Wiedemann-Franz-lagen är i fysiken sambandet att förhållandet mellan en metalls värmeledningsförmåga κ och dess elektriska ledningsförmåga σ är proportionellt mot absolut temperatur T:
Proportionalitetskonstanten L kallas Lorenztalet. Denna kan härledas teoretiskt och får då värdet
vilket stämmer ganska väl överens med experimentella resultat för de flesta metaller. För halvledare har konstanten typiskt ett mindre värde.Eric S. Toberer, Lauryn L. Baranowsky, Chris Dames. Advances in Thermal Conductivity, Annual Review of Materials Research, Volym 42, 2012, Sidor 179-209.
Gustav Wiedemann och Rudolph Franz rapporterade år 1853 att förhållandet κ/σ vid rumstemperatur var ungefär lika för många metaller och legeringar, även om dessa båda ledningsförmågor i till exempel brons är mycket lägre än i koppar eller silver. År 1872 upptäckte dansken Ludvig Lorenz förhållandets proportionalitet mot temperatur.
Bakgrunden är att det är elektronerna som står för den största delen av värmeledningsförmågan i metaller. Om man likställer den relaxationstid som begränsar elektronernas drifthastighet i ett elektriskt fält med elektronernas termiska relaxationstid, kan man härleda Wiedemann-Franz-lag.
Referenser
Kategori:Fasta tillståndets fysik