一、材料的电子理论1、 说明自由电子近似的基本假设。在该假设下,自由电子在一维金属晶体中如何分布?电子的波长、能量各如何分布?自由电子近似假设:自由电子在金属内受到一个均匀势场的作用,使电子保持在金属内部,金属中的价电子是完全自由的;自由电子的状态不符合麦克斯韦-波尔兹曼统计规律,但服从费米-狄拉克的量子统计规律。 分布:电子的势能在整个长度L内都一样,当0xL时,取U(x)=0;电子在边界处势能无穷大,即当x=L时U(x)=,以此建立一维势阱模型。一维势阱中自由电子运动状态满足的薛定谔方程为d2dx2+422=0,在一维晶体中的解(归一化的波函数)为:=1Lsin2x(L为晶体长度)。在长度L内的金属丝中某处找到电子的几率为|2=*=1L,与位置x无关,即在某处找到电子的几率相等,电子在金属中呈均匀分布。 自由电子的能量:E=h2n28mL2(n=1、2、3) 电子波长:=2Ln近自由电子近似基本假设:点阵完整,晶体无穷大,不考虑表面效应;不考虑离子热运动对电子运动的影响;每个电子独立的在离子势场中运动,不考