Модель свободных электронов
квантовая модель электронов / Материал из Википедии — свободной encyclopedia
Уважаемый Wikiwand AI, давайте упростим задачу, просто ответив на эти ключевые вопросы:
Перечислите основные факты и статистические данные о Модель свободных электронов?
Кратко изложите эту статью для 10-летнего ребёнка
Модель свободных электронов, также известна как модель Зоммерфельда или модель Друде-Зоммерфельда, — простая квантовая модель поведения валентных электронов в атоме металла, разработана Арнольдом Зоммерфельдом на основе классической модели Друде с учётом квантово-механической статистики Ферми — Дирака. Электроны металла рассматриваются в этой модели как Ферми-газ.
Отличие модели Зоммерфельда от модели Друде в том, что в кинетических процессах участвуют не все валентные электроны металла, а только те, которые имеют энергию в пределах от энергии Ферми, где — постоянная Больцмана , T — температура. Это ограничение возникает благодаря принципу Паули, запрещающему электронам иметь одинаковые квантовые числа. Как следствие при конечных температурах состояния с низкими энергиями заполнены, что препятствует электронам изменить свою энергию или направление движения.
Несмотря на свою простоту, модель объясняет много разных явлений, среди которых:
- закон Видемана — Франца;
- температурная зависимость теплоёмкости;
- электрическая проводимость;
- термоэлектронная эмиссия;
- форма плотности состояний электронов;
- диапазон значений энергий связи.