Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng modelo ng libreng electron at ng halos libreng modelo ng elektron ay hindi isinasaalang-alang ng modelo ng libreng elektron ang mga pakikipag-ugnayan ng electron at ang potensyal, samantalang isinasaalang-alang ng halos libreng modelo ng elektron ang potensyal.
Ang Free electron model ay isang quantum mechanical model na kapaki-pakinabang sa paglalarawan ng gawi ng mga charge carrier sa isang metallic solid. Ang halos libreng electron model ay isang quantum mechanical model na naglalarawan sa mga pisikal na katangian ng mga electron na halos malayang gumagalaw sa pamamagitan ng isang kristal na sala-sala ng isang solid.
Ano ang Free Electron Model?
Ang Free electron model ay isang quantum mechanical model na kapaki-pakinabang sa paglalarawan ng gawi ng mga charge carrier sa isang metallic solid. Ang modelong ito ay binuo noong 1927 ni Arnold Sommerfeld. Pinagsama niya ang klasikal na modelo ng Drude sa quantum mechanical na mga istatistika ng Fermi-Dirac; samakatuwid, pinangalanan din ito bilang modelong Drude-Sommerfeld.
Ito ay isang napakasimpleng modelo, ngunit ito ay kapaki-pakinabang sa pagpapaliwanag ng maraming eksperimentong natuklasan, kabilang ang batas ng Wiedemann-Franz, na nag-uugnay sa electrical conductivity at thermal conductivity, ang pagdepende sa temperatura ng electron heat capacity, ang hugis ng electronic density ng mga estado, mga electrical conductivity, ang hanay ng mga nagbubuklod na mga halaga ng enerhiya, atbp. Bukod dito, nilulutas ng modelong ito ang mga hindi pagkakapare-pareho na nauugnay sa modelo ng Drude, na nagbibigay ng pananaw sa ilang mga katangian ng mga metal. Bilang karagdagan, ang modelong ito ay predictive kapag inilalapat ito para sa alkali at marangal na mga metal.
Kapag isinasaalang-alang ang mga ideya at pagpapalagay ng libreng modelo ng elektron, mayroong apat na pangunahing pagpapalagay; (1) free-electron approximation, na naglalarawan ng kapabayaan ng interaksyon sa pagitan ng mga ions at valence electron maliban sa mga kondisyon ng hangganan, (2) independent electron approximation, na naglalarawan ng pagpapabaya sa mga interaksyon sa pagitan ng mga electron, (3) relaxation-time approximation, na naglalarawan na mayroong ilang hindi kilalang mekanismo ng scattering sa isang paraan na ang probabilidad ng electron ng banggaan ay inversely proportional sa relaxation time, at (4) Pauli exclusion principle, na naglalarawan na ang bawat estado ng system ay maaaring sumakop lamang ng isang electron.
Ang pangalang “free electron model” ay nagmula sa unang dalawang pagpapalagay na ibinigay sa itaas, na naglalarawan na ang mga electron ay kumikilos bilang mga libreng particle na may kani-kanilang quadratic na ugnayan sa pagitan ng enerhiya at momentum.
Ano ang Halos Libreng Electron Model?
Ang halos libreng electron model ay isang quantum mechanical model na naglalarawan sa mga pisikal na katangian ng mga electron na halos malayang gumagalaw sa pamamagitan ng isang kristal na sala-sala ng isang solid. Ang modelong ito ay lubos na nauugnay sa walang laman na lattice approximation. Maaari naming pangalanan ang modelong ito bilang modelo ng NFE o quasi-free na modelo ng elektron. Nagbibigay-daan ito sa pag-unawa at pagkalkula ng istruktura ng electronic band ng mga metal. Bukod dito, matutukoy namin ang modelong ito bilang isang pagpapabuti ng libreng modelo ng elektron.
Makikilala natin ang halos libreng electron model bilang pagbabago ng free electron model. Katulad ng free electron model, hindi rin isinasaalang-alang ng modelong ito ang mga pakikipag-ugnayan ng electron-electron (independent electron approximation).
Ano ang Mga Pagkakatulad sa pagitan ng Free Electron Model at Halos Libreng Electron Model?
- Ang parehong mga modelo ay mahalaga sa quantum mechanics.
- Inilalarawan ng mga modelong ito ang pag-uugali ng mga electron sa mga system.
- Gumagamit sila ng independent electron approximation.
Ano ang Pagkakaiba sa pagitan ng Free Electron Model at Halos Libreng Electron Model?
Ang libreng electron model ay isang quantum mechanical model na kapaki-pakinabang sa paglalarawan ng gawi ng mga charge carrier sa isang metallic solid. Samantala, ang halos libreng electron model ay isang quantum mechanical model na naglalarawan sa mga pisikal na katangian ng mga electron na halos malayang gumagalaw sa pamamagitan ng isang kristal na sala-sala ng isang solid. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng libreng modelo ng elektron at halos libreng modelo ng elektron ay ang modelo ng libreng elektron ay hindi isinasaalang-alang ang mga pakikipag-ugnayan ng elektron at ang potensyal, samantalang ang halos libreng modelo ng elektron ay isinasaalang-alang ang potensyal.
Ibinubuod ng sumusunod na talahanayan ang pagkakaiba sa pagitan ng free electron model at ng halos libreng electron model.
Buod – Libreng Electron Model vs Halos Libreng Electron Model
Ang Free electron model ay isang quantum mechanical model na kapaki-pakinabang sa paglalarawan ng gawi ng mga charge carrier sa isang metallic solid. Ang halos libreng electron model ay isang quantum mechanical model na naglalarawan sa mga pisikal na katangian ng mga electron na halos malayang gumagalaw sa pamamagitan ng isang kristal na sala-sala ng isang solid. Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng modelo ng libreng electron at ng halos libreng modelo ng elektron ay ang modelo ng libreng elektron ay hindi isinasaalang-alang ang mga pakikipag-ugnayan ng elektron at ang potensyal, samantalang ang halos libreng modelo ng elektron ay isinasaalang-alang ang potensyal.
