Ключовата разлика между модела на свободния електрон и модела на почти свободния електрон е, че моделът на свободния електрон не отчита взаимодействията на електрона и потенциала, докато моделът на почти свободния електрон отчита потенциала.йени
Моделът на свободните електрони е квантов механичен модел, който е полезен при описване на поведението на носителите на заряд в метално твърдо тяло. Моделът на почти свободните електрони е квантов механичен модел, който описва физичните свойства на електрони, които се движат почти свободно през кристална решетка на твърдо тяло.
Какво представлява моделът на свободния електрон?
Моделът на свободните електрони е квантов механичен модел, който е полезен при описване на поведението на носителите на заряд в метално твърдо тяло. Този модел е разработен през 1927 г. от Арнолд Зомерфелд. Той комбинира класическия модел на Друде с квантово-механичната статистика на Ферми-Дирак; следователно е наречен и модел на Drude-Sommerfeld.
Това е много прост модел, но е полезен за обяснение на много експериментални открития, включително закона на Видеман-Франц, който свързва електрическата проводимост и топлопроводимостта, температурната зависимост на топлинния капацитет на електроните, формата на електронна плътност на състоянията, електрическа проводимост, обхват на стойностите на енергията на свързване и т.н. Освен това този модел разрешава несъответствията, свързани с модела на Друде, като дава представа за няколко свойства на металите. В допълнение, този модел е предсказуем, когато се прилага за алкални и благородни метали.
Когато разглеждаме идеите и допусканията на модела на свободния електрон, има четири основни допускания; (1) апроксимация на свободни електрони, която описва пренебрегването на взаимодействието между йоните и валентните електрони, с изключение на граничните условия, (2) апроксимация на независими електрони, която описва пренебрегването на взаимодействията между електроните, (3) време на релаксация приближение, което описва, че има някакъв неизвестен механизъм на разсейване по начин, по който вероятността за сблъсък на електрони е обратно пропорционална на времето за релаксация, и (4) принцип на изключване на Паули, който описва, че всяко състояние на системата може да заема само един електрон.
Наименованието „модел на свободни електрони“произлиза от първите две предположения, дадени по-горе, които описват, че електроните действат като свободни частици със съответно квадратично отношение между енергията и импулса.
Какво представлява моделът на почти свободния електрон?
Моделът на почти свободните електрони е квантов механичен модел, който описва физическите свойства на електрони, които се движат почти свободно през кристална решетка на твърдо тяло. Този модел е много свързан с апроксимацията на празната решетка. Можем да наречем този модел като NFE модел или модел на квазисвободни електрони. Позволява разбирането и изчисляването на електронната лентова структура на металите. Освен това можем да идентифицираме този модел като подобрение на модела на свободния електрон.
Можем да разпознаем модела на почти свободния електрон като модификация на модела на свободния електрон. Подобно на модела на свободните електрони, този модел също не взема предвид електрон-електронните взаимодействия (апроксимация на независим електрон).
Какви са приликите между модела на свободния електрон и модела на почти свободния електрон?
- И двата модела са важни в квантовата механика.
- Тези модели описват поведението на електроните в системите.
- Те използват приближението на независимия електрон.
Каква е разликата между модел на свободен електрон и модел на почти свободен електрон?
Моделът на свободните електрони е квантов механичен модел, който е полезен при описване на поведението на носителите на заряд в метално твърдо тяло. Междувременно моделът на почти свободните електрони е квантов механичен модел, който описва физическите свойства на електрони, които се движат почти свободно през кристална решетка на твърдо тяло. Ключовата разлика между модела на свободния електрон и модела на почти свободния електрон е, че моделът на свободния електрон не взема предвид електронните взаимодействия и потенциала, докато моделът на почти свободния електрон взема предвид потенциала.
Следващата таблица обобщава разликата между модела на свободния електрон и модела на почти свободния електрон.
Обобщение – модел на свободен електрон срещу модел на почти свободен електрон
Моделът на свободните електрони е квантов механичен модел, който е полезен при описване на поведението на носителите на заряд в метално твърдо тяло. Моделът на почти свободните електрони е квантово-механичен модел, който описва физическите свойства на електрони, които се движат почти свободно през кристална решетка на твърдо тяло. Ключовата разлика между модела на свободния електрон и модела на почти свободния електрон е, че моделът на свободния електрон не отчита взаимодействията на електрона и потенциала, докато моделът на почти свободния електрон отчита потенциала.
