ELEKTRON DALAM LOGAM I MODEL ELEKTRON BEBAS
advertisement
Bab 5 Kumpulan Ion Positif yang Tersusun secara Teratur dalam Ruang Lautan Elektron Bebas yang Bergerak dalam Ruang Berisi Ion Tersebut ELEKTRON DIHAMBUR OLEH ELEKTRON BEBAS Ion-ion yang Melakukan Getaran Termal di Sekitar Kedudukan Seimbangnya Ketidak Murnian Kimiawi dan Logam Cacat yang Telah Elektron Terluar dari Atom Geometrik MenjadiKristal Warga Logam Seluruh Kristal karena Tidak Lagi Berada dalam Pengaruh Atom Asalnya Elektron Bebas ELEKTRON DOMESTIK Elektron dari Atom yang Tetap Terikat oleh Potensial Atom Elektron Domestik KEBOLEHJADIAN HAMBURAN SATU ELEKTRON OLEH ELEKTRON LAIN SANGAT KECIL DIBANDINGKAN DENGAN HAMBURAN OLEH ION-ION YANG BERVIBRASI. * Hubungan linier antara rapat arus muatan listrik dan kuat medan listrik * PadaHUKUM suhu ruang, konduktivitas listrik = logam OHM σ 10X1010-10X1024 kali dari isolator paling sempurna. Pada suhu ruang pula konduktivitas energi termal murni 10 sampai 100 kali lebih baik dibandingkan padatan dielektrik. * Kaedah epirik Wiedwmann-Franz menyatakan bahwa perbandingan konduktivitas energi termal Ke dan konduktivitas listrik logam σ sama besar pada sehu yang sama. * Untuk suhu sangat rendah σ logam terutama ditentukan oleh ketak-murnian KONSTANTA YANG UNIVERSAL dan cacat geometrik= kristal. Aturan Matthiessen yaitu * Lebih dari separuh unsur logam menjadi superkonduktor pada suhu yang σ(T) konduktivitas merupakan fungsi T rendah. * σpure(T) konduktivitas logam murni Sumbangan elektron bebas pada harga panas jenis logam sangat bergantung suhukecil dan * σimp konduktivitas dipengaruhi ketidakmurnian Sumbangan elektron bebas pada suseptibilitas magnetike suhu logam kecil, dan dan tidak bergantung berbanding lurus dengan suhu hampir tidak bergantung suhu Jarak Antar Atom Sangat Kecil Jarak Antar Atom dalam Kristal sekitar 3X10-10 M Potensial Atom Individual Tumpah Tindih SUPERPOSISI MEDAN KRISTAL GAYA LISTRIK MAGNET KRISTAL SUPERPOSISI LOGAM Jajaran Gugus Ion Positif yang Membentuk Kisi Kristal Rapat Muatan Negatif Serbasama Elektron Bebas di Seluruh Kristal TEORI LANJUT TENTANG LOGAM BERPANDANGAN BAHWA PENGARUH ELEKTRON BEBAS SECARA KOLEKTIF MENYUSUN ION-ION POSITIF SEBAGAI KISI DALAM KRISTAL. BATASAN MODEL ELEKTRON BEBAS KLASIK ELEKTRON BEBAS DALAM LOGAM SEBARAN ENERGI STATISTIK MAXWELL-BOLTZMANN (MB) Gas Ideal GUNAKAN TEORI KINETIK GAS Energi Kinetik n Elektron Bebas dalam Logam Bersuhu T Panas Jenis Kontribusi Gas Elektron Panas Jenis karena Kontribusi Gas Elektron dalam Logam UNGKAPAN DEBYE ENERGI KINETIK GAS ELEKTRON DALAM SATU KILOMOL LOGAM Kaedah Empirik Dulong Dan Petit Tidak Ada Dua atau Lebih Elektron dalam Satu Sistem Memiliki Energi yang Tepat Sama MEKANIKA KUANTUM Dalam Suatu Sistem Fisika Tidak Ada Dua Elektron atau Lebih Dicirikan oleh Perangkat Bilangan Kuantum yang Tepat Sama Jumlah elektron gas Fermi per satuan volume pada T=0 Pada T=0 Rapat Elektron ENERGI FERMI TERNYATA MERUPAKAN FUNGSI DARI SUHU FERMI-DIRAC DISTRIBUSI RAPAT ELEKTRON : FUNGSI ENERGI JUMLAH ELEKTRON BEBAS PER SATUAN VOLUME PadaT = 0 MAGNETISASI Pada T = 0 NAMUN Elektron Berspin Paralel dengan 𝐻 Pada T = 0 Elektron Berspin Anti Paralel DAN SUSEPTIBILITAS MAGNETIKT=0 NETTO SPIN ELEKTRON SEJAJAR MEDAN MAGNET LUAR
