Quelle est la différence entre le modèle d'électrons libres et le modèle d'électrons presque libre

Le Différence clé entre le modèle d'électrons libres et le modèle d'électrons presque libre est que le modèle électronique libre ne prend pas en compte les interactions électroniques et le potentiel, tandis que le modèle d'électrons presque libre prend en compte le potentiel.

Le modèle d'électrons libres est un modèle mécanique quantique utile pour décrire le comportement des porteurs de charge dans un solide métallique. Le modèle d'électrons presque libre est un modèle mécanique quantique qui décrit les propriétés physiques des électrons qui se déplacent presque librement à travers un réseau cristallin d'un solide.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que le modèle d'électrons gratuit  
3. Qu'est-ce que le modèle d'électrons presque gratuit 
4. Similitudes - modèle d'électrons gratuit et modèle d'électrons presque gratuit
5. Modèle d'électrons gratuit vs modèle d'électrons presque gratuit sous forme tabulaire
6. Résumé - Modèle d'électrons gratuit vs modèle d'électrons presque gratuit

Qu'est-ce que le modèle d'électrons gratuit?

Le modèle d'électrons libres est un modèle mécanique quantique utile pour décrire le comportement des porteurs de charge dans un solide métallique. Ce modèle a été développé en 1927 par Arnold Sommerfeld. Il a combiné le modèle Drude classique avec des statistiques mécaniques quantiques Fermi-Dirac; Par conséquent, il a également été nommé comme modèle de drude-sommerfeld.

Il s'agit d'un modèle très simple, mais il est utile pour expliquer de nombreux résultats expérimentaux, y compris la loi Wiedemann-Franz, qui relie la conductivité électrique et la conductivité thermique, la dépendance à la température de la capacité de chaleur électronique, la forme de la densité électronique des états, Conductivités électriques, plage de valeurs d'énergie de liaison, etc. De plus, ce modèle résout les incohérences liées au modèle Drude, donnant un aperçu de plusieurs propriétés des métaux. De plus, ce modèle est prédictif lors de l'application pour les métaux alcalins et nobles.

Lorsque l'on considère les idées et les hypothèses du modèle d'électrons libres, il existe quatre hypothèses principales; (1. Approximation, qui décrit qu'il existe un mécanisme de diffusion inconnu d'une manière que la probabilité d'électrons de collision est inversement proportionnelle au temps de relaxation, et (4) le principe d'exclusion de Pauli, qui décrit que chaque état du système ne peut occuper qu'un seul électron.

Le nom «modèle d'électrons libres» provient des deux premières hypothèses ci-dessus, qui décrivent que les électrons agissent comme des particules libres avec une relation quadratique respective entre l'énergie et l'élan.

Qu'est-ce que le modèle d'électrons presque gratuit?

Le modèle d'électrons presque libre est un modèle mécanique quantique qui décrit les propriétés physiques des électrons qui se déplacent presque librement à travers un réseau cristallin d'un solide. Ce modèle est très lié à l'approximation du réseau vide. Nous pouvons nommer ce modèle comme modèle NFE ou modèle d'électrons sans quasi. Il permet la compréhension et le calcul de la structure de bande électronique des métaux. De plus, nous pouvons identifier ce modèle comme une amélioration du modèle d'électrons libres.

Nous pouvons reconnaître le modèle d'électrons presque libre comme une modification du modèle électronique libre. Semblable au modèle d'électrons libres, ce modèle ne prend pas non plus en compte les interactions électron-électron (approximation d'électrons indépendante).

Quelles sont les similitudes entre le modèle d'électrons libres et le modèle d'électrons presque libre?

1. Les deux modèles sont importants en mécanique quantique.
2. Ces modèles décrivent le comportement des électrons dans les systèmes.
3. Ils utilisent l'approximation d'électrons indépendants.

Quelle est la différence entre le modèle d'électrons libres et le modèle d'électrons presque libre?

Le modèle d'électrons libres est un modèle mécanique quantique utile pour décrire le comportement des porteurs de charge dans un solide métallique. Pendant ce temps, le modèle d'électrons presque libre est un modèle mécanique quantique qui décrit les propriétés physiques des électrons qui se déplacent presque librement à travers un réseau cristallin de solide. La principale différence entre le modèle d'électrons libres et le modèle d'électrons presque libre est que le modèle d'électron libre ne prend pas en compte les interactions électroniques et le potentiel, tandis que le modèle d'électrons presque libre prend en compte le potentiel.

Le tableau suivant résume la différence entre le modèle d'électrons libres et le modèle d'électrons presque libre.

Résumé - Modèle d'électrons gratuit vs modèle d'électrons presque gratuit

Le modèle d'électrons libres est un modèle mécanique quantique utile pour décrire le comportement des porteurs de charge dans un solide métallique. Le modèle d'électrons presque libre est un modèle mécanique quantique qui décrit les propriétés physiques des électrons qui se déplacent presque librement à travers un réseau cristallin d'un solide. La principale différence entre le modèle d'électrons libres et le modèle d'électrons presque libre est que le modèle d'électrons libre ne prend pas en compte les interactions électroniques et le potentiel, tandis que le modèle d'électrons presque libre prend en compte le potentiel.

Référence:

1. «Liaison serrée et électrons presque libres." Notes à l'état solide ouvert.

Image gracieuseté:

1. «DOS d'électrons francs» par Pieter Kuiper - Propre travaux (domaine public) via Commons Wikimedia
2. «Bands-appareils vide-approximation-fcc» par EG-T2G - propre travail (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia