固体的原子、电子层次的微观描写 的(r:R})=EP(:R)电子坐标10 {R,核坐标 H=H+h+h 电子一核 电子 ∑ ∑V电r(x-F 2m2 ∑ 2M ∑V(R-R 电子一核 2 ∑V电子(-R) hmp:10.107.0.68 inches 前言
http://10.107.0.68/~jgche/ 前言 17 固体的原子、电子层次的微观描写 H ({ }, { }) ({ }, { }) ˆ i J i R J r R E r 电子 核 H电子 核 Hˆ Hˆ Hˆ ˆ , ' ' 2 ( ) 2 1 2 pˆ Hˆ i i i i i i V r r m 电子 电子 , ' ' 2 ( ) 2 1 2 Pˆ Hˆ J J J J J J J V R R M 核 核 i J i R J V r , ( ) 2 1 Hˆ 电子 核 电子 核 29 3 10 m { } { } 核坐标 电子坐标 J i R r
这就是本讲要阐述的第一个问题 研究对象有什么特点? 这样的对象和存在的困难,以你已经 掌握的物理知识,该如何处理? hmp:/10.107.0.68 jochen 前言
http://10.107.0.68/~jgche/ 前言 18 这样的对象和存在的困难，以你已经 掌握的物理知识，该如何处理？ 这就是本讲要阐述的第一个问题 研究对象有什么特点？
2、 Drude模型(金属电导的自由电子气模型) 试图在微观的层次上研究金属电导率,宏观物 理量的微观解释 不可能建立1029量级的联立方程 *不止是初条件、边界无法处理,就是建立了,也无 法解 Drude模型(1900),在微观层次上解释实验 测量宏观物理量的第一个理论模型一 通过它建立修正的具体过程,了解如何用当时(1900 年)可以理解和接受的理论和假设,在微观层次上建 立模型,解释实验观察到的金属导电和导热现象 hmp:/10.107.0.68 jochen 前言
http://10.107.0.68/~jgche/ 前言 19 2、Drude模型(金属电导的自由电子气模型) • 试图在微观的层次上研究金属电导率，宏观物 理量的微观解释 • 不可能建立1029量级的联立方程 * 不止是初条件、边界无法处理，就是建立了，也无 法解 • Drude模型（1900），在微观层次上解释实验 测量宏观物理量的第一个理论模型 * 通过它建立修正的具体过程，了解如何用当时(1900 年)可以理解和接受的理论和假设，在微观层次上建 立模型，解释实验观察到的金属导电和导热现象
般步骤 1.建立模型 根据已知现象,用已有知识,抓住要点,建立模 型 推演结论 应用到已有实验积累、可供比较的金属电导、热 导现象 #能够成功地解释 Wiedemann- Franz定律 3.实验比较 与实验对比,得出结论 模型修正 分析局限,提出改进之道 hmp:/10.107.0.68 inche 前言
http://10.107.0.68/~jgche/ 前言 20 一般步骤 1. 建立模型 * 根据已知现象，用已有知识，抓住要点，建立模 型 2. 推演结论 * 应用到已有实验积累、可供比较的金属电导、热 导现象 能够成功地解释Wiedemann-Franz定律 3. 实验比较 * 与实验对比，得出结论 4. 模型修正 * 分析局限，提出改进之道
从一些实验观察到对金属的基本认识 良好导电体、导热体?→起作用的可能是电子 化学:组成金属的元素大多位于周期表左边→ #金属原子容易失去价电子→(电、热传导电子? 良好的延展性、可塑性?→结合的可能形式 *与组成金属的原子之间的相互结合的方式有关→ #金属的结构几乎都有相对较高的配位数 配位数—形象地说,就是原子周围最靠近 该原子的原子的个数→晶体结构中将涉及 #结合没有方向性,区别于共价键,金属键 十结合属金属键——形象地说,价电子形成负 电背景(海),正电荷镶嵌其中,库仑作用的 结合 hmp:/10.107.0.68 jochen 前言
http://10.107.0.68/~jgche/ 前言 21 从一些实验观察到对金属的基本认识 • 良好导电体、导热体？起作用的可能是电子 * 化学：组成金属的元素大多位于周期表左边 金属原子容易失去价电子(电、热)传导电子？ • 良好的延展性、可塑性？结合的可能形式 * 与组成金属的原子之间的相互结合的方式有关 金属的结构几乎都有相对较高的配位数 † 配位数——形象地说，就是原子周围最靠近 该原子的原子的个数晶体结构中将涉及 结合没有方向性，区别于共价键，金属键 † 结合属金属键——形象地说，价电子形成负 电背景(海)，正电荷镶嵌其中，库仑作用的 结合