• ベストアンサー

電気抵抗率と金属の色の関係はあるのでしょうか?

金属特有の光沢は金属表面に光が当たった時に侵入を妨げるように金属内の自由電子が移動し分極することに起因すると聞きました。 ということは金属中の自由電子が動きやすいほど、つまり、金属の電気抵抗率が小さいほど金属は高いエネルギーの光を反射できる。と言えるのでしょうか? もしそうでないとしても、金属の電気抵抗率と金属の色には何らかの関係があるのでしょうか?

  • dieci
  • お礼率39% (22/56)

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

電気抵抗率と金属の色はそれぞれ構造に由来し、何らかの関係があるのでしょうが私には分かりません。 http://homepage2.nifty.com/bussei_katsuaki/nandemoQ&A.html 「物性なんでもQ&A」の先生がその方面に詳しいので、そちらで質問してみては。とても親切な方です。

関連するQ&A

  • 金属の電気抵抗率

    加工した金属(主にアルミニウム)の電気抵抗率を測定しています。この場合電子は何に散乱されているのでしょうか?

  • 金属のプラズマ周波数と反射率の関係

    プラズマ周波数と金属の反射率の関係について教えて下さい. 自由電子を持つ金属はプラズマ周波数未満の電磁波は反射すると聞いたのですが, プラズマ周波数に近くなるに連れて反射率が下がるのはなぜでしょうか?

  • 導体の誘電率

     導体の内部静電場が0になる事は、ふつう最小エネルギー定理からかな?、と思うのですが、この解法は電荷移動の過渡過程を考えていません。それで自由電子モデルを使って、少しだけ過渡過程を考えてみました。  孤立した導体に外部電場がかかるとOhmの法則から、自由電子が移動を始めますが、誘電体のイメージと重ねると、誘電体では原子や分子から出て来ない電子が自由電子として飛び出してきて、外部電荷を完全に打ち消すような表面電荷になると思えます。 (実際には飛び出さずに、電子軌道を乗り換えるだけですが)  よって導体は電気感受率∞の誘電体ですが、逆にそうなると、電荷分極が起こるより先に内部電場が消えてしまって、表面に移動した自由電子を除き、残りの部分は電子軌道のランダム乗り換えで拡散し、結局分極はほとんど起こらないような気がします。  という訳で理想化すれば、導体の誘電率は真空の誘電率ε0に等しいという話になります。この意味は、電束に関する微分形のガウスの法則を表面電荷に対して、導体表面の法線方向のデルタ関数を使って、強引に電場で書いてやった場合、そこに登場する物質の誘電率が、ε=ε0という意味です。  しかしこのサイトのいくつかのQ&A(金属の誘電率)を読むと、周波数0の直流に対応するような電場の場合(まさにいま考えている外部電場)、誘電率は「-」という記述が見られます。上記のようなモデルは、やっぱり粗すぎるのでしょうか?。  それとも誘電率は「-」とは、電磁場の方程式系を正直に解いた場合に、結局定常状態では電場は導体内部に侵入できないという事を表す記述なのでしょうか?。適切に誘電率「-」ならば、導体内電場なしと解釈できるので。  よろしくお願いします。

  • 屈折率が異なる物質間の境界面で光の反射が起きる理由

    金属光沢による反射なら、何となく理解できています。(自由電子が絡んでくるんですよね) 空気から水などに光が入る時、屈折が起きる原理も納得しています。(ホイヘンスの原理) しかし、水やガラスの表面(空気との境)での反射はどうして起こるのかわかりません。 ご教授願います。

  • 金属の電気抵抗の温度依存

    金属の電気抵抗の温度依存性についてなのですが,私は電気抵抗は温度に比例するものだと思っています.ところが,最近「フェルミ液体論は金属の物性を議論する上で最も基本的な理論である」というのを知りました.参考書によれば,フェルミ流体では電気抵抗は温度の2乗に比例するものだと書いてあります. では,電気抵抗の温度依存性はT^2の項まで考慮しなければならないのでしょうか?一般のサイトには,金属の抵抗の依存性はTに比例するというのをよく見かけます.Tに比例するというのは格子-電気相互作用で,T^2に比例するというのは電子-電子相互作用だと思うのですが,T^2はあまり効かないから落とされているのでしょうか?

  • 金属中の自由電子を波と考えた時とその電気抵抗

    電子の波動性で考えると電子は平面波exp(ik・r)として伝播しますが、これは電子の波がsin波の形で金属中を移動していくという事ですか?よくエネルギーEは波数kの2乗に比例していくと言いますが、波数の大きな電子の波というのが上手くイメージできません。波数の大きい(小さい)電子とは一体どういう電子でしょうか。拙いなりにでも私の考えは波数k=2π/λからkが大きい→波長λが小さい波。波長λが小さい→振動数が大きい、もしくは波の位相速度(群速度?)が小さい波の事なのかと思っているのですが。 また電気抵抗の事ですが、古典論では電子が電場で加速されては原子核に散乱されてそのエネルギーロスが電流の電気抵抗と学びました。一方、電子を波動として見ると電子は一体どこで波のエネルギーを失って抵抗として現れるのですか?アバウトなイメージですが海面を浮かぶブイのようにブイは海の波の進行の妨げになるとは思えないです(原子核は電子より非常に重いので電子波によって思うがままに揺らされてる訳ではないでしょうが)。それとも電子の波は原子核や原子間距離より遥かに小さいスケールであり、その波がイオン核の前まで来た際には衝突しない部分の波はそのまま進行し、イオン核に衝突した部分の電子波がその波の分だけエネルギーを失い全体の波のエネルギーロスになり電気抵抗となるのでしょうか。 どなたかご教授お願いします。後半の電気抵抗を理解するためにも特に前半部分を詳しくしてもらえるとありがたいです。

  • 金属面での反射光は偏光されないことについて

    一般に物体に光が当たって反射された光は偏光されているが、 物体が金属である場合は偏光されないことを知識としては 知っているのですが、理屈が分かりません・・・。 たとえば水面でも反射は起こるので水を考えてみましたが、 水と金属の違いで知っているものといえば、自由電子があるかないか の違いくらいしか思いつきません。 高校の先生が昔、「金属の場合は一度光を吸収して再び放出するような 感じになるから偏光でなくあらゆる方向に振動する波がでてくる」というような ことをおっしゃっていました・・・。光のエネルギーを吸収・放射するというと 私は光電効果・誘導放射(放出?)しか知らないのですが、関係ありますでしょうか? 詳しい方、よろしくお願いいたします。 (関係あるとして考察すると、太陽光の場合あらゆる振動数の光が当たるので 電子が基底状態からいくつかのエネルギー段階まであがって落ちてくるから 反射光が単色でない上に偏光でない・・・? 金属以外の場合は電子が各殻に固定されているから 電子は光のエネルギーを吸収も放出もしないから・・・。)

  • 金属、半導体の温度と電気抵抗の関係について

    金属や半導体の温度と、それらの電気抵抗の関係(温度がが変化すると電気抵抗も変化するというやつです)について調べたいのですが なんという分野で調べたらいいのかわからなくて困っています 電磁気学、物性、電気・電子工学 の本で調べてみたのですが 見当たりません よろしくお願いします

  • ホール測定における抵抗率の差異

    AlGaN/GaN HEMT構造サンプルでホール測定(van der pauw法)を行なう際、サンプルの縦方向と横方向で、抵抗率が3,4倍ほど異なることが多々あります。縦同士、横同士では抵抗率はほぼ一致しています。GaNの結晶構造(ウルツ型)に起因する分極が原因と考えましたが、それならばz軸方向に自発分極、ピエゾ分極が発生し、xy平面方向(ホール測定で電流を流す方向)には発生しないと考えます。電極の付け方に起因する接触抵抗等が原因とも考えましたが、値が違いすぎるし、抵抗率がきれいに揃い過ぎていると思います。オフ角なども考慮して結晶構造の傾きを調べる必要があるのでしょうか?なにが原因か教えてもらえたら幸いです。何か思い当たることがあれば、些細なことでも構わないので教えていただきたいです。

  • 光の反射

    金属光沢は、光を自由電子が吸収して励起され、 すぐにそのエネルギー分を光で放出するのでピカピカに見えると聞きました。 この過程はピカピカ感の無い普通の「反射」とは別の現象なのかと思いますが、 だとしたら普通の反射はどういう仕組みで起きるのでしょうか?教科書には 入射角反射角などのどんな風になるかばかりで、どんな仕組みで起きるかは 書いてません。