作者HLiNaKRbCsFr (...)
看板Physics
标题[问题] 电子飘移与扩散速度之观念请教
时间Sun Apr 22 12:07:14 2007
之前上电子学时,老师说电路中的电子流,速度只分两种,
一种是扩散(diffusion)速度,一种是飘移(drift)速度。
我读近物时,
课本提到用"自由电子模型"推导欧姆定律时,
λ
它直接切入自由电子平均自由路径(mean free path, λ)的碰撞时间为 τ= ---
v
F
而 v ε
F 它说是 "对应到费米能量 F 的电子速度"
2ε_F
以铜来说 v = ------- = 1.57 * 10^6 m/s
F m_e
课本又说这个平均时间τ 事实上跟外加电位差所造成的电场无关
因为 "v is extremely high compared with the velocity change such a field
F
produces" 以铜来说,附加上的飘移速度 = 0.74 mm/s
*
我的问题是 v 是由於热能所引起的的"电子扩散速度"吗?
F
若不是,应该怎麽去归类v 呢?
* F
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另外我还有个疑问是,
课本推导後,我得出:
eEλ eλ V
V = ------ = -------(---) ,e:电子电量; m:电子质量; V:电位差; L:导线长度
d m V_F m V_F L
也就是说,虽然铜金属导线内,电子们是以 1.57 * 10^6 m/s向各个方向运动
同时经历频繁的碰撞,但由於
导线两端施加电位差,V之後,电子们整体会有向导线一端
的、附加上的(superimposed)飘移速度V = 0.74 mm/s,而使得开关切上後,远处的
d
灯泡会亮了起来(有电流流过)。
*
我的问题是,
读电子学时,课本上竟然有一段 "In the following description of current flow,
only diffusion-current components are considered.
Drift current, due to
thermally generated minority carriers, are usually very small and can be
neglected.
!!!!!! 飘移速度变成热能所造成了!!
而且仪器操作主因的V ,竟然变成minority, 次要角色了!!
d
我现在被这两本书弄得很混乱...
有请高手指点...
*
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