Allgemeine Theorie der Abweichungen von der Mathiessenschen Regel

Zusammenfassung

Mit Hilfe des Prinzips der minimalen Entropievermehrung läßt sich der elektrische Widerstand der Metalle ganz allgemein darstellen durch den Minimalwert eines Quotienten zweier Integrale. Aus dieser Darstellung des elektrischen Widerstandes gewinnt man in einfacher Weise die Ungleichung: ϱ=ϱ_id + ϱ_Rest +Δ.

Hierin ist der WiderstandΔ ein durch die gleichzeitige Wirksamkeit der thermischen Bewegung und der statischen Gitterstörungen verursachter Zusatzwiderstand. Die Ableitung dieser Beziehung ist so allgemein, daß sie auf alle Metalle anwendbar sein sollte. Wie in § 4 gezeigt wird, ist sie in guter Übereinstimmung mit einer großen Zahl von Beobachtungen. Im § 2 wird eine zweikonstantige Näherungsformel für den ZusatzwiderstandΔ entwickelt, die zumindest qualitativ die Beobachtungen wiedergibt. Der ZusatzwiderstandΔ ist im Temperaturgebiet, wo ϱ_id ≪ ϱRest klein gegenüber ϱRest, wird aber im anderen Grenzfalle ϱ_id ≫ ϱRest in manchen Fällen sogar größer als ϱRest · Alle Metalle zeigen mehr oder weniger große Abweichungen von der Mathiessenschen Regel. Große Abweichungen besitzen z. B. Pb, Pt und Cu. Im § 5 wird gezeigt, daß das von de Haas und Mitarbeitern in tiefsten Temperaturen an Au beobachtete Widerstandsminimum nur im Zusammenhang mit Abweichungen von der Mathiessenschen Regel gedeutet werden kann. Die obige Ungleichung ist nur bewiesen für nicht zu große Restwiderstände, wo die Bandstruktur der Elektronen durch die Verunreinigungen noch nicht wesentlich gestört ist.