Diferența cheie dintre modelul cu electroni liberi și modelul cu electroni aproape liberi este că modelul cu electroni liberi nu ia în considerare interacțiunile electronilor și potențialul, în timp ce modelul cu electroni aproape liberi ia în considerare potențialul.
Modelul cu electroni liberi este un model mecanic cuantic care este util în descrierea comportamentului purtătorilor de sarcină într-un solid metalic. Modelul de electroni aproape liberi este un model mecanic cuantic care descrie proprietățile fizice ale electronilor care se mișcă aproape liber printr-o rețea cristalină a unui solid.
Ce este modelul Free Electron?
Modelul cu electroni liberi este un model mecanic cuantic care este util în descrierea comportamentului purtătorilor de sarcină într-un solid metalic. Acest model a fost dezvoltat în 1927 de către Arnold Sommerfeld. El a combinat modelul clasic Drude cu statisticile mecanice cuantice Fermi-Dirac; prin urmare, a fost numit și modelul Drude-Sommerfeld.
Este un model foarte simplu, dar este util în explicarea multor descoperiri experimentale, inclusiv legea Wiedemann-Franz, care leagă conductivitatea electrică și conductibilitatea termică, dependența de temperatură a capacității de căldură a electronilor, forma densitatea electronică a stărilor, conductivitățile electrice, intervalul de valori ale energiei de legare etc. Mai mult, acest model rezolvă inconsecvențele legate de modelul Drude, oferind o perspectivă asupra mai multor proprietăți ale metalelor. În plus, acest model este predictiv atunci când îl aplică pentru metale alcaline și nobile.
Când luăm în considerare ideile și ipotezele modelului cu electroni liberi, există patru ipoteze principale; (1) aproximarea cu electroni liberi, care descrie neglijarea interacțiunii dintre ioni și electronii de valență, cu excepția condițiilor la limită, (2) aproximarea independentă a electronilor, care descrie neglijarea interacțiunilor dintre electroni, (3) timpul de relaxare aproximație, care descrie că există un mecanism de împrăștiere necunoscut într-un mod în care probabilitatea de coliziune a electronilor este invers proporțională cu timpul de relaxare și (4) principiul excluderii Pauli, care descrie că fiecare stare a sistemului poate ocupa doar un singur electron.
Numele „model de electroni liberi” provine din primele două ipoteze date mai sus, care descriu că electronii acționează ca particule libere cu o relație pătratică respectivă între energie și impuls.
Ce este modelul de electroni aproape liber?
Modelul de electroni aproape liberi este un model mecanic cuantic care descrie proprietățile fizice ale electronilor care se mișcă aproape liber printr-o rețea cristalină a unui solid. Acest model este foarte legat de aproximarea rețelei goale. Putem numi acest model ca model NFE sau model de electroni cvasi-liberi. Permite înțelegerea și calcularea structurii benzii electronice a metalelor. În plus, putem identifica acest model ca fiind o îmbunătățire a modelului cu electroni liberi.
Putem recunoaște modelul cu electroni aproape liberi ca o modificare a modelului cu electroni liberi. Similar modelului cu electroni liberi, acest model nu ia în considerare și interacțiunile electron-electron (aproximație independentă de electroni).
Care sunt asemănările dintre modelul cu electroni liberi și modelul cu electroni aproape liberi?
- Ambele modele sunt importante în mecanica cuantică.
- Aceste modele descriu comportamentul electronilor în sisteme.
- Ei folosesc aproximarea independentă a electronilor.
Care este diferența dintre modelul cu electroni liberi și modelul cu electroni aproape liberi?
Modelul cu electroni liberi este un model mecanic cuantic care este util în descrierea comportamentului purtătorilor de sarcină într-un solid metalic. Între timp, modelul de electroni aproape liberi este un model mecanic cuantic care descrie proprietățile fizice ale electronilor care se mișcă aproape liber printr-o rețea cristalină a unui solid. Diferența cheie dintre modelul cu electroni liberi și modelul cu electroni aproape liberi este că modelul cu electroni liberi nu ia în considerare interacțiunile electronilor și potențialul, în timp ce modelul cu electroni aproape liberi ia în considerare potențialul.
Următorul tabel rezumă diferența dintre modelul cu electroni liberi și modelul cu electroni aproape liberi.
Rezumat – Modelul cu electroni liberi vs modelul cu electroni aproape liberi
Modelul cu electroni liberi este un model mecanic cuantic care este util în descrierea comportamentului purtătorilor de sarcină într-un solid metalic. Modelul electronilor aproape liberi este un model mecanic cuantic care descrie proprietățile fizice ale electronilor care se mișcă aproape liber printr-o rețea cristalină a unui solid. Diferența cheie dintre modelul cu electroni liberi și modelul cu electroni aproape liberi este că modelul cu electroni liberi nu ia în considerare interacțiunile electronilor și potențialul, în timp ce modelul cu electroni aproape liberi ia în considerare potențialul.
