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作者HLiNaKRbCsFr.bbs@ptt.cc (我被我爸棄養了:() 看板: physics
標題[問題] 電子飄移與擴散速度之觀念請教
時間批踢踢實業 (2007/04/22 Sun 12:07:20)
之前上電子學時,老師說電路中的電子流,速度只分兩種,

一種是擴散(diffusion)速度,一種是飄移(drift)速度。

我讀近物時,

課本提到用"自由電子模型"推導歐姆定律時,
                                                                   λ
它直接切入自由電子平均自由路徑(mean free path, λ)的碰撞時間為 τ= ---
                                                                   v
                                                                    F
而  v                          ε
     F  它說是 "對應到費米能量  F  的電子速度"

               2ε_F
以銅來說 v  = ------- = 1.57 * 10^6  m/s
          F     m_e

課本又說這個平均時間τ   事實上跟外加電位差所造成的電場無關

因為 "v   is extremely high compared with the velocity change such a field
       F

produces"   以銅來說,附加上的飄移速度 = 0.74 mm/s


*
我的問題是 v  是由於熱能所引起的的"電子擴散速度"嗎?
            F

若不是,應該怎麼去歸類v  呢?
*                      F

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另外我還有個疑問是,

課本推導後,我得出:

      eEλ       eλ   V
V  = ------ = -------(---) ,e:電子電量; m:電子質量; V:電位差; L:導線長度
 d    m V_F    m V_F   L


也就是說,雖然銅金屬導線內,電子們是以 1.57 * 10^6  m/s向各個方向運動

同時經歷頻繁的碰撞,但由於導線兩端施加電位差,V之後,電子們整體會有向導線一端

的、附加上的(superimposed)飄移速度V  = 0.74 mm/s,而使得開關切上後,遠處的
                                   d

燈泡會亮了起來(有電流流過)。




*
我的問題是,

讀電子學時,課本上竟然有一段 "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.

!!!!!!   飄移速度變成熱能所造成了!!

而且儀器操作主因的V  ,竟然變成minority, 次要角色了!!
                   d

我現在被這兩本書弄得很混亂...

有請高手指點...
*

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