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Elektronentheorie der Metalle
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(Buch) |
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| diesen Betrag miillte sich die spezifische Warme von Leitern gegen diejenige von Nichtleitern erhohen. Nun wird aber gerade auch bei Metallen das DULONG-PETITsche Gesetz, das besagt, dall die spezifische Warme fester Korper sich durch die Freiheits grade der Atome allein erklaren lallt, gut bestatigt. Um mit der Erfahrung-in "Obereinstimmung zu bleiben, miillte man annehmen, dall die Zahl der freien Elektronen sehr klein gegen die Zahl der Atome ist. Das steht aber in Widerspruch mit den Ergebnissen, die man fiir die Zahl dar "Leitungselektronen" aus den elektrischen und optischen Effekten erhalt. Bei einer konsequenten Weiterentwicklung ergab sich unter a.nderem auch eine falsche Temperaturabhangigkeit der elektrischen .Leitfahigkeit, namlich Proportionalitat mit l/yT anstatt mit liT (fiir nicht zu tiefe Temperaturen). Trotz vieler Versuche zeigte es sich, dall eine Rettung der Theorie auf dem Boden der klassischen Physik unmoglich war. Durch die Entwicklung der modernen Quantentheorie (Quanten mechanik, Wellenmechanik) wurde eine vol1standig neue Situation geschaffen. Vor allem miissen wir jetzt nicht wie in der klassischen Physik an die Spitze unserer Elektronentheorie eine Hypothese stellen, sondern wir werden begriinden, daB in Metallen die Elek tronen fast frei beweglich sind und so die elektrische Leitfiihigkeit erzeugen. Daneben werden wir auch aIle anderen Eigenschaften der Metalle (mit Ausnahme der Supraleitfahigkeit) erkliiren konnen. Einer vollstandig exakten Losung der sich ergebenden wellen mechanischen Probleme stehen allerdings grolle technische Schwie rigkeiten entgegen, da wir ja immer Probleme mit sehr vielen Elektronen zu behandeln haben. Deshalb miissen wir uns nach einem geeigneten Naherungsverfahren umsehen. |
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