Es una declaración exacta para decir que los electrones libres en un metal NO experimenta fuerza de restauración cuando interactúan con las ondas electromagnéticas? Entiendo que los electrones existen en un espacio lleno de iones, y no el potencial acumulado que está presente debido a la presencia de los iones ejercen un campo eléctrico en los electrones. Incluso en el caso de simple los metales, donde se puede decir que el núcleo está apantallado por los electrones de valencia, los llamados de Coulomb blindaje, ¿qué importancia tiene el blindaje. Ingenuamente, me parece que debido a la carga en el núcleo no está equilibrada por el cargo de la envolvente de los electrones, debe haber algún neto potencial que el electrón libre se ve.
Respuestas
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El modelo de electrones libres es sorprendentemente bueno en la predicción de las propiedades de los electrones en los metales, y esto implica que los electrones que realmente son casi gratis. Sin embargo, cuando se mira más de cerca naturalmente, existe una interacción con la red. Este es modelado utilizando el (en lugar previsiblemente el nombre) casi electrones libres del modelo.
La conducción de los electrones están deslocalizados, por lo que no debería pensar en ellos como pequeñas bolas de rebote de los iones de los núcleos. La extensión espacial de su función de onda es normalmente mucho mayor que el entramado de la repetición, de ahí la relativamente débil de las interacciones. Sin embargo, las interacciones con el entramado son responsables de la resistencia eléctrica y la conductividad térmica, y a temperaturas muy bajas para la superconductividad. Sin embargo, tenga en cuenta que estas no son las interacciones entre un electrón y un solo ion núcleo, sino más bien de las interacciones entre las ondas de electrones y la red de las ondas (fonones).
Nanite
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Dado que los electrones están en una red periódica, entonces se puede pensar en una visión idealizada único electrón de la imagen que lleva a la estructura de bandas de un electrón. En esta imagen ideal de una se puede dar el electrón de un pequeño empujón, y se va de viaje por tiempo indefinido, sin dispersión. Bueno, al menos hasta que se choca con la superficie del metal.
En realidad, el metal no es un ideal perfecto de celosía, y hay más de un electrón. Hay impurezas, electrón-fonón interacciones, y las interacciones electrón-electrón. Todo esto conduce a la dispersión (el electrón impulso es "disipada" por ser aleatorio). Muy alta frecuencia de la radiación electromagnética (como en, la luz visible), usted también necesita preocuparse acerca de la frecuencia de plasma.
Sin embargo, los electrones son, sin duda sigue siendo "libre" en el sentido de que se puede vagar alrededor del metal. Es sólo que se difunden en una caminata al azar, en lugar de volar ballistically en línea recta.
guest guest
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Si usted se imagina un metal donde sólo hay una conducción de electrones por átomo constituyente, a continuación, la carga neta de cada ión sentado en una celosía situ es +1. El resultado periódico potencial visto por la conducción de los electrones se parece a este.
Si este potencial puede ser considerado como una débil perturbación para el caso en que la conducción de los electrones son completamente libres, como es el caso de simple los metales, a continuación, los electrones son muy deslocalizados en el sólido, su movilidad es muy alta y la corriente que producen en respuesta a una perturbación electromagnética insignificante retraso con respecto a la conducción de la fase de terreno. En este sentido es correcto decir que los electrones en un metal no experimenta fuerza de restauración.
Por lo que se refiere a la sólida constitución, hay que tener en cuenta que el campo eléctrico producido por la presencia de los electrones y de los iones juntos es lo que mantiene todo junto en este "condensada" estado de la materia. Sin uno de los dos que le consigue fantásticos Coulomb explosiones!
