【电子论】

根据物质是电荷系所构成,亦即物质电结构的假设以解释各种物理现象的理论。经典电子论认为:当金属内部没有电场时,自由电子的无规则运动类似于理想气体分子的无规则热运动,因此金属中自由电子的整体常又称为电子气。电子在热运动过程中经常与金属骨架碰撞并改变运动方 向,其轨迹是一条不规则的曲折的折线,洛伦兹用经典统计力]

学算出电子气热运动的平均速度v为105 (米 / 秒)。这虽然是一个很大 的速率,但由于热运动的无规则性,从宏观上看,单位时间内通过金属中任一面元的电量为零,因此宏观电流处处为零。当金属内部存在电场时, 每个自由电子都将在原有热运动的基础上附加一个逆场强方向的定向运 动,正是这个定向运动而构成电流。这时每个电子的速度可以分为两个部分——热运动速度和定向运动速度。虽然定向运动的平均速率u比热运动

的平均速率v小得多,然而在考虑大量电子运动的宏观效应时,所有电子热运动的平均效果为零,而所有电子的定向运动由于方向相同而造成宏观电流。可见正是电子的定向运动平均速度u决定着电流密度的数值和方 向。在词目“闭合电路欧姆定律”中的微观解释就是用电子论的观点解释和推导的。经典电子论是 1885 年由洛伦兹首先提出的,所以也称为“洛伦兹电子论”。它也把电磁波经过物质时所呈现的各种宏观现象,归结为电磁波与物质中在准弹性力作用下的电子相互作用的结果。这一理论能够解释物质中一系列电磁现象,以及物质在电磁场中运动的一些效应,获得了相当的成功。经典电子论后来为相对论和量子论所扩充,成为现代物理学的基础。