量子力学中如何解释热传导

Question

请问我们在量子力学中如何解释热传导的 热与电 与力 之间怎么划分
看了这么多答案 很有意思 假设我们的热源在真空中难道它就无法热传导么

请问我们在量子力学中如何解释热传导的
请问我们在量子力学中如何解释热传导的
请问我们在量子力学中如何解释热传导的
请问我们在量子力学中如何解释热传导的
如果问题上改两个字 请问我们在量子力学中如何解释热扩散的 或许大家能更加的能理解问题

Answer 1

我查了一下物理辞典，其中并没有“热扩散”这个词条。有这样两个词条值得注意：热传导与热传递。热传递包括三种形式——热传导、热辐射和对流。

你说的热源在真空中就是靠热辐射来进行热传递的，但它不是热传导。

在解释非金属固体的热传导时，最能显示出量子力学的特色。比如像氯化钠那样的晶体，其中各离子紧密联系在一起，这是一个3N（N是该晶体内离子的总数）自由度的振动系统，它有3N个特征频率；各离子的实际振动以及这些振动的传播——波动都是上述特征频率各自对应不同振幅的简谐振动及波动的组合。每种频率相应的振动能量是量子化的，这个振动的量子（e=hν，E=(1/2+n)e，ν是某个特征频率，n是非负整数，1/2是振子在0度时的零点能）是一种准粒子——声子。在假设离子间的作用力就像弹力的简化模型中，这些声子彼此之间是相互独立的。这样，原本强耦合的系统就转化成了无耦合的系统。在更精确的模型中，离子间的作用力与正比于位移的弹力有所偏离，相应的声子之间就有微弱的相互作用力，这时声子群就更像是气体分子群了。

当晶体一部分的温度较高时，这里的各离子或原子振动加剧，就相当于这里占据较高的ν所对应的量子态的n较多——较高能的声子的数量较多，这些声子向温度低的部位“扩散”，就使得那些地方的较高能的声子的数量也多了起来——那里的原子或离子的振动也剧烈起来。这个过程就是热传导。

不同的晶体，特征频率的集合彼此不同，相应的声子的大小就不同，声子间作用力也不同，声子与各离子或原子之间的散射也不同，所以，不同的晶体有不同的导热系数。相关的计算非常复杂。

量子场论认为：一般说到的力就是基本粒子之间交换虚的玻色媒介子，比如，产生引力效果的就是大量虚引力子在两物体之间来来往往、相互交换；产生电磁力效果的就是大量虚光子在两带电物体之间来来往往、相互交换……电场或磁场就是带电粒子吸收又发出的一大群虚光子，它们有点儿像武侠或神怪影片或游戏里的那些人物可以自己从手掌中生出火球或闪光那样去影响对方。也有点儿类似于澳洲土著抛接的那种叫“飞去来”的飞镖。与宏观事物的类比也只能是有一点形似而已，因为从本质上看，微观世界的奇异性是全新的，是我们日常生活中从未经验过的。

电荷可以说是物质的一种属性。电荷总是被某种粒子携带的，单独的电荷是不可想象的（日常用语中常把带有电荷的粒子就简称为电荷，但这不是电荷的严格意义，要注意区分）。什么样的粒子是携带着电荷呢？按量子场论的观点，某个微粒如果能够发出并吸收（虚）光子从而影响其他具有此类特性的微粒（同时也受后者的影响），那它就是带电粒子。

热是一个宏观概念，其实质，一是运动，二是无规则；这无规则只有在大量粒子共存时才能体现出来——做什么样运动的粒子都有，根本无法指明哪个粒子在做哪种运动，只能用统计的办法来处理；在微观，少量粒子的情况下，运动总是有一定规则的，这时热就失去了意义。

Answer 2

在量子力学中，你所研究的物体属于哪一种分布是最重要的，就金属来说，电子满足费米分布，因而通过建立薛定谔方程，求出相应的波函数，波函数绝对值的平方就是粒子的概率，

Answer 3

个人认为，当物质达到纳米量级的时候，物质的性质明显不同于宏观材料，因为微小量级的量子效应开始明显。会发生散射衍射隧道共振等现象。我不是做热传导的，是做电传导的，觉得或许有些类似，你可以参考一下电子传输的理论，目前国际上比较热门，而且文章页很多。

Answer 4

热传递 关键是 传递 没东西给他传 他当然就传不了了
如果在真空中 互相之间 不接触 当然就不能热传递了
分子运动 互相碰撞 传递吧

Answer 5

同志
量子力学不直接解释这个

你说的属于固体物理得范畴
主要是 格波 声子 来描述

假如描述团簇的 统计物理

个人感觉 你的问题在固体物理中能找到答案