A fő különbség a szabad elektron modell és a közel szabad elektron modell között az, hogy a szabad elektron modell nem veszi figyelembe az elektron kölcsönhatásokat és a potenciált, míg a közel szabad elektron modell a potenciált.
A szabad elektronmodell egy kvantummechanikai modell, amely hasznos a fémes szilárd test töltéshordozóinak viselkedésének leírására. A közel szabad elektron modell egy kvantummechanikai modell, amely leírja azoknak az elektronoknak a fizikai tulajdonságait, amelyek szinte szabadon mozognak a szilárd test kristályrácsán.
Mi az a Free Electron Model?
A szabad elektronmodell egy kvantummechanikai modell, amely hasznos a fémes szilárd test töltéshordozóinak viselkedésének leírására. Ezt a modellt Arnold Sommerfeld fejlesztette ki 1927-ben. A klasszikus Drude-modellt a kvantummechanikai Fermi-Dirac statisztikával kombinálta; ezért Drude-Sommerfeld modellnek is nevezték.
Ez egy nagyon egyszerű modell, de hasznos megmagyarázni számos kísérleti eredményt, beleértve a Wiedemann-Franz-törvényt, amely az elektromos vezetőképességgel és a hővezető képességgel, az elektronok hőkapacitásának hőmérséklet-függésével, valamint az elektronok alakjával kapcsolatos. halmazállapotok elektronsűrűsége, elektromos vezetőképesség, kötési energia értékek tartománya, stb. Ezen túlmenően ez a modell megoldja a Drude modellhez kapcsolódó inkonzisztenciákat, betekintést adva a fémek számos tulajdonságába. Ezenkívül ez a modell prediktív, ha alkáli- és nemesfémekre alkalmazzuk.
A szabadelektron-modell ötleteit és feltételezéseit figyelembe véve négy fő feltételezés létezik; (1) szabadelektron-közelítés, amely leírja az ionok és vegyértékelektronok közötti kölcsönhatás figyelmen kívül hagyását a peremfeltételek kivételével, (2) független elektronközelítés, amely az elektronok közötti kölcsönhatások figyelmen kívül hagyását írja le, (3) a relaxációs idő közelítés, amely leírja, hogy van valami ismeretlen szórási mechanizmus oly módon, hogy az elektronok ütközésének valószínűsége fordítottan arányos a relaxációs idővel, és (4) Pauli kizárási elv, amely leírja, hogy a rendszer minden állapota csak egyetlen elektront foglalhat el..
A „szabadelektron-modell” elnevezés a fent megadott első két feltevésből ered, amelyek azt írják le, hogy az elektronok szabad részecskékként működnek, az energia és az impulzus közötti másodfokú összefüggéssel.
Mi az a majdnem ingyenes elektronmodell?
A majdnem szabad elektronmodell egy kvantummechanikai modell, amely leírja azon elektronok fizikai tulajdonságait, amelyek szinte szabadon mozognak a szilárd test kristályrácsán. Ez a modell nagyon rokon az üres rács közelítéssel. Ezt a modellt NFE modellnek vagy kvázi-szabad elektron modellnek nevezhetjük. Lehetővé teszi a fémek elektronikus sávszerkezetének megértését és kiszámítását. Sőt, ezt a modellt a szabad elektron modell továbbfejlesztéseként azonosíthatjuk.
A közel szabad elektron modellt a szabad elektron modell módosításaként ismerhetjük fel. A szabad elektron modellhez hasonlóan ez a modell sem veszi figyelembe az elektron-elektron kölcsönhatásokat (független elektronközelítés).
Mi a hasonlóság a szabadelektron-modell és a majdnem szabadelektron-modell között?
- Mindkét modell fontos a kvantummechanikában.
- Ezek a modellek az elektronok viselkedését írják le a rendszerekben.
- A független elektronközelítést használják.
Mi a különbség a szabad elektronmodell és a majdnem szabad elektronmodell között?
A szabad elektron modell egy kvantummechanikai modell, amely hasznos a fémes szilárd test töltéshordozóinak viselkedésének leírására. Eközben a közel szabad elektron modell egy kvantummechanikai modell, amely leírja azoknak az elektronoknak a fizikai tulajdonságait, amelyek szinte szabadon mozognak egy szilárd test kristályrácsán. A fő különbség a szabad elektron modell és a közel szabad elektron modell között az, hogy a szabad elektron modell nem veszi figyelembe az elektron kölcsönhatásokat és a potenciált, míg a közel szabad elektron modell a potenciált.
A következő táblázat összefoglalja a szabadelektron-modell és a közel szabadelektron-modell közötti különbséget.
Összefoglaló – Ingyenes elektronmodell vs majdnem ingyenes elektronmodell
A szabad elektronmodell egy kvantummechanikai modell, amely hasznos a fémes szilárd test töltéshordozóinak viselkedésének leírására. A közel szabad elektron modell egy kvantummechanikai modell, amely leírja azoknak az elektronoknak a fizikai tulajdonságait, amelyek szinte szabadon mozognak a szilárd test kristályrácsán. A fő különbség a szabad elektron modell és a közel szabad elektron modell között az, hogy a szabad elektron modell nem veszi figyelembe az elektron kölcsönhatásokat és a potenciált, míg a közel szabad elektron modell a potenciált.
