Pita teori barang padhet. Mechanics kuantum kanggo Dummies

Artikel iki jelas apa teori band saka barang padhet. Ditampilake, apa alesan iku perwakilan saka struktur prakara. Results logam beda saka dielectrics lan semikonduktor.

Rosette lan Button

Carane kakehan dina kita bakal klik ing macem-macem tombol? Ora ana siji malah panginten teka ora bisa count iku - dadi supaya menowo tumindak sing. Lan wong ora mikir kabeh iki mung bisa thanks kanggo carane gampang iku nggawa arus listrik ing logam. Nguripake lampu, godhok ceret, mbukak mesin ngumbah, ora kanggo sebutno tumindak ing Smartphone, tegese ngrampungake sirkuit lan ngidini elektron ing konduktor bisa tinimbang wong. Panjelasan fénoména kayata konduktivitas pesawat. Paling ketok, mbok menawa, inggih punika Teori band saka barang padhet.

Atom lan kettles

Saben uwong kang ana ing dhuwur sekolah, duwe idea saka struktur atom ing. Kelingan watara inti heavy sacoro positif daya (kasusun saka proton lan neutron) muter paru elektron sethitik. Jumlah partikel negatif persis perangan kang adil ing sawetara positif. Supaya ora kanggo nonton bolongan, nerangake ing gaya "Mechanics kuantum kanggo Dummies." Saben orbit elektron wis strictly winates, sing bisa muter ngubengi inti ing sawijining unsur kimia tartamtu. Ing siji, saben spesies nduwèni pola unik atom orbit kuwi. Sampeyan iki supaya spectroscopists ilmuwan mbedakake boron saka selenium lan arsenik saka sodium. Nanging, saliyane kanggo bahan kimia murni ing alam, ana sing tanpa wates nomer kombinasi beda. mekanika kuantum (Kanggo Dummies, maca kudu ngelingi) udur Komplek senyawa orbit simpangan, dados setunggal, ndandani, dowo, nggawe sambungan. kualitas sing gumantung ing jinis: kovalen lan ion kuwat, hidrogen, contone, iku ora pati roso.

struktur kristal

Awak ngalangi luwih angel. Kanggo model, kang nggunakake teori band saka barang padhet, biasane njupuk Crystal sampurna. Iki tegese iku telas lan tanpa dosa - saben atom ing panggonan dhewe, daya total punika nul. Kernel fluctuate watara posisi tartamtu saka keseimbangn, nanging elektron bisa ngomong sakabèhé. Gumantung carane "gampang" siji atom donor partikel negatif jejer, iku wis dijupuk struktur elektronik rigidly predetermined dielectrics utawa logam maya. Aku kudu nambah yen ngelingi iku wiwit yen kabeh elektron Occupy jumlah minimal energi kanggo wong-wong mau, kang tegese awak ing nul Kelvin. Suhu luwih, amplitudo saka oscillation minangka inti lan elektron banget lan, Empu, terakhir sing bisa kanggo Occupy luwih tingkat energi. distribusi partikel negatif dadi luwih "ngeculke". Ing sawetara masalah, iku penting, Nanging, kanggo njlèntrèhaké iki kedadean minangka suhu kuwi ora penting.

asas Pauli lan loader ing

Konsep teori band saka barang padhet bisa ngrambah mung apik kanggo ngelingi apa asas Pauli. Yen kita mbayangno sing elektron - tas saka gula, banjur, yen tas iki kathah, loader saratipun bakal padha nemtokke ing saben liyane. Saben "tas" njupuk Panggonan ing papan. Kanggo elektron, iki tegese ing negara diwenehi mung siji bisa dadi ing siji sistem. Iki asas pengecualian Pauli. Elinga yen kita kudu ing atine kahanan becik, IE suhu nol Kelvin, lan kristal tanpa wates. Kabèh sistem ing kahanan suhu, kaku mechanical, cacat sing padha ing kabeh bagean saka kabèh.

zona kristal Elektronik

Ing Crystal, majemuk saka siji jinis atom. Salah mole saka inti dumadi saka unsur gelar sepuluh puluh katelu. Carane akeh moles per kilogram, contone, uyah? Supaya sampeyan bisa malah ngomong sing malah Crystal cilik ngandhut unimaginably akeh atom. Saben unsur kimia wis pola dhewe orbit elektron, lan apa apa yen lagi ing badan siji sawetara? Sawise kabeh, miturut asas pengecualian Pauli, padha kudu Occupy negara liyane. teori Band barang padhet nawakake cara punika - orbit elektron dadi tenogo beda. Bentenipun antarane wong-wong mau dadi cilik sing lagi dipencet, condong ing saben liyane banget tightly kanggo mbentuk zona dadi. Mangkono, saben tingkat saka elektron ing atom iki diowahi menyang zona ing Crystal akeh. Unsur teori band saka barang padhet bisa bantuan nerangake prabédan antarane insulators lan konduktor.

Elektronik ing zona

Kita wis rembugan apa wis kedados karo kathah elektron, kang ing sawijining atom Occupy orbit sing padha, tatanan saka kristal. Nanging prilaku sing nang zona nganti kita kiwa unlit. Share iki wis penting amarga nemtokake prabédan antarane logam lan non-logam. Minangka wis kasebut ing ndhuwur, teori band saka barang padhet nuduhake yen tingkat energi nang band saka atom individu orbit beda beda-beda sethitik sing meh mbentuk spektrum kontinu. Mangkono, kanggo ngatasi potensial alangi antarane èlèktron iku ora angel - iku gerakane bebas, iki cukup malah panas. Nanging, saben band diijini wis sawijining watesan. Ana tansah tingkat energi sing dhuwur utawa ngisor tinimbang liyane.

Valence dilarang, doyo

Antarane zona duwe area energi, ngendi ana tingkat ing kang elektron bisa dadi. Ing gambar, katon minangka longkangan putih. Lan dheweke disebut longkangan band. Kanggo ngatasi alangi iki elektron mung bisa bodho. Dadi, kudu nampa cocok kanggo energi iki. Zona karo energi paling, kang kanggo jinis atom dileksanakake orane elektron diarani band valence, lan melu - doyo.

Metal dielektrik

Konduksi band teori barang padhet sing njogo ing ngarsane utawa anané saka elektron ing band konduksi nuduhake carane gampang mili ing inti saiki iki. logam mangkono beda lan dielectrics. Ing kasus, band konduksi wis ngandhut elektron, wiwit tumpang karo valence. A partikel liya negatif bebas ngalih ing ajeg saka lapangan elektromagnetik, tanpa input energi tambahan. Mulane, saiki listrik ing logam katon supaya gampang, ing kasunyatan - enggal, sanalika lapangan. Lan kanggo alesan sing padha, kabel digawe saka baja, tembaga, aluminium.

Bahan sing valence lan konduksi bands dipisahake dening dielectrics-disebut energi. elektron sing kepepet ing tingkat ngisor dileksanakake. longkangan Band misahaké partikel negatif saka tingkat kang padha bisa mindhah ngubengi bebas. Lan energi sing kudu kacarita kanggo elektron kanggo ngalahake iku, numpes materi. Utawa ngganti sawijining ngluwihi pangenalan. Mulane, kabel plastik Lebokake lakes lan Burns, nanging ora tumindak listrik.

semikonduktor

Nanging ana sing kelas madya bahan sing duwe bandgap, nanging ing kahanan tartamtu saged nganakake saiki electrical. Padha disebut - semikonduktor. Kaya dielektrik, padha duwe longkangan energi antarane konduksi lan valence. Nanging, iku kurang lan ngalahake karo sawetara gaweyan. semikonduktor klasik Silicon (ing Latin - silisium). Sing misuwur Silicon Valley misuwur teknologi adhedhasar nggunakake kristal saka inti iki kanggo nggawe piranti elektronik.