Hlavní Věda

Volný elektronový model fyziky kovů

Volný elektronový model fyziky kovů
Volný elektronový model fyziky kovů

Video: NEZkreslená věda II: Vodí - nevodí polovodič? 2024, Září

Video: NEZkreslená věda II: Vodí - nevodí polovodič? 2024, Září
Anonim

Volný elektronový model kovů ve fyzice pevných látek, reprezentace kovové pevné látky jako nádoby naplněné plynem složeným z volných elektronů (tj. Těch, kteří jsou zodpovědní za vysokou elektrickou a tepelnou vodivost). Předpokládá se, že volné elektrony, považované za identické s nejvzdálenějšími nebo valenčními elektrony atomů volných kovů, se pohybují nezávisle na sobě v celém krystalu.

Model s volnými elektrony byl poprvé navržen nizozemským fyzikem Hendrikem A. Lorentzem krátce po roce 1900 a v roce 1928 byl vylepšen německým Arnoldem Sommerfeldem. Sommerfeld zavedl kvantově-mechanické koncepty, zejména Pauliho vylučovací princip. Ačkoli model poskytoval uspokojivé vysvětlení pro určité vlastnosti (např. Vodivost a elektronické specifické teplo) jednoduchých kovů, jako je sodík, měl některé závažné nedostatky. Nezohlednilo například interakci volných elektronů s kovovými ionty. Vědci brzy zjistili, že k vysvětlení chování komplexních kovů a polovodičů je zapotřebí širší systém. V polovině třicátých let byl model s volnými elektrony do značné míry nahrazen teorií pásů pevných látek.