Kuo skiriasi laisvųjų elektronų modelis ir beveik nemokamų elektronų modelis

Turinys:

Kuo skiriasi laisvųjų elektronų modelis ir beveik nemokamų elektronų modelis
Kuo skiriasi laisvųjų elektronų modelis ir beveik nemokamų elektronų modelis

Video: Kuo skiriasi laisvųjų elektronų modelis ir beveik nemokamų elektronų modelis

Video: Kuo skiriasi laisvųjų elektronų modelis ir beveik nemokamų elektronų modelis
Video: 36. Free Electron Model, Nearly Free Electron Model and Bloch Theorem 2024, Lapkritis
Anonim

Pagrindinis skirtumas tarp laisvųjų elektronų modelio ir beveik laisvųjų elektronų modelio yra tas, kad laisvųjų elektronų modelyje neatsižvelgiama į elektronų sąveiką ir potencialą, o beveik laisvųjų elektronų modelyje atsižvelgiama į potencialą.

Laisvųjų elektronų modelis yra kvantinis mechaninis modelis, naudingas aprašant krūvininkų elgseną metalinėje kietojoje medžiagoje. Beveik laisvųjų elektronų modelis yra kvantinis mechaninis modelis, apibūdinantis elektronų, kurie beveik laisvai juda per kietosios medžiagos kristalinę gardelę, fizines savybes.

Kas yra nemokamas elektronų modelis?

Laisvųjų elektronų modelis yra kvantinis mechaninis modelis, naudingas aprašant krūvininkų elgseną metalinėje kietojoje medžiagoje. Šį modelį 1927 metais sukūrė Arnoldas Sommerfeldas. Jis sujungė klasikinį Drude modelį su kvantine mechanine Fermi-Dirac statistika; todėl jis taip pat buvo pavadintas Drude-Sommerfeld modeliu.

Tai labai paprastas modelis, tačiau jis naudingas paaiškinant daugelį eksperimentinių išvadų, įskaitant Wiedemann-Franz dėsnį, susijusį su elektros laidumu ir šilumos laidumu, elektronų šiluminės talpos priklausomybe nuo temperatūros, elektroninis būsenų tankis, elektrinis laidumas, rišamosios energijos reikšmių diapazonas ir kt. Be to, šis modelis išsprendžia su Drude modeliu susijusius neatitikimus, suteikdamas įžvalgos apie keletą metalų savybių. Be to, šis modelis yra nuspėjamas, kai jis taikomas šarminiams ir tauriesiems metalams.

Nemokamas elektronų modelis ir beveik laisvųjų elektronų modelis lentelės pavidalu
Nemokamas elektronų modelis ir beveik laisvųjų elektronų modelis lentelės pavidalu

Svarstant laisvųjų elektronų modelio idėjas ir prielaidas, yra keturios pagrindinės prielaidos; (1) laisvųjų elektronų aproksimacija, kuri apibūdina sąveikos tarp jonų ir valentinių elektronų nepaisymą, išskyrus ribines sąlygas, (2) nepriklausomų elektronų aproksimacija, kuri apibūdina sąveikos tarp elektronų nepaisymą, (3) atsipalaidavimo laikas. aproksimacija, kuri apibūdina, kad egzistuoja kažkoks nežinomas sklaidos mechanizmas taip, kad elektronų susidūrimo tikimybė yra atvirkščiai proporcinga atsipalaidavimo laikui, ir (4) Pauli išskyrimo principas, apibūdinantis, kad kiekviena sistemos būsena gali užimti tik vieną elektroną..

Pavadinimas „laisvųjų elektronų modelis“kilo iš pirmųjų dviejų pirmiau pateiktų prielaidų, kurios apibūdina, kad elektronai veikia kaip laisvosios dalelės, turinčios atitinkamą kvadratinį energijos ir impulso ryšį.

Kas yra beveik nemokamas elektronų modelis?

Beveik laisvųjų elektronų modelis – tai kvantinis mechaninis modelis, apibūdinantis elektronų, kurie beveik laisvai juda per kietosios medžiagos kristalinę gardelę, fizines savybes. Šis modelis yra labai susijęs su tuščiosios gardelės aproksimacija. Šį modelį galime pavadinti NFE modeliu arba kvazi-laisvųjų elektronų modeliu. Tai leidžia suprasti ir apskaičiuoti metalų elektroninės juostos struktūrą. Be to, šį modelį galime identifikuoti kaip laisvųjų elektronų modelio patobulinimą.

Nemokamas elektronų modelis ir beveik nemokamų elektronų modelis – palyginimas vienas šalia kito
Nemokamas elektronų modelis ir beveik nemokamų elektronų modelis – palyginimas vienas šalia kito

Mes galime atpažinti beveik laisvųjų elektronų modelį kaip laisvųjų elektronų modelio modifikaciją. Panašiai kaip ir laisvųjų elektronų modelyje, šiame modelyje taip pat neatsižvelgiama į elektronų ir elektronų sąveiką (nepriklausomas elektronų aproksimacija).

Kokie yra laisvųjų elektronų modelio ir beveik laisvųjų elektronų modelio panašumai?

  1. Abu modeliai svarbūs kvantinėje mechanikoje.
  2. Šie modeliai apibūdina elektronų elgesį sistemose.
  3. Jie naudoja nepriklausomą elektronų aproksimaciją.

Kuo skiriasi laisvųjų elektronų modelis ir beveik nemokamų elektronų modelis?

Laisvųjų elektronų modelis yra kvantinis mechaninis modelis, naudingas aprašant krūvininkų elgseną metalinėje kietoje medžiagoje. Tuo tarpu beveik laisvųjų elektronų modelis yra kvantinis mechaninis modelis, apibūdinantis elektronų, kurie beveik laisvai juda per kietosios medžiagos kristalinę gardelę, fizines savybes. Pagrindinis skirtumas tarp laisvųjų elektronų modelio ir beveik laisvųjų elektronų modelio yra tas, kad laisvųjų elektronų modelyje neatsižvelgiama į elektronų sąveiką ir potencialą, o beveik laisvųjų elektronų modelyje atsižvelgiama į potencialą.

Toliau pateiktoje lentelėje apibendrinamas skirtumas tarp laisvųjų elektronų modelio ir beveik laisvųjų elektronų modelio.

Santrauka – nemokamas elektronų modelis ir beveik nemokamas elektronų modelis

Laisvųjų elektronų modelis yra kvantinis mechaninis modelis, naudingas aprašant krūvininkų elgseną metalinėje kietojoje medžiagoje. Beveik laisvųjų elektronų modelis yra kvantinis mechaninis modelis, apibūdinantis elektronų, kurie beveik laisvai juda per kietosios medžiagos kristalinę gardelę, fizines savybes. Pagrindinis skirtumas tarp laisvųjų elektronų modelio ir beveik laisvųjų elektronų modelio yra tas, kad laisvųjų elektronų modelis neatsižvelgia į elektronų sąveiką ir potencialą, o beveik laisvųjų elektronų modelis atsižvelgia į potencialą.

Rekomenduojamas: