严正安
严正安

2022.11.8 固体物理

内在的属性会影响热和电的通过能力

2022.11.8 固体物理_第1张图片

 这个里面有两个前提条件需要讲清楚

1. 只讲了电学的属性，没有讲对磁场的属性

2. 在Drude模型里面，电场是一个均匀电场，没有任何的，这两个是需要讨论的，讨论清楚之后我们才能解释电导率对电磁波传播的影响

任何物体可以对电有响应，对磁场也可以有响应

2022.11.8 固体物理_第2张图片

         一般物体它的mobili，它对磁场的响应一般都会远远小于电场的响应

对电磁的响应可以用\varepsilon（介电常数）和\mu（电磁场）来表示，一般情况下\varepsilon << \mu

对于同样一个电磁波来说，电磁波的磁场强度，会远远小于它的电场强度

这样的话，在计算电导率的时候，Drude模型里面，并没有考虑洛伦兹力，所以说就可以忽略

跟电场力相比（e \vec E)，洛伦兹力F_c = e \vec v \times \vec B

比较电场力和洛伦兹力的大小，你会发现它们之间的比值，就是\frac{\vec E}{v \vec B}

我们已经知道电场比磁场大了一个c倍，电场力和洛伦兹力相比呢，就是一个\frac{c}{v}(v就是电子平均速度)

一般在金属中，比例是大于100的，所以我们研究光如何在金属中传播的时候，可以把磁场对电子的作用忽略掉

一般电子在金属中传播是10的六次方米每秒的量级

第二点就是均匀电场的问题，如果导电板非常近，就更容易均匀，如果两者距离比较远，那么外界就有一部分不那么均匀，整个就开始有一定的发散度，所以均匀电场最容易在小距离下形成

至少要走一个波长的距离（一般来说需要走十倍的波长）才可以叫传播

2022.11.8 固体物理_第3张图片

 麦克斯韦方程组联系了电和磁

h第一个是点乘，就算它的散度，在高斯定理中，对于电场算散度，这是由于中心电荷向外发散的能力，当然是单极的电荷，正电荷负电荷都可以贡献电场

第二个告诉我们找不到磁的单极子，找不到一个南极也找不到一个北极

下面就是法拉第定律，磁生电

第四个：通电导线周围会有磁场

这四个公式是麦克斯韦总结出来的

凡是没有量子效应的地方，都可以用麦克斯韦方程组来求解

如何来算电磁场的传播

2022.11.8 固体物理_第4张图片

 我们还是先把图像画出来

        

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