In solid-state physics, the free electron model is a simple model for the behaviour of valence electrons in a crystal structure of a metallic solid. It was developed principally by Arnold Sommerfeld who combined the classical Drude model with quantum mechanical Fermi–Dirac statistics and hence it is also known as the Drude–Sommerfeld model. The free electron empty lattice approximation forms the basis of the band structure model known as nearly free electron model. Given its simplicity, it is surprisingly successful in explaining many experimental phenomena, especially

Property Value
dbo:abstract
  • في فيزياء الجوامد نموذج الإلكتورن الحر (بالإنجليزي: Free electron model) هو نموذج يدرس سلوك الكترونات التكافؤ في البلورات, وضع هذا النموذج سمرفيلد بحيث يجمع بين نموذج درود الكلاسيكي وإحصاء فيرمي ديراك. (ar)
  • In solid-state physics, the free electron model is a simple model for the behaviour of valence electrons in a crystal structure of a metallic solid. It was developed principally by Arnold Sommerfeld who combined the classical Drude model with quantum mechanical Fermi–Dirac statistics and hence it is also known as the Drude–Sommerfeld model. The free electron empty lattice approximation forms the basis of the band structure model known as nearly free electron model. Given its simplicity, it is surprisingly successful in explaining many experimental phenomena, especially * the Wiedemann–Franz law which relates electrical conductivity and thermal conductivity; * the temperature dependence of the heat capacity; * the shape of the electronic density of states; * the range of binding energy values; * electrical conductivities; * thermal electron emission and field electron emission from bulk metals. (en)
  • Als Sommerfeld-Theorie (nach Arnold Sommerfeld) bezeichnet man in der Festkörperphysik diejenige Theorie, welche die Leitungselektronen in einem Metall als Fermigas beschreibt. Sommerfeld arbeitete sie 1933 aus und verbesserte damit die Drude-Theorie, die die Leitungselektronen als klassisches ideales Gas betrachtet hatte. In einem Fermigas können wegen des Pauli-Prinzips die einzelnen Teilchen nicht denselben Impuls annehmen. Bei Temperaturen sehr nahe an Null Kelvin füllen die Elektronen daher im Impulsraum eine Kugel (Fermi-Kugel). Der Radius dieser Kugel ist der der Fermi-Energie zugehörige Impuls. Der Einfluss des Gitters der Atomrümpfe wird dadurch berücksichtigt, dass man anstelle der wahren Elektronenmasse mit der effektiven Masse rechnet. Die Sommerfeld-Theorie erklärt insbesondere, dass der Beitrag der Elektronen zur spezifischen Wärme eines Metalls gegenüber dem Beitrag der Atomrümpfe vernachlässigt werden kann, so dass das experimentell gefundene Dulong-Petit-Gesetz über die spezifische Wärme monoatomarer Festkörper gilt. Dagegen ist die Drude-Theorie mit diesem Gesetz nicht vereinbar. Die Sommerfeld-Theorie erklärt auch, dass der Anteil der Elektronen an der spezifischen Wärme proportional zur Temperatur steigt. Außerdem ergibt sie den korrekten Wert der Proportionalitätskonstante im Wiedemann-Franz-Gesetz und die Größenordnung der Thermokraft beim Seebeck-Effekt. (de)
  • En physique du solide, le modèle de l'électron libre est un modèle qui sert à étudier le comportement des électrons de valence dans la structure cristalline d'un solide métallique. (fr)
  • En la física del estado sólido, el modelo de electrón libre es un modelo simple para representar el comportamiento de los electrones de valencia en una estructura de cristal de un metal sólido. Fue desarrollado principalmente por Arnold Sommerfeld, que combinó el clásico modelo de Drude con las estadísticas de la mecánica cuántica de Fermi-Dirac y por lo tanto también es conocido como el modelo Drude-Sommerfeld. La aproximación de red vacía de electrón libre es la base del modelo de estructura de bandas denominado modelo de electrón casi libre. Dada su simplicidad, es sorprendente su éxito en explicar muchos fenómenos experimentales, especialmente: * la Ley de la conductividad de Wiedemann-Franz que relaciona la conductividad térmica y la conductividad eléctrica; * la dependencia con la temperatura de la capacidad calorífica; * la forma de la densidad electrónica de los estados; * el rango de valores de energía de enlace; * conductividad eléctrica; * emisión térmica de electrones y emisión de electrones en campos en metales. (es)
  • In fisica dello stato solido il modello dell'elettrone libero è un semplice modello che descrive il comportamento degli elettroni di valenza nella struttura cristallina di un metallo.Tale modello è stato sviluppato da Arnold Sommerfeld che ha unito il modello di Drude(un modello che considera gli elettroni come un gas ideale che obbedisce alla statistica classica) alla statistica di Fermi-Dirac, che è una statistica quantistica. Il modello è molto semplice, ma riesce a dare una soddisfacente spiegazione della: * conduttività elettrica; * legge di Wiedemann-Franz che mette in relazione la conducibilità termica alla conduttività elettrica; * dipendenza dalla temperatura del calore specifico elettronico; * dipendenza approssimativa dall'energia della densità degli stati; * dell'energia di coesione dei metalli; * cammino libero medio (it)
  • 自由電子(じゆうでんし, free electron)とはポテンシャルがいたるところでゼロ、つまり何ら束縛を受けていない電子のこと。 一般向けの説明では伝導電子と同じ意味に用いられ、金属内部には自由電子が存在し、電気伝導や熱伝導を担う、というように説明される。金属結合、バンド理論も参照。実際には通常の金属においても、伝導電子はごく弱くはあるが相互作用を受けており、自由電子として扱うのは一種の理想化である。 この自由電子をモデルとしたものを自由電子モデル(自由電子模型、Free electron model→自由電子近似)と言う。金属の伝導電子のモデルとして使用される(強く束縛を受ける伝導電子などには適用できない)。また、電子同士の多体相互作用も無視している。 自由電子のバンド構造(E-k曲線)は、 から放物線であり、フェルミ面の形状は球状となる。 フェルミ気体(模型)とも呼ばれる。低温で自由電子はフェルミ縮退の状態にあり、特有の性質を示す。 (ja)
  • Em física do estado sólido, o modelo do elétron livre (português brasileiro) ou modelo do electrão livre (português europeu) é um modelo simples para o comportamento dos elétrons de valência em uma estrutura cristalina de um sólido metálico. Foi desenvolvido principalmente por Arnold Sommerfeld (daí ser chamado algumas vezes de modelo Sommerfeld) que combinou o clássico modelo de Drude com a estatística de Fermi-Dirac da mecânica quântica. Dado sua simplicidade, ele é surpreendentemente bem sucedido em explicar muitos fenômenos experimentais, especialmente: * a lei de Wiedemann-Franz a qual relaciona a condutividade elétrica com a condutividade térmica; * a dependência da temperatura da capacidade térmica; * a forma da densidade dos estados eletrônica; * a faixa de valores de energia de ligação; * as condutividades elétricas; * a emissão térmica de elétrons e emissão de campo de elétrons de corpos metálios volumosos. (pt)
  • 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 и автоэлектронная эмиссия; * форма плотности состояний электронов; * диапазон значений энергий связи. (ru)
dbo:thumbnail
dbo:wikiPageExternalLink
dbo:wikiPageID
  • 1037854 (xsd:integer)
dbo:wikiPageRevisionID
  • 739126751 (xsd:integer)
dct:subject
http://purl.org/linguistics/gold/hypernym
rdf:type
rdfs:comment
  • في فيزياء الجوامد نموذج الإلكتورن الحر (بالإنجليزي: Free electron model) هو نموذج يدرس سلوك الكترونات التكافؤ في البلورات, وضع هذا النموذج سمرفيلد بحيث يجمع بين نموذج درود الكلاسيكي وإحصاء فيرمي ديراك. (ar)
  • En physique du solide, le modèle de l'électron libre est un modèle qui sert à étudier le comportement des électrons de valence dans la structure cristalline d'un solide métallique. (fr)
  • 自由電子(じゆうでんし, free electron)とはポテンシャルがいたるところでゼロ、つまり何ら束縛を受けていない電子のこと。 一般向けの説明では伝導電子と同じ意味に用いられ、金属内部には自由電子が存在し、電気伝導や熱伝導を担う、というように説明される。金属結合、バンド理論も参照。実際には通常の金属においても、伝導電子はごく弱くはあるが相互作用を受けており、自由電子として扱うのは一種の理想化である。 この自由電子をモデルとしたものを自由電子モデル(自由電子模型、Free electron model→自由電子近似)と言う。金属の伝導電子のモデルとして使用される(強く束縛を受ける伝導電子などには適用できない)。また、電子同士の多体相互作用も無視している。 自由電子のバンド構造(E-k曲線)は、 から放物線であり、フェルミ面の形状は球状となる。 フェルミ気体(模型)とも呼ばれる。低温で自由電子はフェルミ縮退の状態にあり、特有の性質を示す。 (ja)
  • In solid-state physics, the free electron model is a simple model for the behaviour of valence electrons in a crystal structure of a metallic solid. It was developed principally by Arnold Sommerfeld who combined the classical Drude model with quantum mechanical Fermi–Dirac statistics and hence it is also known as the Drude–Sommerfeld model. The free electron empty lattice approximation forms the basis of the band structure model known as nearly free electron model. Given its simplicity, it is surprisingly successful in explaining many experimental phenomena, especially (en)
  • Als Sommerfeld-Theorie (nach Arnold Sommerfeld) bezeichnet man in der Festkörperphysik diejenige Theorie, welche die Leitungselektronen in einem Metall als Fermigas beschreibt. Sommerfeld arbeitete sie 1933 aus und verbesserte damit die Drude-Theorie, die die Leitungselektronen als klassisches ideales Gas betrachtet hatte. (de)
  • En la física del estado sólido, el modelo de electrón libre es un modelo simple para representar el comportamiento de los electrones de valencia en una estructura de cristal de un metal sólido. Fue desarrollado principalmente por Arnold Sommerfeld, que combinó el clásico modelo de Drude con las estadísticas de la mecánica cuántica de Fermi-Dirac y por lo tanto también es conocido como el modelo Drude-Sommerfeld. (es)
  • In fisica dello stato solido il modello dell'elettrone libero è un semplice modello che descrive il comportamento degli elettroni di valenza nella struttura cristallina di un metallo.Tale modello è stato sviluppato da Arnold Sommerfeld che ha unito il modello di Drude(un modello che considera gli elettroni come un gas ideale che obbedisce alla statistica classica) alla statistica di Fermi-Dirac, che è una statistica quantistica. Il modello è molto semplice, ma riesce a dare una soddisfacente spiegazione della: (it)
  • Em física do estado sólido, o modelo do elétron livre (português brasileiro) ou modelo do electrão livre (português europeu) é um modelo simples para o comportamento dos elétrons de valência em uma estrutura cristalina de um sólido metálico. Foi desenvolvido principalmente por Arnold Sommerfeld (daí ser chamado algumas vezes de modelo Sommerfeld) que combinou o clássico modelo de Drude com a estatística de Fermi-Dirac da mecânica quântica. Dado sua simplicidade, ele é surpreendentemente bem sucedido em explicar muitos fenômenos experimentais, especialmente: (pt)
  • 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 (ru)
rdfs:label
  • نموذج الإلكترون الحر (ar)
  • Free electron model (en)
  • Sommerfeld-Theorie der Metalle (de)
  • Modelo de electrón libre (es)
  • Modèle de l'électron libre (fr)
  • Modello di Sommerfeld (it)
  • 自由電子 (ja)
  • Modelo do elétron livre (pt)
  • Модель свободных электронов (ru)
owl:sameAs
prov:wasDerivedFrom
foaf:depiction
foaf:isPrimaryTopicOf
is dbo:wikiPageRedirects of
is rdfs:seeAlso of
is foaf:primaryTopic of