Klíčový rozdíl mezi modelem volných elektronů a modelem téměř volných elektronů je ten, že model volných elektronů nebere v úvahu interakce elektronů a potenciál, zatímco model téměř volných elektronů bere v úvahu potenciál.
Model volných elektronů je kvantově mechanický model, který je užitečný při popisu chování nosičů náboje v kovové pevné látce. Model téměř volných elektronů je kvantově mechanický model, který popisuje fyzikální vlastnosti elektronů, které se pohybují téměř volně krystalovou mřížkou pevné látky.
Co je model bezplatného elektronu?
Model volných elektronů je kvantově mechanický model, který je užitečný při popisu chování nosičů náboje v kovové pevné látce. Tento model byl vyvinut v roce 1927 Arnoldem Sommerfeldem. Kombinoval klasický Drudeův model s kvantově mechanickou Fermi-Diracovou statistikou; proto byl také pojmenován jako model Drude-Sommerfeld.
Je to velmi jednoduchý model, ale je užitečný při vysvětlení mnoha experimentálních zjištění, včetně Wiedemann-Franzova zákona, který dává do souvislosti elektrickou vodivost a tepelnou vodivost, teplotní závislost elektronové tepelné kapacity, tvar elektronová hustota stavů, elektrické vodivosti, rozsah hodnot vazebné energie atd. Tento model navíc řeší nekonzistence související s modelem Drude a umožňuje nahlédnout do několika vlastností kovů. Navíc je tento model prediktivní při jeho aplikaci pro alkalické a ušlechtilé kovy.
Při zvažování myšlenek a předpokladů modelu volných elektronů existují čtyři hlavní předpoklady; (1) aproximace volných elektronů, která popisuje zanedbání interakce mezi ionty a valenčními elektrony kromě okrajových podmínek, (2) aproximace nezávislých elektronů, která popisuje zanedbávání interakcí mezi elektrony, (3) relaxační čas aproximace, která popisuje, že existuje nějaký neznámý rozptylový mechanismus takovým způsobem, že pravděpodobnost srážky elektronů je nepřímo úměrná době relaxace, a (4) Pauliho vylučovací princip, který popisuje, že každý stav systému může obsadit pouze jeden elektron.
Název „model volných elektronů“pochází z prvních dvou výše uvedených předpokladů, které popisují, že elektrony působí jako volné částice s příslušným kvadratickým vztahem mezi energií a hybností.
Co je model téměř bezplatných elektronů?
Model téměř volných elektronů je kvantově mechanický model, který popisuje fyzikální vlastnosti elektronů, které se pohybují téměř volně krystalovou mřížkou pevné látky. Tento model velmi souvisí s aproximací prázdné mřížky. Tento model můžeme pojmenovat jako NFE model nebo kvazi-bezelektronový model. Umožňuje pochopení a výpočet elektronické pásmové struktury kovů. Navíc můžeme tento model identifikovat jako vylepšení modelu volných elektronů.
Model téměř volných elektronů můžeme rozpoznat jako modifikaci modelu volných elektronů. Podobně jako u modelu volných elektronů ani tento model nebere v úvahu interakce elektron-elektron (nezávislá aproximace elektronů).
Jaké jsou podobnosti mezi modelem volných elektronů a modelem téměř volných elektronů?
- Oba modely jsou důležité v kvantové mechanice.
- Tyto modely popisují chování elektronů v systémech.
- Používají nezávislou elektronovou aproximaci.
Jaký je rozdíl mezi modelem volných elektronů a modelem téměř volných elektronů?
Model volných elektronů je kvantově mechanický model, který je užitečný při popisu chování nosičů náboje v kovové pevné látce. Mezitím model téměř volných elektronů je kvantově mechanický model, který popisuje fyzikální vlastnosti elektronů, které se pohybují téměř volně krystalovou mřížkou pevné látky. Klíčový rozdíl mezi modelem volných elektronů a modelem téměř volných elektronů je v tom, že model volných elektronů nebere v úvahu interakce elektronů a potenciál, zatímco model téměř volných elektronů bere v úvahu potenciál.
Následující tabulka shrnuje rozdíl mezi modelem volných elektronů a modelem téměř volných elektronů.
Shrnutí – model s volnými elektrony vs. model s téměř volnými elektrony
Model volných elektronů je kvantově mechanický model, který je užitečný při popisu chování nosičů náboje v kovové pevné látce. Model téměř volných elektronů je kvantově mechanický model, který popisuje fyzikální vlastnosti elektronů, které se pohybují téměř volně přes krystalovou mřížku pevné látky. Klíčový rozdíl mezi modelem volných elektronů a modelem téměř volných elektronů je ten, že model volných elektronů nebere v úvahu interakce elektronů a potenciál, zatímco model téměř volných elektronů bere v úvahu potenciál.
