簡介
在分子運動論中, 愛因斯坦關係是一個以前沒有想到的關係,由阿爾伯特·愛因斯坦在1905年和Marian Smoluchowski在1906年獨立發現:
![愛因斯坦關係](/img/5/c12/wZwpmLzATOyETNzADNzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLwQzLygzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLxE2LvoDc0RHa.jpg)
![愛因斯坦關係](/img/6/587/wZwpmLxIDM0AzM0EjMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxIzLzEzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
把 D——擴散常數,和 μ——粒子的遷移率聯繫起來;其中是玻爾茲曼常數, T是絕對溫度。遷移率 μ是粒子的終極速度與作用力之比: μ= v/ F。
這個方程是漲落耗散定理的一個早期的例子。它在電致擴散的現象中經常使用。
粒子的擴散
![愛因斯坦關係](/img/0/588/wZwpmL3gDM3MDM4MDMwEDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLzAzLzMzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
![愛因斯坦關係](/img/5/0b3/wZwpmL2gDO3YTN3ADO3EDN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLwgzLyQzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
![愛因斯坦關係](/img/4/10f/wZwpmL2IzNxgjN0MDOwADN0UTMyITNykTO0EDMwAjMwUzLzgzLzYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
在低雷諾數的極限下,遷移率是阻力係數的倒數。對於半徑為的球形粒子,斯托克斯定律給出:
![愛因斯坦關係](/img/7/48c/wZwpmL0ATN1ETMyAzMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLwMzLzEzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
![愛因斯坦關係](/img/5/c07/wZwpmLzETN3UTOzEjMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxIzLyYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
其中是介質的黏度。因此愛因斯坦關係變為:
![愛因斯坦關係](/img/d/be6/wZwpmLzEjM0YTM0ATMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLwEzL4UzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
這個方程也稱為 斯托克斯-愛因斯坦關係或 斯托克斯-愛因斯坦-薩瑟蘭方程。
電傳導
![愛因斯坦關係](/img/d/791/wZwpmLycDN3kjMzUTMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL1EzL1UzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
當套用於電傳導的時候,通常把電遷移率定義為機械導納與載流子的電荷 q的乘積:
![愛因斯坦關係](/img/4/7ca/wZwpmLwUDOzMTNwkzMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL5MzLxUzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
也可以表述為:
![愛因斯坦關係](/img/b/d1f/wZwpmL2EDO5cTMwETMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxEzL0QzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmL0E2LvoDc0RHa.jpg)
其中 E是施加的電場;因此愛因斯坦關係變為:
![愛因斯坦關係](/img/b/f63/wZwpmLxADM1gTNyIzMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLyMzLwgzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLwE2LvoDc0RHa.jpg)
在任意態密度的半導體中,愛因斯坦關係為:
![愛因斯坦關係](/img/8/b2c/wZwpmLxQDM1ADN2UjMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzL1IzL3YzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLzE2LvoDc0RHa.jpg)
![愛因斯坦關係](/img/5/c07/wZwpmLzETN3UTOzEjMzEzM1UTM1QDN5MjM5ADMwAjMwUzLxIzLyYzLt92YucmbvRWdo5Cd0FmLyE2LvoDc0RHa.jpg)
其中是化學勢,p是粒子數。