1. Klassisk fysik:
* drifthastighet: Detta beskriver den genomsnittliga hastigheten för elektroner i ett material på grund av ett applicerat elektriskt fält. Det är en förenklad modell som inte står för kvantens natur.
* ohms lag: Denna lag beskriver förhållandet mellan ström (flöde av elektroner), spänning (elektrisk potentialskillnad) och motstånd i ett material. Det är en makroskopisk beskrivning av elektronrörelse.
2. Kvantmekanik:
* Wave-Particle Duality: Elektroner uppvisar både vågliknande och partikelliknande egenskaper. Detta innebär att deras rörelse kan beskrivas av vågfunktioner, som representerar sannolikheten för att hitta en elektron på en viss plats.
* kvanttunnel: Detta fenomen gör det möjligt för elektroner att passera genom potentiella barriärer även om de inte har tillräckligt med energi för att göra det klassiskt. Detta är viktigt för många elektroniska enheter.
* Energiband: I fasta ämnen upptar elektroner specifika energinivåer grupperade i band. Rörelsen av elektroner påverkas av bandstrukturen och tillgängligheten av tomma energinivåer.
* fermi-dirac Statistik: Denna statistiska modell beskriver fördelningen av elektroner mellan energinivåer i ett material vid en given temperatur.
3. Andra modeller:
* Gratis elektronmodell: Denna modell förenklar interaktioner mellan elektroner och atomernas gitter i en fast, behandlande elektroner som fria partiklar.
* Nästan gratis elektronmodell: Denna modell beaktar påverkan av gitterets periodiska potential på elektronens rörelse.
* tätbindande modell: Denna modell fokuserar på den lokaliserade naturen hos elektroner bundna till atomer i ett fast ämne.
Den specifika modellen som används beror på applikationen:
* För makroskopiska kretsar är klassiska fysikmodeller som OHM:s lag tillräckliga.
* För att studera egenskaperna hos halvledare och andra material är kvantmekaniska modeller väsentliga.
* För att beskriva beteendet hos enskilda elektroner i atom- och molekylsystem används sofistikerade kvantkemi -metoder.
Sammantaget kräver att förstå rörelsen av elektroner en kombination av klassiska och kvantkoncept. Moderna forskare använder olika modeller och teorier för att beskriva detta komplexa fenomen, beroende på det specifika sammanhanget och detaljnivån som krävs.
