Serbest elektron modeli ile neredeyse serbest elektron modeli arasındaki temel fark, serbest elektron modelinin elektron etkileşimlerini ve potansiyeli hesaba katmaması, buna karşılık neredeyse serbest elektron modelinin potansiyeli hesaba katmasıdır.
Serbest elektron modeli, metalik bir katıdaki yük taşıyıcıların davranışını tanımlamada faydalı olan bir kuantum mekanik modeldir. Neredeyse serbest elektron modeli, bir katının kristal kafesi boyunca neredeyse serbestçe hareket eden elektronların fiziksel özelliklerini tanımlayan kuantum mekanik bir modeldir.
Serbest Elektron Modeli Nedir?
Serbest elektron modeli, metalik bir katıdaki yük taşıyıcıların davranışını tanımlamada faydalı olan bir kuantum mekanik modeldir. Bu model 1927 yılında Arnold Sommerfeld tarafından geliştirilmiştir. Klasik Drude modelini kuantum mekaniksel Fermi-Dirac istatistikleriyle birleştirdi; bu nedenle Drude-Sommerfeld modeli olarak da adlandırılmıştır.
Bu çok basit bir modeldir, ancak elektriksel iletkenlik ve termal iletkenliği ilişkilendiren Wiedemann-Franz yasası, elektron ısı kapasitesinin sıcaklığa bağımlılığı, elektronun ısı kapasitesinin sıcaklığa bağımlılığı, cismin şekli gibi birçok deneysel bulguyu açıklamada faydalıdır. durumların elektronik yoğunluğu, elektriksel iletkenlikler, bağlanma enerjisi değerlerinin aralığı, vb. Ayrıca bu model, Drude modeliyle ilgili tutarsızlıkları çözerek metallerin çeşitli özelliklerine ilişkin bir fikir verir. Ayrıca, bu model, alkali ve asil metaller için uygulandığında tahmin edicidir.
Serbest elektron modelinin fikirleri ve varsayımları göz önüne alındığında, dört ana varsayım vardır; (1) Sınır koşulları dışında iyonlar ve değerlik elektronları arasındaki etkileşimin ihmalini tanımlayan serbest elektron yaklaşımı, (2) elektronlar arasındaki etkileşimlerin ihmalini tanımlayan bağımsız elektron yaklaşımı, (3) gevşeme zamanı Elektron çarpışma olasılığının gevşeme süresiyle ters orantılı olduğu şekilde bilinmeyen bir saçılma mekanizması olduğunu açıklayan yaklaşım ve (4) sistemin her durumunun yalnızca tek bir elektronu işgal edebileceğini açıklayan Pauli dışlama ilkesi.
“Serbest elektron modeli” adı, yukarıda verilen ve elektronların enerji ve momentum arasında ilgili ikinci dereceden bir ilişki ile serbest parçacıklar olarak hareket ettiğini açıklayan ilk iki varsayımdan kaynaklanır.
Neredeyse Serbest Elektron Modeli Nedir?
Neredeyse serbest elektron modeli, bir katının kristal kafesi içinde neredeyse serbestçe hareket eden elektronların fiziksel özelliklerini tanımlayan kuantum mekanik bir modeldir. Bu model, boş kafes yaklaşımıyla çok ilgilidir. Bu modeli NFE modeli veya yarı serbest elektron modeli olarak adlandırabiliriz. Metallerin elektronik bant yapısının anlaşılmasını ve hesaplanmasını sağlar. Ayrıca, bu modeli serbest elektron modelinin geliştirilmiş hali olarak tanımlayabiliriz.
Neredeyse serbest elektron modelini, serbest elektron modelinin bir modifikasyonu olarak görebiliriz. Serbest elektron modeline benzer şekilde, bu model de elektron-elektron etkileşimlerini (bağımsız elektron yaklaşımı) hesaba katmaz.
Serbest Elektron Modeli ile Neredeyse Serbest Elektron Modeli Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Kuantum mekaniğinde her iki model de önemlidir.
- Bu modeller, sistemlerdeki elektronların davranışını tanımlar.
- Bağımsız elektron yaklaşımını kullanırlar.
Serbest Elektron Modeli ile Neredeyse Serbest Elektron Modeli Arasındaki Fark Nedir?
Serbest elektron modeli, metalik bir katıdaki yük taşıyıcıların davranışını tanımlamada faydalı olan kuantum mekanik bir modeldir. Bu arada, neredeyse serbest elektron modeli, bir katının kristal kafesi boyunca neredeyse serbestçe hareket eden elektronların fiziksel özelliklerini tanımlayan kuantum mekaniksel bir modeldir. Serbest elektron modeli ile neredeyse serbest elektron modeli arasındaki temel fark, serbest elektron modelinin elektron etkileşimlerini ve potansiyeli hesaba katmazken, neredeyse serbest elektron modelinin potansiyeli hesaba katmasıdır.
Aşağıdaki tablo, serbest elektron modeli ile neredeyse serbest elektron modeli arasındaki farkı özetler.
Özet – Serbest Elektron Modeli ve Neredeyse Serbest Elektron Modeli
Serbest elektron modeli, metalik bir katıdaki yük taşıyıcıların davranışını tanımlamada faydalı olan bir kuantum mekanik modeldir. Neredeyse serbest elektron modeli, bir katının kristal kafesi boyunca neredeyse serbestçe hareket eden elektronların fiziksel özelliklerini tanımlayan kuantum mekaniksel bir modeldir. Serbest elektron modeli ile neredeyse serbest elektron modeli arasındaki temel fark, serbest elektron modelinin elektron etkileşimlerini ve potansiyeli hesaba katmazken, neredeyse serbest elektron modeli potansiyeli hesaba katmasıdır.
