Nyckelskillnaden mellan fria elektronmodeller och nästan fria elektronmodeller är att fria elektronmodellen inte tar hänsyn till elektroninteraktionerna och potentialen, medan den nästan fria elektronmodellen tar hänsyn till potentialen.
Frielektronmodell är en kvantmekanisk modell som är användbar för att beskriva beteendet hos laddningsbärarna i ett metalliskt fast ämne. Nästan fria elektronmodell är en kvantmekanisk modell som beskriver de fysikaliska egenskaperna hos elektroner som rör sig nästan fritt genom ett kristallgitter av en fast substans.
Vad är gratis elektronmodell?
Frielektronmodell är en kvantmekanisk modell som är användbar för att beskriva beteendet hos laddningsbärarna i ett metalliskt fast ämne. Denna modell utvecklades 1927 av Arnold Sommerfeld. Han kombinerade den klassiska Drude-modellen med kvantmekanisk Fermi-Dirac-statistik; därför namngavs den som Drude-Sommerfeld-modell också.
Det är en mycket enkel modell, men den är användbar för att förklara många experimentella fynd, inklusive Wiedemann-Franz-lagen, som relaterar elektrisk konduktivitet och termisk konduktivitet, temperaturberoendet av elektronvärmekapacitet, formen på elektronisk densitet av tillstånd, elektriska konduktiviteter, intervallet för bindningsenergivärden, etc. Dessutom löser denna modell inkonsekvenserna relaterade till Drude-modellen, vilket ger en inblick i flera egenskaper hos metaller. Dessutom är den här modellen prediktiv när den används för alkali- och ädelmetaller.
När man överväger idéerna och antagandena för den fria elektronmodellen, finns det fyra huvudsakliga antaganden; (1) fri-elektronapproximation, som beskriver negligeringen av interaktionen mellan joner och valenselektroner förutom gränsvillkoren, (2) oberoende elektronapproximation, som beskriver negligeringen av interaktionerna mellan elektroner, (3) relaxation-tid approximation, som beskriver att det finns någon okänd spridningsmekanism på ett sätt att elektronsannolikheten för kollision är omvänt proportionell mot relaxationstiden, och (4) Pauli-exklusionsprincipen, som beskriver att varje tillstånd i systemet endast kan uppta en enda elektron.
Namnet "fri elektronmodell" kommer från de två första antagandena ovan, som beskriver att elektroner fungerar som fria partiklar med en respektive kvadratisk relation mellan energin och rörelsemängden.
Vad är nästan gratis elektronmodell?
Nästan fri elektronmodell är en kvantmekanisk modell som beskriver de fysikaliska egenskaperna hos elektroner som rör sig nästan fritt genom ett kristallgitter av en fast substans. Denna modell är mycket relaterad till den tomma gitterapproximationen. Vi kan namnge denna modell som NFE-modell eller kvasi-fri elektronmodell. Det möjliggör förståelse och beräkning av den elektroniska bandstrukturen hos metaller. Dessutom kan vi identifiera denna modell som en förbättring av fria elektronmodellen.
Vi kan känna igen den nästan fria elektronmodellen som en modifiering av den fria elektronmodellen. I likhet med den fria elektronmodellen tar denna modell inte heller hänsyn till elektron-elektroninteraktioner (oberoende elektronapproximation).
Vilka är likheterna mellan fri elektronmodell och nästan fri elektronmodell?
- Båda modellerna är viktiga inom kvantmekaniken.
- Dessa modeller beskriver beteendet hos elektroner i system.
- De använder den oberoende elektronapproximationen.
Vad är skillnaden mellan fri elektronmodell och nästan fri elektronmodell?
Den fria elektronmodellen är en kvantmekanisk modell som är användbar för att beskriva beteendet hos laddningsbärarna i ett metalliskt fast ämne. Samtidigt är den nästan fria elektronmodellen en kvantmekanisk modell som beskriver de fysikaliska egenskaperna hos elektroner som rör sig nästan fritt genom ett kristallgitter av en fast substans. Den viktigaste skillnaden mellan fri elektronmodell och nästan fri elektronmodell är att den fria elektronmodellen inte tar hänsyn till elektroninteraktionerna och potentialen, medan den nästan fria elektronmodellen tar hänsyn till potentialen.
Följande tabell sammanfattar skillnaden mellan fria elektronmodeller och nästan fria elektronmodeller.
Sammanfattning – Gratis elektronmodell vs nästan gratis elektronmodell
Frielektronmodell är en kvantmekanisk modell som är användbar för att beskriva beteendet hos laddningsbärarna i ett metalliskt fast ämne. Den nästan fria elektronmodellen är en kvantmekanisk modell som beskriver de fysikaliska egenskaperna hos elektroner som rör sig nästan fritt genom ett kristallgitter av en fast substans. Den viktigaste skillnaden mellan fria elektronmodeller och nästan fria elektronmodeller är att fria elektronmodeller inte tar hänsyn till elektroninteraktionerna och potentialen, medan den nästan fria elektronmodellen tar hänsyn till potentialen.
