Drude

O MODELO DO ELÉTRON
COMPLETA 100 ANOS

LIVRE

DE

DRUDE

Carlos Ariel Samundio Pérez
Depto. de Física - Universidade de Passo Fundo
Passo Fundo RS

Resumo
A descrição microscópica da condução metálica em termos de um gás de elétrons livres, que se movem através de uma rede de íons positivos relativamente fixos, foi colocada originalmente pelo físico alemão P.
Drude em 1900. O modelo do elétron livre, como é conhecido, prediz com bastante sucesso a lei de Ohm e dá uma explicação plausível para a lei empírica de Wiedemann e Franz. Porém, falha na tentativa de interpretar outras propriedades observadas nos metais. O objetivo deste trabalho é apresentar, de forma resumida, as bases que sustentam o modelo do elétron livre e discutir brevemente seus acertos e as suas falhas, como uma forma de comemorar os seus 100 anos.

I. Introdução
Os metais ocupam uma posição de destaque no estudo da matéria condensada. Este fato é conseqüência das marcantes propriedades que estes materiais apresentam: são bons condutores de eletricidade e de calor, possuem um notável brilho e grande plasticidade. O desejo de compreender as origens destas propriedades foi o impulso inicial para o desenvolvimento da moderna teoria dos sólidos.
Durante os últimos cem anos, os físicos vêm tentando elaborar modelos simples dos diferentes estados metálicos que dêem conta, de forma qualitativa e quantitativa, das diferentes propriedades dos metais. No decorrer desta procura, o sucesso tem convivido lado a lado com as, tão indesejadas, falhas. Muitos dos modelos iniciais, embora incorretos em certos aspectos, continuam quando devidamente usados, sendo suporte para físicos que estudam o estado sólido e para professores que se dedicam ao ensino de física no nível médio e superior. Um destes modelos simples, que descreve o fenômeno de condução nos metais, foi desenvolvido no fim do século dezenove pelo físico alemão P. Drude (1863-1906). O sucesso deste modelo, conhecido