答:经典自由电子气模型:金属(已结晶的)由原子点阵(晶格)构成,价电子(最外层电子)是完全自由的,可以在整个金属中自由运动,就像气体分子能在一个容器内自由运动一样,故可以把价电子看成“自由电子气”,这些自由电子在晶格中的运动就像气体在容器中的运动一样(但不能脱离“容器”,即晶格)。自由电子的运动遵循经典力学的运...
电传导的德鲁德模型在1900年由保罗·德鲁德提出,以解释电子在物质(特别是金属)中的输运性质。德鲁德模型认为:金属中的电子,尤其是价电子游离于固定的离子实周围,弥散于金属的全部空间,构成了所谓的自由电子气。 德鲁德模型四条基本假设: 1独立电子近似 自由电子之间不存在相互作用,也不存在碰撞,可以彼此独立的运动。(实...
自由电子气对热容的贡献和逆康普顿效应1.部分 自由电子气中每个电子对定容热容量贡献的平均值经典理论认为,金属中的自由电子气可视为理想气体。处于热平衡状态的电子气
再论自由电子气模型的碰撞机制 Drude 模型的另一困难,电子平均自由程问题,涉及到模型的碰撞“设计”。 看上去,Drude 模型很合理,电子受离子实碰撞,以此估算的室温电子平均自由程是原子间距量级。 但是,实验结果不是这样。平均自由程要大得多,低温时比经典的估计要大$$10^8$$倍,半经典也要大$$10^7$$倍。 问...
经典自由电子气 德鲁德在二十世纪初提出的经典自由电子气理论是凝聚态物理领域早期解释金属导电现象的重要模型。该理论将金属内部大量自由移动的价电子视为类似理想气体的粒子系统，这些带电粒子在金属晶格形成的势场中作无规则运动，通过与金属离子的碰撞实现能量传递。这一理论框架成功解释了金属材料高导电性、高热导率...
自由电子气模型的基本假定包括:(1) 自由电子近似:忽略电子与离子实之间的相互作用,电子在恒定平均势场中自由运动;(2) 独立电子近似:电子之间无相互作用,独立运动;(3) 三维无限深势阱模型:电子被约束在金属内部;(4) 电子服从费米-狄拉克统计和泡利不相容原理。 自由电子气模型的四个核心假定为:1. **自由电子近...
内容:本节主要内容:.1 金属中自由电子的运动方程和解 (1) (1)金属中的价电子彼此之间无相互作用;金属中的价电子彼此之间无相互作用;1 自由电子气的能量状态1.模型(索末菲) 自由电子气自由电子气( (自由电子费米气体自由电子费米气体) ):自由的:自由的、无相互作用无相互作用的的 、遵从泡利原理的电子气。
在零温下,自由电子气系统的电子全部填充在能量最低的态上,也就是费米能级以下的态。费米能级是指在零温下,填充能量最低的态的最高能量。因此,费米能级是一个关键的概念,它决定了固体的电导率、热导率等基本性质。对于自由电子气系统,在三维空间中,一个电子的能量可以表示为:E=(p^2)/(2m)其中 p是电子的...
自由电子气的其他性质 自由电子气低温( )性质 时,电子被激发,看被积函数。 的对称性 比热( ) 固体比热的实验结果 附录:Sommerfeld 积分 费米能级 费米能级(化学势)随温度的变化 总能量 电磁场中的电子气 经典霍尔效应 霍尔系数:半经典模型 霍尔系数的微观解释 一些金属室温下霍尔系数 评价:霍尔系数 电子气...
一、索末菲自由电子气模型的基本假设 索末菲自由电子气模型的构建,离不开以下四个核心假设的支撑: 1.自由电子近似:这一假设将金属中的电子视为自由运动的粒子,它们可以在金属晶格中畅通无阻地穿梭,而不受晶格离子的束缚。以铜为例,铜金属中的电子就能够在其晶格中自由移动,形成所谓的“电子气”。这种近似虽然忽...