- Франца закон, соотношение, связывающее между собой теплопроводность и электрическую проводимость металлов. В 1853 Г. Видеман и Р. Франц (R. Franz, 1827-1902) на основании экспериментальных данных установили, что для всех металлов отношение теплопроводности cк электрической проводимости s при постоянной температуре одинаково:
В 1882 датский физик Л. Лоренц показал, что отношение изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре T:
где L - постоянная, одинаковая для всех металлов, называется числом Лоренца.
Взаимная связь электрической проводимости и теплопроводности объясняется тем, что оба эти свойства металлов обусловлены в основном движением электронов. В. - Ф. з. впервые был объяснён немецким физиком П. Друде, который рассматривал электроны в металле как газ и применил к ним методы классической кинетической теории газов (см. Газы ). Однако только с помощью квантовой статистики для L было получено выражение, хорошо согласующееся с экспериментом:
где k - Больцмана постоянная , е - заряд электрона. В. - Ф. з. согласуется с опытом, однако лишь в определённом интервале температур ( рис. ). Современная теория твёрдого тела , учитывающая взаимодействие электронов с колебаниями кристаллической решётки (электрон-фононное взаимодействие, см. Фонон ), не только объясняет В. - Ф. з., но и причину отклонений от него. При комнатной температуре наблюдаемые значения L хорошо согласуются с теоретическими. Однако имеются металлы (например, Be), которые при комнатной температуре не подчиняются В. - Ф. з. Причиной является, по-видимому, большое значение Дебая температуры для этих металлов.