Теория - свободный электрон
Cтраница 3
Работа Томсона, опубликованная в 1915 г., была стимулирована исследованиями Камерлинг-Оннеса по сверхпроводимости. Томсон отмечал тогда, что сверхпроводимость следует рассматривать как решительное возражение против теории свободных электронов. Его теорию, предусматривающую сверхпроводящий переход при условии, что электрические дублеты самопроизвольно выстраиваются в цепочки, мы должны были бы сегодня назвать теорией ферроэлектрического перехода. Томсон довольно подробно разработал свою теорию, показав, например, что критическая температура должна существовать только в том случае, если температурный коэффициент сопротивления при обычной температуре превосходит V73. Интересно отметить, что существующая в настоящее время гораздо более сложная теория сверхпроводимости Фрелиха [16-18] и Бардина [19-21] также связывает наличие или отсутствие этого явления у отдельных элементов с поведением их сопротивления в нормальном состоянии. Теория Томсона, кроме того, отмечает пропорциональность между сопротивлением и тепловой энергией твердого тела, что, как уже давно известно, в большинстве случаев хорошо согласуется с экспериментом. [31]
Работа Томсопа, опубликованная в 1915 г., была стимулирована исследованиями Камерлинг-Оппеса по сверхпроводимости. Томсон отмечал тогда, что сверхпроводимость следует рассматривать как решительное возражение против теории свободных электронов. Его теорию, предусматривающую сверхпроводящий переход при условии, что электрические дублеты самопроизвольно выстраиваются в цепочки, мы должны были бы сегодня назвать теорией ферроэлектричоского перехода. Интересно отметить, что существующая в настоящее время гораздо более сложная теория сверхпроводимости Фрелиха [16-18] и Бардина [19-21] также связывает наличие или отсутствие этого явления у отдельных элементов с поведением их сопротивления в нормальном состоянии. Теория Томсона, кроме того, отмечает пропорциональность между сопротивлением и тепловой энергией твердого тела, что, как уже давно известно, в большинстве случаев хорошо согласуется с экспериментом. [32]
Выполнен также расчет для жидкого лития ( Джо-унс и Скотт, предварительное сообщение) и хотя был применен метод псевдопотенциала, при сравнении с расчетом для твердого состояния оказалось [104], что используемое приближение о существовании почти свободных электронов не является хорошим, а допущения в изложении Эдвардса не могут быть, вероятно, обоснованы. Однако все исследователи пришли к единому мнению, что поправки к результатам, полученным в соответствии с теорией свободных электронов Эдвардса, незначительны для одновалентных металлов. [33]
Однако теория электронов в неупорядоченных структурах [2] показывает, что оптические свойства не должны быть чувствительны к плотности состояний. На основании этого мы все же можем применить описанную ранее теорию Займана, которая обобщается уравнением ( 141) и позволяет определить vf по теории свободных электронов. [34]
То же было отмечено и в ряде других работ [238-242], где в связи с этим был сделан вывод, что электрические свойства жидких металлов могут быть описаны теорией свободных электронов. Теллур те не подчиняется этой теории. [35]
До сих пор мы считали, что я-электроны сравнительно свободно перемещаются по всей сопряженной системе. Рассмотрим предельный случай совершенно свободного движения я-электрона. Теория свободного электрона, или металлическая модель [10-14], может оказаться полезной при рассмотрении молекул линейных полиенов. [36]
Эта теория свободных электронов хорошо объяснила закон Ома и связь электрической проводимости с теплопроводностью ( закон Видемана-Франца), но не объяснила главного отличия металлов от других твердых тел, а именно температурную зависимость электрической проводимости. [37]
 |
Кристаллическая структура хлорида натрия и упаковка сферических ионов. [38] |
У большинства металлов на внешней электронной оболочке имеется значительное число вакантных орбиталей и малое число электронов. Поэтому энергетически более выгодно, чтобы электроны не были локализованы, а принадлежали всему металлу. Согласно теории свободных электронов в узлах решетки металла находятся положительно заряженные ионы, которые погружены в электронный газ, распределенный по всему металлу. Таким образом, валентные электроны у металлов не локализованы. Между положительно заряженными ионами металла и нелокализованными электронами существует электростатическое взаимодействие, обеспечивающее устойчивость вещества. Энергия этого взаимодействия является промежуточной между энергиями ковалентных и молекулярных кристаллов. Поэтому элементы с чисто металлической связью ( s - и / - металлы) характеризуются относительно невысокими температурами плавления и твердостью. [39]
Эта теория свободных электронов хорошо объясняла закон Ома и связь электрической проводимости с теплопроводностью ( закон Видемана - Франца), но не объяснила главного отличия металлов от других твердых тел, а именно температурную зависимость электрической проводимости. [40]
Эта теория свободных электронов хорошо объяснила, закон Ома и связь электрической проводимости с теплопроводностью ( закон Видемана-Франца), но не объяснила главного отличия металлов от других твердых тел, а именно температурную зависимость электрической проводимости. [41]
Рассмотрение величин, приведенных в таблицах 11 и 12, показывает, что электронная восприимчивость у всех простых металлов I-IV групп, за исключением Be, положительна. Это качественно согласуется с результатами теории свободных электронов, по которой диамагнитная восприимчивость электронов составляет одну треть от парамагнитной. Количественное сравнение с теорией свободных электронов имеет смысл лишь для элементов первых двух групп ( см. табл. 11), но даже для этих элементов экспериментальные данные согласуются с расчетными только по порядку величины. [42]
В теории свободных электронов очень сильно расходились рассчитанные и экспериментальные значения электронной теплоемкости. Поэтому с развитием квантовой статистики теория свободных электронов была оставлена. [43]
 |
Наблюдаемые значения CV / T ( Дж-град - 2-моль - 1 как функция Г2 для сплава железа с хромом. [44] |
Теория свободных электронов представляет собой довольно грубое приближение. Более строгое рассмотрение металлов ( теория энергетических зон) приводит к функции распределения энергетических уровней электронов, отличающейся от кривой, приведенной на рис. 17.5. Значение у определяется значением плотности уровней р на поверхности Ферми. Экспериментальные значения у часто не согласуются с теорией свободных электронов, но находятся в хорошем соответствии с более строгой теорией энергетических зон. [45]
Страницы: 1 2 3 4