Techniklexikon

Drudesche Formel

Elektrodynamik und Elektrotechnik, von P. Drude entwickelte Formel, die den Beitrag der in Atomen oder Molekülen gebundenen Elektronen zur Dispersion elektromagnetischer Wellen in Materie beschreibt. Diese wird mit der komplexen Dielektrizitätskonstanten e*(w) quantifiziert. Die Theorie geht aus von Z Elektronen in N Atomen bzw. Molekülen, die in einem Volumenelement mit Eigenfrequenzen w_i und Dämpfungskonstanten g_j um ihre Ruhelage schwingen. Die Anzahl der Elektronen im j-ten Schwingungszustand betrage f_j (Oszillatorstärke), dann gilt

Dabei ist e₀ die Dielektrizitätskonstante des Vakuums, a*(w) die komplexe Polarisierbarkeit des Mediums, e die Elementarladung und m_e die Elektronenmasse. Für die Oszillatorstärken f_j gilt der f-Summensatz: Sf_j = Z. Der Beitrag der freien Elektronen in Metallen wird von der Drudeschen Theorie der elektrischen Leitfähigkeit (Drude-Lorentz-Theorie) beschrieben.