Grupa teoriju no cietām vielām. Kvantu mehānika for Dummies

Šajā rakstā ir paskaidrots, ko grupa teorija cietvielas. Redzams, kas tas ir iemesls, tas ir pārstāvniecības struktūras jautājumu. Rezultāti metālu, kas atšķiras no dielektriķa un pusvadītāju.

Rozetes un poga

Cik reizes dienā mēs noklikšķiniet uz dažādām pogām? Neviens pat doma nākt nevar rēķināties to - ir kļuvusi tik pazīstami, ka darbība. Un cilvēks nedomā, ka tas viss ir tikai iespējama, pateicoties cik viegli tas pārvadā elektrisko strāvu metāliem. Ieslēdziet gaismu, vāra tējkanna, palaist veļas mašīna, nemaz nerunājot darbības viedtālruņos, nozīmē pabeigt ķēde un ļauj elektroni diriģentiem strādāt, nevis cilvēkiem. Paskaidrojums par šādu parādību kā vadītspējas komplektu. Pašsaprotama, iespējams, ir grupa teorija cietvielas.

Atom un tējkannas

Ikvienam, kurš bija vidusskolā, ir ideja par struktūru atoma. Atsaukt ap pozitīvi uzlādētu smago kodolu (sastāv no protoniem un neitroniem) pagriezt plaušas maz elektroniem. Skaits negatīvu daļiņu precīzi vienāds skaits pozitīva. Lai ne nesa lasītājiem, izskaidrot stilā "Quantum Mechanics for Dummies". Katrs elektronu orbītā ir stingri ierobežota, par kuru var rotēt ap kodolu konkrētā ķīmiskā elementa. Savukārt, katra suga ir unikāls modelis atomiem šādas orbītas. Tā tika tik spectroscopists zinātnieki atšķirt boru no selēna un arsēna no nātrija. Tomēr papildus tīrām vielām dabā, ir bezgalīgi daudz dažādu kombināciju. Kvantu mehānika (For Dummies, lasītājam jāatceras) apgalvo, ka sarežģītās savienojumiem orbītas krustojas, apvienot, pārveidot, izstiepts, izveidojot savienojumu. To kvalitāte ir atkarīga no veida: kovalentā un jonu spēcīgāka, ūdeņradis, piemēram, ir vājāka.

kristāla struktūra

Cietā ķermenis ir grūtāk. Attiecībā uz modeli, kas izmanto joslas teoriju cietvielas, parasti ņem perfektu kristāla. Tas nozīmē, ka tas ir bezgalīgs, un bez grēka - katrs atoms savā vietā, kopējā maksa ir nulle. Kodola svārstās ap īpašu stāvokli līdzsvara, bet elektroni var teikt kopumā. Atkarībā no tā, cik "viegli", viens atoms ziedo savus blakus negatīvās daļiņas, tas ir iegūts stingri iepriekš noteikts elektronisko struktūru dielektriķa vai metālu mākoni. Jāpiebilst, ka, apsverot to tiek pieņemts, ka visi elektroni aizņem minimālu enerģijas tiem, kas nozīmē, ka ķermenis ir nulles Kelvina. Pie augstākām temperatūrām, amplitūda svārstību kā kodolu un elektroniem spēcīgi un, līdz ar to, tā ir iespēja ieņemt augstāku enerģijas līmeni. Negatīvi daļiņas izplatīšana kļūst vairāk "brīvs". Dažos problēmas, tas ir svarīgi, tomēr, lai raksturotu šo fenomenu kā tāda temperatūra nav tik svarīgi.

Pauli princips un iekrāvēju

No joslas teorijas cietvielu koncepciju var sasniegt tikai labi atcerēties to, ko Pauli princips. Ja mēs iedomājamies, ka elektroni - soma no cukura, tad, ja šie maisiņi daudz, nosacījuma iekrāvējs viņi uzliek otru. Katram "maiss" uzņemas savu vietu telpā. Elektroniem, tas nozīmē, ka attiecīgajā valstī tikai viens var būt vienā sistēmā. Tas ir Pauli princips. Ņemiet vērā, ka mums ir prātā ideālus apstākļus, ti, temperatūra nulles Kelvina, un bezgalīgs kristālu. Visa sistēma ir pašiem temperatūras apstākļos, mehāniskās spriedzes, defekti ir vienādi visās daļās kopumā.

Elektroniskās kristāli zona

Kristālā, ir piestiprināmi daudzi vienu atomu veidu. Viens mols vielas satur desmit līdz divdesmit trešās pakāpes elementiem. Cik molu par kilogramu, piemēram, sāls? Tātad, jūs pat varat teikt, ka pat mazākā kristāls ir neiedomājami daudz atomus. Katram ķīmisks elements ir savs modelis elektronu orbītu, un ko darīt, ja tie ir vienā ķermeņa maz? Galu galā, saskaņā ar Pauli princips, tie ir aizņem dažādas valstis. Band teorija Cietvielu piedāvā šādu veidu - kā elektronu orbītas kļūt dažādas enerģijas. Atšķirība starp tiem ir tik mazs, ka tie ir nospiests, atspiedies uz otru, ir ļoti cieši, lai veidotu nepārtrauktu zonu. Tādējādi, katrs no elektronu atoma līmenis tiek pārvērsts zonā taras kristāla. Elementi joslas teorijas cietvielas var palīdzēt izskaidrot atšķirību starp izolatoru un diriģentiem.

Elektroniskā zonas ietvaros

Mēs jau apspriedām, kas notiek ar daudz elektroniem, kas atomam uzturas vienā orbītā, veidošanos kristāla. Bet viņu rīcība zonas iekšpusē, kamēr mēs pa kreisi nedeg. Dalīties tas jau ir svarīgs, jo tas nosaka atšķirību starp metālu un nemetālu. Kā jau minēts iepriekš, grupa teorija Cietvielu liecina, ka enerģijas līmenis iekšpusē joslā atsevišķu atomu dažādu orbītas atšķiras tik maz, ka gandrīz veido nepārtrauktu spektru. Tādējādi, lai pārvarētu iespējamo barjeru starp elektrona nav grūti - tas kustas viņiem brīvi, jo tas ir pietiekami, pat karstums. Tomēr katrs no atļautā joslā ir savas robežas. Tur vienmēr ir enerģijas līmenis, kas ir augstāka vai zemāka nekā citi.

Valence aizliegts, elektrovadītspēja

Starp šīm zonām ir enerģētikas jomā, kur nav līmenis, kurā elektronu varētu būt. Diagrammās, tas parādās kā balta plaisa. Un viņa sauc joslu atšķirība. Lai pārvarētu šo barjeru elektrons var tikai paraut. Tātad, tas ir jāsaņem atbilstošs šim enerģiju. Zona ar vislielāko enerģiju, kas šāda veida atomiem atļauts esamību elektronu sauc valence joslā, un pēc tā - vadītspēju.

Metāla dielektriskā

Vadīšanas joslā teorija Cietvielu apgalvo, ka esamība vai neesamība elektronu vadīšanas joslā norāda, cik viegli plūsmu šajā pašreizējā vielas. Tādējādi dažādi metāli un dielektriķa. Pirmajā gadījumā vadīšanas grupa jau ir elektroni, jo pārklājas ar Valence. Līdzeklis negatīvs daļiņas var brīvi pārvietoties saskaņā ar rīcības elektromagnētiskā lauka, bez jebkādas papildu enerģijas daudzumu. Tādēļ elektriskā strāva metālos, šķiet tik viegli, patiesībā - uzreiz, tiklīdz laukā. Un tā paša iemesla dēļ, stieple ir izgatavota no tērauda, vara, alumīnija.

Materiāli, kuru valences un vadāmības joslas atdala ar enerģijas saukto dielektriķa. Šie elektroni ir iesprostoti zemākā līmenī atļauto. Band plaisa šķir negatīvās daļiņas no līmeņa, kurā tie varētu brīvi pārvietoties. Un enerģija, kas ir ziņots elektroni, lai to novērstu, iznīcināt materiālu. Vai mainīt tās īpašības nepazīšanai. Tāpēc, plastmasas wrap vadi kūst un apdegumus, bet nevada elektrību.

pusvadītāji

Bet ir starpprodukts klases materiālu, kas ir bandgap, bet noteiktos apstākļos spēj veikt elektrisko strāvu. Tos sauc - pusvadītāji. Tāpat kā dielektriķiem, tie ir enerģijas starpību starp vadītspēju un Valence. Tomēr tas ir mazāk un pārvarēt ar zināmu piepūli. Klasiskā pusvadītāju ir silīcija (latīņu valodā - silīcija). Slavenais Silīcija ieleja ir slavena ar tehnoloģijām, pamatojoties uz izmantošanu kristāli šīs vielas ir izveidot elektroniskās ierīces.