Модел на свободна електронна физика на металите

Модел на метали със свободен електрон, във физиката на твърдото тяло, представяне на метално твърдо вещество като контейнер, напълнен с газ, съставен от свободни електрони (т.е. тези, отговорни за високата електрическа и топлопроводимост). Свободните електрони, считани за идентични на най-външните, или валентни, електрони на свободни метални атоми, се предполага, че се движат независимо един от друг през целия кристал.

Моделът на свободните електронни е предложен за първи път от холандския физик Хендрик А. Лоренц малко след 1900 г. и е усъвършенстван през 1928 г. от Арнолд Сомерфелд от Германия. Сомерфелд въведе квантовомеханични понятия, най-вече принципа на изключване на Паули. Въпреки че моделът дава задоволително обяснение за определени свойства (например проводимост и специфична електронна топлина) на прости метали като натрий, той има някои сериозни недостатъци. Той не отчита например взаимодействието на свободните електрони с металните йони. Изследователите скоро признаха, че е необходима по-широка система, която да обясни поведението на сложни метали и полупроводници. Към средата на 30-те години моделът на свободните електрони до голяма степен е заменен от лентовата теория за твърдите вещества.