经典自由电子理论,又称为金属电子气模型,是物理学中一个重要的理论模型,其起源可追溯至19世纪末。该理论由荷兰物理学家洛伦兹于1895年提出,旨在解释金属内部电子的行为以及金属的电导率和热导率等物理性质。经典自由电子理论的核心观点是,当金属原子聚集形成固体时,其价电子会脱离原子核...
在介绍索末菲的量子自由电子理论之前,我们先来看经典自由电子理论。德鲁得认为价电子离开金属原子在固体中自由运动,所以价电子又被称为自由电子。德鲁得将自由电子作为理想气体来处理,并对理想自由电子气体作如下假定 (1)金属中的自由电子在外场作用下的运动规律满足牛顿定律,并遵从玻尔兹曼统计分布规律 (2)电子之间是相...
答:要点:金属晶体就是靠自由价电子和金属离子所形成的点阵间的相互作用而结合在一起的,这种相互作用称为金属键。 (1)金属中存在大量可自由运动的电子,其行为类似理想气体; (2)电子气体除与离子实碰撞瞬间外,其它时间可认为是自由的; (3)电子 ←→ 电子之间的相互碰撞(作用)忽略不计; ( 4)电子气体通过与离子...
答:自由电子量子理论:金属中的正离子形成的电场是均匀的,价电子不被原子所束缚,可以在整个金属中自由地运动。自由电子的能量必须符合量子化的不连续性。 假设条件: ①独立电子假设 忽略所有电子-电子之间的库仑排斥力 ②自由电子假设 除了在碰撞的瞬间,忽略电子-离子间的库仑吸引力 ③碰撞假设 电子和离子的碰撞是瞬...
自由电子理论可以用来解释导体中的电子运动和导电现象,尽管它忽略了许多真实物质之间的相互作用。 然而,自由电子理论也有一些限制。首先,它无法解释像绝缘体和半导体这样的材料的导电性质。这些材料中的电子在价带和导带之间存在能隙,只有当光子提供足够的能量时,电子才能从价带跃迁到导带,形成电流。自由电子理论无法描述...
经典自由电子论:连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动;量子自由电子论:不连续能量分布的价电子在均匀势场中的运动;能带理论:不连续能量分布的价电子在周期性势场中的运动。 根据经典自由电子论,金属是由原子点阵组成的,价电子是完全自由的,可以在整个金属中自有运动,就好像气体分子能够在一个容器内自由运动一样...
一:经典自由电子理论金属电子被束缚能较低,可以在金属中自由移动.所以加了电压就可以导电. 而半导体是以共价键形式存在,原子核对最外层电子的束缚较强,所以电子不可以随意移动.但是由于半导体是体材料,所以有好多的原子就在一起,那么他们的电子壳层就交叠在一起了.如图,那么电子就可以在这些交叠的轨道上运动了,于是...
(1)经典电子理论:经典理论认为,在金属晶体中,离子构成了晶格点阵,并形成一个均匀的电场,价电子是完全自由的,称为自由电子,他们弥散分布于整个点阵之中,就像气体分子充满整个容器一样,因此称为“电子气”。自由电子的运动遵循经典力学气体分子的运动规律,自由电子之间及它们与正离子之间的相互作用仅仅是类似于机械碰撞...
解析 金属元素电负性、电离能较小,最外层价电子容易脱离原子核的束缚,在金属晶粒中正离子形成的势场中比较自由地运动,形成“自由电子”或“离域电子”。这些金属中的自由电子可看作彼此间没有相互作用、各自独立地在势能等于平均值的势场中运动,相当于在三维势箱中运动的电子。