire d'utiliser l'équation de Boltzmann pour les électrons. On montre que si les électrons sont uniquement diffusés par des impuretés (et donc ne changent pas d'énergie après une collision), la loi de Wiedemann-Franz est valable. Si par contre les électrons interagissent entre eux, ou interagissent avec des phonons, ou plus généralement s'il y a des collisions inélastiques, la loi de Wiedemann-Franz ne s'applique plus. A suffisamment basse température, les collisions avec les impuretés deviennent dominantes dans le transport, et la loi de Wiedemann-Franz est vérifiée.

Notes et références

  1. ↑ G. Wiedemann, R. Franz, Über die Wärme-Leitungsfähigkeit der Metalle, Annalen der Physik und Chemie, Bd. 139, Nr 8. 1853.

Voir aussi

Articles connexes

Biographie

  • Lev Landau et Evguéni Lifchitz, Physique théorique, tome 10 : Cinétique physique, éd. MIR, Moscou [détail des éditions]
  • J. M. Ziman Principle of the Theory of Solids (Cambridge University Press)
  • M. A. Jones et N. H. March Theoretical Solid State Physics (Dover)

Liens externes

  • Portail de la physique Portail de la physique
Ce document provient de « Loi de Wiedemann et Franz ».

Wikimedia Foundation. 2010.

Contenu soumis à la licence CC-BY-SA. Source : Article Loi Wiedemann-Franz de Wikipédia en français (auteurs)

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Regardez d'autres dictionnaires:

  • loi de Wiedemann-Franz — Vydemano ir Franco dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Wiedemann Franz law vok. Wiedemann Franzsches Gesetz, n rus. закон Видемана Франца, m pranc. loi de Wiedemann Franz, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Wiedemann-Franz law — Vydemano ir Franco dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Wiedemann Franz law vok. Wiedemann Franzsches Gesetz, n rus. закон Видемана Франца, m pranc. loi de Wiedemann Franz, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Loi De Wiedemann Et Franz — La loi de Wiedemann Franz est une relation entre la conductivité électrique et la conductivité thermique d un métal. Elle est nommée d après le travail de Gustav Heinrich Wiedemann et de Rudolph Franz effectué en 1853[1]. Sommaire 1 Énoncé 2… …   Wikipédia en Français

  • Loi de wiedemann et franz — La loi de Wiedemann Franz est une relation entre la conductivité électrique et la conductivité thermique d un métal. Elle est nommée d après le travail de Gustav Heinrich Wiedemann et de Rudolph Franz effectué en 1853[1]. Sommaire 1 Énoncé 2… …   Wikipédia en Français

  • Loi de Wiedemann et Franz — La loi de Wiedemann Franz est une relation entre la conductivité électrique et la conductivité thermique d un métal. Elle est nommée d après le travail de Gustav Heinrich Wiedemann et de Rudolph Franz effectué en 1853[1]. Sommaire 1 Énoncé 2… …   Wikipédia en Français

  • Wiedemann-Franzsches Gesetz — Vydemano ir Franco dėsnis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. Wiedemann Franz law vok. Wiedemann Franzsches Gesetz, n rus. закон Видемана Франца, m pranc. loi de Wiedemann Franz, f …   Fizikos terminų žodynas

  • Loi scientifique — Liste des lois scientifiques Liste des lois scientifiques par ordre alphabétique. Pour l établissement de l ordre alphabétique, il a été convenu ce qui suit : Si le nom de la loi comprend des noms de scientifiques, on se base sur le premier… …   Wikipédia en Français

  • Rudolph Franz — était un physicien allemand, né le 16 décembre 1826 à Berlin et décédé le 31 décembre 1902 à Berlin. Biographie Rudolph Franz étudia à Bonn les mathématiques et les sciences naturelles, où il obtint son doctorat en 1850. La même année, il… …   Wikipédia en Français

  • Gustav Heinrich Wiedemann — était un physicien allemand, né à Berlin le 2 octobre 1826, décédé à Leipzig le 24 mars 1899. Après avoir suivi des études au lycée de Cologne, il entre à l Université Humboldt de Berlin en 1844 et en obtient son diplôme de doctorat trois ans… …   Wikipédia en Français

  • Louis Taillefer — Pour les articles homonymes, voir Taillefer. Louis Taillefer est un scientifique, un chercheur physicien québécois. En 2007, il est le directeur du centre de recherche sur les propriétés électroniques des matériaux avancés de l Université de… …   Wikipédia en Français

Share the article and excerpts

Direct link
… Do a right-click on the link above
and select “Copy Link”