Bab 5

Kumpulan Ion Positif yang Kumpulan Ion Positif yang Tersusun secara Teratur dalam Tersusun secara Teratur dalam RuangRuangLautan Elektron Bebas yang Bergerak Lautan Elektron Bebas yang Bergerak dalam Ruang Berisi Ion Tersebutdalam Ruang Berisi Ion Tersebut

Ion-ion yang Melakukan Getaran Ion-ion yang Melakukan Getaran Termal di Sekitar Kedudukan Termal di Sekitar Kedudukan SeimbangnyaSeimbangnya

Ketidak Murnian Kimiawi dan Cacat Ketidak Murnian Kimiawi dan Cacat Geometrik Kristal LogamGeometrik Kristal Logam

ELEKTRON ELEKTRON DIHAMBUR DIHAMBUR

OLEH OLEH

KEBOLEHJADIAN HAMBURAN SATU ELEKTRON OLEH KEBOLEHJADIAN HAMBURAN SATU ELEKTRON OLEH ELEKTRON LAIN SANGAT KECIL DIBANDINGKAN DENGAN ELEKTRON LAIN SANGAT KECIL DIBANDINGKAN DENGAN

HAMBURAN OLEH ION-ION YANG BERVIBRASI.HAMBURAN OLEH ION-ION YANG BERVIBRASI.

Elektron Elektron BebasBebas

Elektron DomestikElektron Domestik

ELEKTRON BEBASELEKTRON BEBASElektron Terluar dari Atom Logam Elektron Terluar dari Atom Logam yang Telah Menjadi Warga Seluruh yang Telah Menjadi Warga Seluruh Kristal karena Tidak Lagi Berada Kristal karena Tidak Lagi Berada dalam Pengaruh Atom Asalnyadalam Pengaruh Atom Asalnya

ELEKTRON DOMESTIKELEKTRON DOMESTIKElektron dari Atom yang Elektron dari Atom yang Tetap Terikat oleh Tetap Terikat oleh Potensial AtomPotensial Atom

* Sumbangan elektron bebas pada suseptibilitas magnetike logam kecil, dan hampir tidak bergantung suhu

σimp konduktivitas dipengaruhi ketidakmurnian dan tidak bergantung suhu

σpure(T) konduktivitas logam murni bergantung suhu

* Hubungan linier antara rapat arus muatan listrik dan kuat medan listrik

* Pada suhu ruang, konduktivitas listrik logam 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 dan cacat geometrik kristal. Aturan Matthiessen yaitu

* Lebih dari separuh unsur logam menjadi superkonduktor pada suhu yang rendah.

* Sumbangan elektron bebas pada harga panas jenis logam sangat kecil dan berbanding lurus dengan suhu

= σ = σ HUKUM OHM

KONSTANTA YANG UNIVERSALKONSTANTA YANG UNIVERSAL==

σ(T) konduktivitas merupakan fungsi T

MEDAN KRISTA

LSUPERPOS

ISI

SUPERPOSISI

TEORI LANJUT TENTANG LOGAM BERPANDANGAN BAHWA TEORI LANJUT TENTANG LOGAM BERPANDANGAN BAHWA PENGARUH ELEKTRON BEBAS SECARA KOLEKTIF MENYUSUN PENGARUH ELEKTRON BEBAS SECARA KOLEKTIF MENYUSUN

ION-ION POSITIF SEBAGAI KISI DALAM KRISTAL.ION-ION POSITIF SEBAGAI KISI DALAM KRISTAL.

TEORI LANJUT TENTANG LOGAM BERPANDANGAN BAHWA TEORI LANJUT TENTANG LOGAM BERPANDANGAN BAHWA PENGARUH ELEKTRON BEBAS SECARA KOLEKTIF MENYUSUN PENGARUH ELEKTRON BEBAS SECARA KOLEKTIF MENYUSUN

ION-ION POSITIF SEBAGAI KISI DALAM KRISTAL.ION-ION POSITIF SEBAGAI KISI DALAM KRISTAL.

BATASAN MODEL ELEKTRON BEBAS KLASIK

ELEKTRON BEBAS DALAM LOGAM

Gas Ideal

STATISTIK MAXWELL-BOLTZMANN STATISTIK MAXWELL-BOLTZMANN (MB)(MB)

SEBARAN ENERGISEBARAN ENERGI

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 UNGKAPAN DEBYEDEBYE

UNGKAPAN UNGKAPAN DEBYEDEBYE

ENERGI KINETIK GAS ELEKTRON DALAM

SATU KILOMOL LOGAM

Kaedah Empirik Dulong Dan Petit

Kaedah Empirik Dulong Dan Petit

Tidak Ada Dua atau Lebih Elektron dalam Satu Sistem Memiliki Energi yang Tepat Sama

Dalam Suatu Sistem Fisika Tidak Ada Dua Elektron atau Lebih Dicirikan oleh Perangkat

Bilangan Kuantum yang Tepat Sama

MEKANIKA KUANTUM

Jumlah elektron gas Fermi per satuan volume pada T=0Jumlah elektron gas Fermi per satuan volume pada T=0

Pada T=0 Rapat Elektron

ENERGI FERMI TERNYATA ENERGI FERMI TERNYATA MERUPAKAN FUNGSI DARI SUHUMERUPAKAN FUNGSI DARI SUHU

Pada T = 0

FERMI-DIRACFERMI-DIRAC

JUMLAH ELEKTRON BEBAS JUMLAH ELEKTRON BEBAS PER SATUAN VOLUMEPER SATUAN VOLUME

DISTRIBUSI RAPAT DISTRIBUSI RAPAT ELEKTRON : FUNGSI ELEKTRON : FUNGSI

ENERGIENERGI

Elektron Berspin Paralel dengan

𝐻ሬሬԦ

Elektron Berspin Anti Paralel

NETTO SPIN ELEKTRON SEJAJAR MEDAN MAGNET LUAR

MAGNETISASIMAGNETISASI

Pada T = 0

SUSEPTIBILITAS MAGNETIK T=0

NAMUN

DAN

Pada T = 0