【iOS版アプリ】不具合のお知らせ

 今晩は、質問させていただきます。どうぞよろしくお願いいたします。

 金属内の「ある1つの自由電子」の速度はどの程度なのでございましょうか?
ネット上を調べておりますと、
>金属電子全体の「平均速度」は非常に遅く~

>電流を流した際の速度計算方法は~
といったものは出てくるのでございますが、
常温の金属原子群間を飛び回っているであろう1つの自由電子が、どの程度の速度で移動しているのか、という情報が出てまいりません。。。


 金属の種類で異なるのでございましょうか?大体のオーダーでも分かれば嬉しいのでございますが、もし参考になりそうな本やサイトがございましたら、そちらをご紹介いただけるのでも十分でございます。
 お詳しい方がいらっしゃいましたら,何卒よろしくお願いいたします。

A 回答 (3件)

 絶対温度に比例して金属内の自由電子は速度を持ちます。

それが熱の一部となっていますし、金属が熱を伝えやすい理由の一つでもあります。

 計算は省略しますが(知りたい場合は、根平均二乗速度、などで検索してみてください)、セ氏25度で、秒速1.2×10の5乗m(秒速12万m、秒速120km、時速43万km、地表でのマッハ4300)くらいになります。
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この回答へのお礼

 lazydog1様

 どうもありがとうございます!m(_ _)m
調べてまいりました。根平均二乗速度というのは原子の速度のみを指す言葉かと思っておりました。。^^;「根平均二乗速度 自由電子」で調べるとlazydog1様からいただいた「自由電子での」導出がございました。
 この度はご親切に誠にありがとうございました!!

お礼日時:2014/01/13 19:24

常温の金属原子群間を飛び回っているであろう1つの自由電子が、どの程度の速度で移動しているのか、という情報が出てまいりません。



これは当然のことで、自由電子は金属原子間を飛び回っているのではありません。
自由電子は金属内で雲のような状態となって存在していると考えてください。
この電子が今ここに居て、次の瞬間はどこに行ったと言うような存在ではないのです。
電素粒子全部にいえることですが、電子は1つ1つを見分けたり、区別することは不可能なのです。
原子内で電子がぐるぐる回っているなんてのは古典的な考え方で、今時こんなことを信じている科学者は居ません。
http://sakamotolab.eshizuoka.jp/e900770.html
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この回答へのお礼

 tetsumyi様

 どうもありがとうございます!!!m(_ _)m
はい、確か「シュレーディンガー方程式を勉強すればそれが存在確率を表すものである事がわかり~」といった記事をいつか読んだ記憶がございますが、理解出来ておりません。。orz
No.2様からご紹介いただけたような数字がどこかにあったのではなかろうか(?)と思いご質問させていただいた次第でございます。これを機に勉強を初めてまいりますm(_ _)m
 ご紹介いただいたHP面白そうですね^^
 この度はご閲覧・アドバイスいただき誠にありがとうございました!!m(_ _)m

お礼日時:2014/01/13 19:56

Wikipediaによると、



>例えば断面が1mm2の銅線に1アンペアの電流を流した場合、電子は平均的に4.4mm/分の速度で流れる。 
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この回答へのお礼

 どうもありがとうございます。

 ご質問に書かせていただきました通り、
>電流を流した場合
ではなく、
>常温の金属原子群間を飛び回っているであろう1つの自由電子
でございます。

お礼日時:2014/01/12 20:14

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