Ključna razlika između modela slobodnog elektrona i modela gotovo slobodnog elektrona je u tome što model slobodnog elektrona ne uzima u obzir interakcije elektrona i potencijal, dok model skoro slobodnih elektrona uzima u obzir potencijal.
Model slobodnog elektrona je kvantnomehanički model koji je koristan u opisivanju ponašanja nosilaca naboja u metalnoj čvrstoj tvari. Model skoro slobodnih elektrona je kvantnomehanički model koji opisuje fizička svojstva elektrona koji se kreću gotovo slobodno kroz kristalnu rešetku čvrste tvari.
Šta je model Free Electron?
Model slobodnog elektrona je kvantnomehanički model koji je koristan u opisivanju ponašanja nosilaca naboja u metalnoj čvrstoj tvari. Ovaj model je 1927. godine razvio Arnold Sommerfeld. Kombinovao je klasični Drudeov model sa kvantnom mehaničkom Fermi-Dirac statistikom; stoga je nazvan i kao Drude-Sommerfeld model.
To je veoma jednostavan model, ali je koristan u objašnjavanju mnogih eksperimentalnih nalaza, uključujući Wiedemann-Franz zakon, koji povezuje električnu provodljivost i toplotnu provodljivost, temperaturnu zavisnost toplotnog kapaciteta elektrona, oblik elektronska gustina stanja, električna provodljivost, raspon vrijednosti energije veze itd. Štaviše, ovaj model rješava nedosljednosti vezane za Drude model, dajući uvid u nekoliko svojstava metala. Osim toga, ovaj model je prediktivni kada se primjenjuje za alkalne i plemenite metale.
Kada se razmatraju ideje i pretpostavke modela slobodnog elektrona, postoje četiri glavne pretpostavke; (1) aproksimacija slobodnih elektrona, koja opisuje zanemarivanje interakcije između jona i valentnih elektrona osim graničnih uslova, (2) nezavisna elektronska aproksimacija, koja opisuje zanemarivanje interakcija između elektrona, (3) vrijeme relaksacije aproksimacija, koja opisuje da postoji neki nepoznati mehanizam rasejanja na način da je verovatnoća sudara elektrona obrnuto proporcionalna vremenu relaksacije, i (4) Paulijev princip isključenja, koji opisuje da svako stanje sistema može zauzeti samo jedan elektron.
Naziv “model slobodnih elektrona” potiče od prve dvije pretpostavke date gore, koje opisuju da se elektroni ponašaju kao slobodne čestice s odgovarajućim kvadratnim odnosom između energije i momenta.
Šta je model skoro besplatnog elektrona?
Model skoro slobodnih elektrona je kvantno-mehanički model koji opisuje fizička svojstva elektrona koji se kreću gotovo slobodno kroz kristalnu rešetku čvrste tvari. Ovaj model je veoma povezan sa aproksimacijom prazne rešetke. Ovaj model možemo nazvati NFE modelom ili modelom kvazi slobodnih elektrona. Omogućava razumijevanje i izračunavanje elektronske trakaste strukture metala. Štaviše, ovaj model možemo identificirati kao poboljšanje modela slobodnog elektrona.
Možemo prepoznati model skoro slobodnog elektrona kao modifikaciju modela slobodnog elektrona. Slično modelu slobodnog elektrona, ovaj model također ne uzima u obzir interakcije elektron-elektron (nezavisna elektronska aproksimacija).
Koje su sličnosti između modela slobodnog elektrona i modela skoro slobodnog elektrona?
- Oba modela su važna u kvantnoj mehanici.
- Ovi modeli opisuju ponašanje elektrona u sistemima.
- Koriste nezavisnu elektronsku aproksimaciju.
Koja je razlika između modela slobodnog elektrona i modela skoro slobodnog elektrona?
Model slobodnih elektrona je kvantno-mehanički model koji je koristan u opisivanju ponašanja nosilaca naboja u metalnoj čvrstoj tvari. U međuvremenu, model gotovo slobodnih elektrona je kvantnomehanički model koji opisuje fizička svojstva elektrona koji se kreću gotovo slobodno kroz kristalnu rešetku čvrste tvari. Ključna razlika između modela slobodnog elektrona i modela gotovo slobodnog elektrona je u tome što model slobodnog elektrona ne uzima u obzir interakcije elektrona i potencijal, dok model skoro slobodnih elektrona uzima u obzir potencijal.
Sljedeća tabela sumira razliku između modela slobodnih elektrona i modela skoro slobodnih elektrona.
Sažetak – Free Electron Model vs Skoro Free Electron Model
Model slobodnog elektrona je kvantnomehanički model koji je koristan u opisivanju ponašanja nosilaca naboja u metalnoj čvrstoj tvari. Model skoro slobodnih elektrona je kvantnomehanički model koji opisuje fizička svojstva elektrona koji se kreću gotovo slobodno kroz kristalnu rešetku čvrste tvari. Ključna razlika između modela slobodnog elektrona i modela gotovo slobodnog elektrona je u tome što model slobodnog elektrona ne uzima u obzir interakcije elektrona i potencijal, dok model skoro slobodnih elektrona uzima u obzir potencijal.
