Sự khác biệt cơ bản giữa mô hình electron tự do và mô hình electron gần như tự do là mô hình electron tự do không tính đến tương tác electron và thế năng, trong khi mô hình electron gần tự do có tính đến thế năng.
Mô hình electron tự do là một mô hình cơ học lượng tử rất hữu ích trong việc mô tả hoạt động của các hạt tải điện trong chất rắn kim loại. Mô hình electron gần tự do là một mô hình cơ học lượng tử mô tả các tính chất vật lý của các electron đang chuyển động gần như tự do qua mạng tinh thể của một chất rắn.
Mô hình Electron Miễn phí là gì?
Mô hình electron tự do là một mô hình cơ học lượng tử rất hữu ích trong việc mô tả hoạt động của các hạt tải điện trong chất rắn kim loại. Mô hình này được phát triển vào năm 1927 bởi Arnold Sommerfeld. Ông kết hợp mô hình Drude cổ điển với thống kê Fermi-Dirac cơ học lượng tử; do đó, nó cũng được đặt tên là mô hình Drude-Sommerfeld.
Đây là một mô hình rất đơn giản, nhưng nó rất hữu ích trong việc giải thích nhiều phát hiện thực nghiệm, bao gồm định luật Wiedemann-Franz, liên quan đến độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt, sự phụ thuộc vào nhiệt độ của nhiệt dung điện tử, hình dạng của mật độ điện tử của các trạng thái, độ dẫn điện, phạm vi giá trị năng lượng liên kết, v.v. Hơn nữa, mô hình này giải quyết các mâu thuẫn liên quan đến mô hình Drude, đưa ra cái nhìn sâu sắc về một số tính chất của kim loại. Ngoài ra, mô hình này có tính dự đoán khi áp dụng cho các kim loại kiềm và quý.
Khi xem xét các ý tưởng và giả định của mô hình electron tự do, có bốn giả thiết chính; (1) xấp xỉ electron tự do, mô tả độ lệch của tương tác giữa các ion và electron hóa trị ngoại trừ các điều kiện biên, (2) xấp xỉ electron độc lập, mô tả độ lệch của tương tác giữa các electron, (3) thời gian thư giãn xấp xỉ, mô tả rằng có một số cơ chế tán xạ chưa biết theo cách mà xác suất va chạm của điện tử tỷ lệ nghịch với thời gian thư giãn, và (4) Nguyên lý loại trừ Pauli, mô tả rằng mỗi trạng thái của hệ chỉ có thể chiếm một điện tử duy nhất..
Tên gọi "mô hình electron tự do" bắt nguồn từ hai giả thiết đầu tiên được đưa ra ở trên, mô tả rằng các electron hoạt động như các hạt tự do với mối quan hệ bậc hai tương ứng giữa năng lượng và động lượng.
Mô hình Electron Gần như Miễn phí là gì?
Mô hình electron gần như tự do là một mô hình cơ học lượng tử mô tả các tính chất vật lý của các electron chuyển động gần như tự do qua mạng tinh thể của một chất rắn. Mô hình này rất liên quan đến tính gần đúng mạng tinh thể rỗng. Chúng ta có thể đặt tên cho mô hình này là mô hình NFE hoặc mô hình điện tử gần như tự do. Nó cho phép hiểu và tính toán cấu trúc dải điện tử của kim loại. Hơn nữa, chúng ta có thể xác định mô hình này là một cải tiến của mô hình electron tự do.
Chúng ta có thể nhận ra mô hình electron gần như tự do là một sửa đổi của mô hình electron tự do. Tương tự như mô hình electron tự do, mô hình này cũng không tính đến tương tác electron-electron (tính gần đúng electron độc lập).
Sự giống nhau giữa Mô hình Electron Tự do và Mô hình Electron Gần như Tự do là gì?
- Cả hai mô hình đều quan trọng trong cơ học lượng tử.
- Những mô hình này mô tả hoạt động của các electron trong hệ thống.
- Họ sử dụng phép tính gần đúng electron độc lập.
Sự khác biệt giữa Mô hình Electron Tự do và Mô hình Electron Gần như Miễn phí là gì?
Mô hình electron tự do là một mô hình cơ học lượng tử rất hữu ích trong việc mô tả hoạt động của các hạt tải điện trong chất rắn kim loại. Trong khi đó, mô hình electron gần như tự do là một mô hình cơ học lượng tử mô tả các tính chất vật lý của các electron đang chuyển động gần như tự do qua mạng tinh thể của chất rắn. Sự khác biệt cơ bản giữa mô hình electron tự do và mô hình electron gần như tự do là mô hình electron tự do không tính đến tương tác electron và thế năng, trong khi mô hình electron gần tự do tính đến thế năng.
Bảng sau đây tóm tắt sự khác biệt giữa mô hình electron tự do và mô hình electron gần như tự do.
Tóm tắt - Mô hình Electron Miễn phí so với Mô hình Electron Gần như Miễn phí
Mô hình electron tự do là một mô hình cơ học lượng tử rất hữu ích trong việc mô tả hoạt động của các hạt tải điện trong chất rắn kim loại. Mô hình electron gần như tự do là một mô hình cơ học lượng tử mô tả các tính chất vật lý của các electron đang chuyển động gần như tự do qua mạng tinh thể của một chất rắn. Sự khác biệt chính giữa mô hình electron tự do và mô hình electron gần như tự do là mô hình electron tự do không tính đến các tương tác electron và thế năng, trong khi mô hình electron gần tự do có tính đến thế năng.
