1 / 13

ELEKTRON DALAM LOGAM I : MODEL ELEKTRON BEBAS

Bab 5. ELEKTRON DALAM LOGAM I : MODEL ELEKTRON BEBAS. PENDAHULUAN. Kumpulan Ion Positif yang Tersusun secara Teratur dalam Ruang. KRISTAL LOGAM. Lautan Elektron Bebas yang Bergerak dalam Ruang Berisi Ion Tersebut.

aline-williams
Download Presentation

ELEKTRON DALAM LOGAM I : MODEL ELEKTRON BEBAS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Bab 5 ELEKTRON DALAM LOGAM I : MODEL ELEKTRON BEBAS

  2. PENDAHULUAN Kumpulan Ion Positif yang TersusunsecaraTeraturdalamRuang KRISTAL LOGAM LautanElektronBebas yang BergerakdalamRuangBerisi Ion Tersebut Ion-ion yang MelakukanGetaranTermaldiSekitarKedudukanSeimbangnya ELEKTRON DIHAMBUR OLEH KetidakMurnianKimiawidanCacatGeometrik Kristal Logam ElektronTerluardari Atom Logam yang TelahMenjadiWargaSeluruh Kristal karenaTidakLagiBeradadalamPengaruh Atom Asalnya ELEKTRON BEBAS ElektronBebas ELEKTRON Elektrondari Atom yang TetapTerikatolehPotensial Atom ELEKTRON DOMESTIK ElektronDomestik KEBOLEHJADIAN HAMBURAN SATU ELEKTRON OLEH ELEKTRON LAIN SANGAT KECIL DIBANDINGKAN DENGAN HAMBURAN OLEH ION-ION YANG BERVIBRASI.

  3. PENDAHULUAN • Hubungan linier antararapatarusmuatanlistrikdankuatmedanlistrik • Padasuhuruang, konduktivitaslistriklogam 10X1010-10X1024 kali dari isolator paling sempurna. Padasuhuruang pula konduktivitasenergitermalmurni 10 sampai 100 kali lebihbaikdibandingkanpadatandielektrik. HUKUM OHM • KaedahepirikWiedwmann-Franz menyatakanbahwaperbandingankonduktivitasenergitermalKedankonduktivitaslistriklogam σ samabesarpadasehu yang sama. • Untuksuhusangatrendah σ logamterutamaditentukanolehketak-murniandancacatgeometrikkristal. AturanMatthiessenyaitu = KONSTANTA YANG UNIVERSAL • Lebihdariseparuhunsurlogammenjadisuperkonduktorpadasuhu yang rendah. σ(T) konduktivitasmerupakanfungsi T σpure(T) konduktivitaslogammurnibergantungsuhu • Sumbanganelektronbebaspadahargapanasjenislogamsangatkecildanberbandinglurusdengansuhu σimpkonduktivitasdipengaruhiketidakmurnian dantidakbergantungsuhu • Sumbanganelektronbebaspadasuseptibilitasmagnetikelogamkecil, danhampirtidakbergantungsuhu

  4. ASUMSI dasar MODEL ELEKTRON BEBAS KLASIK JarakAntar Atom Sangat Kecil Potensial Atom Individual TumpahTindih SUPERPOSISI MEDAN KRISTAL JarakAntar Atom dalam Kristal sekitar 3X10-10 M GAYA LISTRIK MAGNET JajaranGugus Ion Positif yang Membentuk Kisi Kristal SUPERPOSISI KRISTAL LOGAM RapatMuatanNegatifSerbasamaElektronBebasdiSeluruh Kristal TEORI LANJUT TENTANG LOGAM BERPANDANGAN BAHWA PENGARUH ELEKTRON BEBAS SECARA KOLEKTIF MENYUSUN ION-ION POSITIF SEBAGAI KISI DALAM KRISTAL.

  5. ASUMSI dasar MODEL ELEKTRON BEBAS KLASIK BATASAN MODEL ELEKTRON BEBAS KLASIK CukupMemadaisebagaiLandasanuntukMenerangkanBesaran-besaranMakro Tingkat Atom. MODEL ELEKTRON BEBAS TERKUANTISASI KonduktivitasListrikσ AturanMatthiessen : KonduktivitasListrik Konduktivitas Energi Termal Oleh Elektron Bebas Kℯ HukumEmpirikWiedemann-franz : Kℯ/σtLogam KURANG MEMADAI DALAM MENERANGKAN SusepibilitasMagnetikLogam X PanasJenisCvLogamPadaSuhuRuang

  6. KONDUKTIVITAS LISTRIK LOGAM HUKUM OHM Gas Ideal ELEKTRON BEBAS DALAM LOGAM SEBARAN ENERGI STATISTIK MAXWELL-BOLTZMANN (MB) Elektron yang BelumMengalamiHamburansaat t=t : LajuPenguranganJumlahElektronBebasTakTerhambur :

  7. KONDUKTIVITAS ENERGI TERMAL BERSUMBER PADA ELEKTRON BEBAS DALAM LOGAM GUNAKAN TEORI KINETIK GAS KAEDAH EMPIRIK WIEDEMANN-FRANZ EnergiKinetik n ElektronBebasdalamLogamBersuhu T PanasJenisKontribusi Gas Elektron PanasJeniskarenaKontribusi Gas ElektrondalamLogam KONDUKTIVITAS KALOR OLEH GAS ELEKTRON DALAM LOGAM BILANGAN LORENTZ

  8. Panasjenislogam UNGKAPAN DEBYE KaedahEmpirikDulong Dan Petit ENERGI KINETIK GAS ELEKTRON DALAM SATU KILOMOL LOGAM PANAS JENIS LOGAM SEKURANG-KURANGMYA HARUS BERHARGA 50% DI ATAS HARGA Cp UNTUK PADATAN ISOLATOR

  9. Asumsidasar MODEL ELEKTRON BEBAS TERKUANATISASI KETERBATASAN MODEL ELEKTRON BEBAS KLASIK MODEL ELEKTRON BEBAS TERKUANTISASI KONSEP FISIKA KUANTUM PRINSIP LARANGAN PAULI KUANTISASI ENERGI ELEKTRON BEBAS

  10. LaranganPauli, Statistik Fermi-Dirac TidakAdaDuaatauLebihElektrondalamSatuSistemMemilikiEnergi yang TepatSama DalamSuatuSistemFisikaTidakAdaDuaElektronatauLebihDicirikanolehPerangkatBilanganKuantum yang TepatSama MEKANIKA KUANTUM

  11. Energi Fermi Jumlahelektron gas Fermi per satuan volume pada T=0 Pada T=0 RapatElektron ENERGI FERMI TERNYATA MERUPAKAN FUNGSI DARI SUHU

  12. RapatElektron DISTRIBUSI RAPAT ELEKTRON : FUNGSI ENERGI JUMLAH ELEKTRON BEBAS PER SATUAN VOLUME FERMI-DIRAC Pada T = 0

  13. Paramagnetik Pauli Spin ElektronakanMenyesuaikanOrientasinyadengan Medan Tersebut Medan Magnet Luar (H) Gas FwemidalamLogam E’ INTERAKSI DENGAN H MAGNETISASI Pada T = 0 NAMUN Pada T = 0 ElektronBerspinParaleldengan SUSEPTIBILITAS MAGNETIK T=0 DAN ElektronBerspin Anti Paralel NETTO SPIN ELEKTRON SEJAJAR MEDAN MAGNET LUAR

More Related