Glavni znanost

Model fizike kovin s prostim elektronom

Model fizike kovin s prostim elektronom
Model fizike kovin s prostim elektronom

Video: How to Stay Out of Debt: Warren Buffett - Financial Future of American Youth (1999) 2024, September

Video: How to Stay Out of Debt: Warren Buffett - Financial Future of American Youth (1999) 2024, September
Anonim

Kovinski model brez elektronov v fiziki trdnih snovi predstavlja kovinsko trdno snov kot posodo, napolnjeno s plinom, sestavljenim iz prostih elektronov (tj. Tistih, ki so odgovorni za visoko električno in toplotno prevodnost). Domnevamo, da se prosti elektroni, ki veljajo za enake kot najbolj zunanji, ali valenčni, elektroni prostih kovinskih atomov, gibljejo neodvisno drug od drugega skozi celoten kristal.

Model proste elektrone je prvi predlagal nizozemski fizik Hendrik A. Lorentz, kmalu po letu 1900, izpopolnil pa ga je leta 1928 Arnold Sommerfeld iz Nemčije. Sommerfeld je predstavil kvantno-mehanske koncepte, predvsem načelo izključitve Paulija. Čeprav je model zagotovil zadovoljivo razlago za nekatere lastnosti (npr. Prevodnost in elektronsko specifično toploto) preprostih kovin, kot je natrij, je imel nekaj resnih pomanjkljivosti. Na primer ni upošteval interakcije prostih elektronov s kovinskimi ioni. Raziskovalci so kmalu spoznali, da je potreben širši sistem za razlago obnašanja zapletenih kovin in polprevodnikov. Sredi tridesetih let prejšnjega stoletja je model prostih elektronov v veliki meri izpodrinil teorijski pasovi trdnih snovi.