Модель свободных электронов

Первой попыткой объяснить электрические и магнитные свойства металлов явилась теория свободных электронов. В основе ее лежит представление о том, что металл содержит свободные электроны, способные перемещаться по всему объему.

Рис.3.1. а) – потенциал металла j=j(х), б) – потенциальная энергия электрона в металле U=U(x)

Положительные ионы, образующие решетку металла, создают внутри него электрическое поле с положительным потенциалом, периодически меняющимся при перемещении вдоль прямой, проходящей через узлы решетки (рис.3.1а). Свободный электрон, находящийся в таком поле, обладает отрицательной потенциальной энергией

, где q – величина заряда электрона (рис.3.1б)

В грубом приближении периодическим изменением потенциала j можно пренебречь и считать потенциал во всех точках металла одинаковым и равным j₀, называемым внутренним потенциалом металла, тогда потенциальная энергия электрона будет тоже одинаковой и равной .

Рис. 3.2. Изменение потенциала (а) и потенциальной энергии (б)

<15 16 171819 20 21 >

Дата добавления: 2015-11-10; просмотров: 1025;