Bohm-Pines-Theorie

Bohm-Pines-Theorie

 

[-'paɪnz-], die von D. Bohm und D. Pines 1952 entwickelte Theorie der Plasmaschwingungen von Elektronen in Metallen, die das Auftreten diskreter Energieverluste bei Durchgang von energiereichen Elektronen durch dünne Metallfolien mit der Anregung von Plasmonen (Energie einige eV) erklärt und eine Begründung dafür gibt, dass die Beschreibung der Leitungselektronen als Elektronengas (Einteilchenmodell-Näherung) trotz der relativ starken Coulomb-Wechselwirkung zwischen den Elektronen möglich und erfolgreich ist: Der weit reichende Anteil des Coulomb-Potenzials steckt in der Nullpunktsenergie der bis zu einer oberen Wellenzahl q_m möglichen Plasmaschwingungen, sodass die Elektronen daher nur noch mit stark abgeschirmten Kräften kurzer Reichweite (ungefähr mittlerer Elektronenabstand, d. h. in Metallen etwa die Gitterkonstante) aufeinander wirken. Diese Kräfte können in erster Näherung vernachlässigt werden, liefern aber bei störungstheoretischer Berücksichtigung z. B. die richtige Temperaturabhängigkeit verschiedener Eigenschaften der Metalle; ihr Potenzial kann näherungsweise durch die Formel V (r) = (e²/r) exp (- q_mr) dargestellt werden (e Elementarladung).