Cтраница 2
Поведение электронов в почти заполненной валентной зоне и в почти пустой зоне проводимости различно. Если один донорный уровень создает один носитель тока, то один акцепторный уровень как бы приводит в движение всю систему электронов валентной зоны. [16]
Поведение электрона соответствует некоторому колебательному процессу, поэтому невозможно представить его находящимся в данный момент в строго заданной точке пространства. Однако с наибольшей вероятностью данный электрон встречается в некоторой вполне определенной области, которая называется электронной орбиталью. Форма электронной орбитали зависит от того, в каком слое или оболочке находится данный электрон в атоме. Так, электроны, входящие в двухэлектронные слои ( так называемые s - электроны), находятся на орбитали, имеющей шаровую симметрию. [17]
![]() |
Схема относительного расположения уровней энергии в многоэлектронных атомах. [18] |
Поведение электронов в атомах подчиняется принципу запрета, сформулированному в 1925 г. швейцарским ученым В. Паули: в атоме не может быть двух электронов, у которых были бы одинаковыми все четыре квантовых числа. [19]
Поскольку поведение электронов в малых частицах детально обсуждалось ранее [5, 6, 8], здесь мы только напомним основные положения, необходимые для понимания недавних публикаций. Характерной особенностью малых металлических частиц является дискретность энергетических уровней вследствие небольшого числа взаимодействующих атомов. В энергетической области вблизи уровня Ферми, где осуществляются главные эффекты электронных взаимодействий, среднее расстояние между уровнями есть d i / N ( O) V. Здесь V - объем частицы и N ( O) - односпиновая энергетическая плотность состояний на уровне Ферми, отнесенная к единице объема. [20]
Такое поведение электрона объясняется наличием широкого барьера в эффективном потенциале рассматриваемой задачи. [21]
Обычно поведение электрона описывается волновой функцией ( [, а ее квадрат ф2 определяет вероятность нахождения электрона с данным спином в данной точке пространства. Полная волновая функция с хорошей степенью приближения может быть представлена в виде произведения двух ее составляющих: пространственной и спиновой волновых функций. [22]
Рассмотрим поведение электронов в идеальном кристалле. Из теории проводимости Друде-Лоренца мы уже знаем, что кристалл можно представить в виде кристаллической решетки, в узлах которой находятся ионы, и электроннсго газа. Тогда задача изучения поведения носителей заряда в кристалле сводится к рассмотрению влияния периодического поля решетки кристалла на движение электронов. Известно, что электрон является квантовомеханической частицей и его поведение даже в свободном пространстве не может описываться классической физикой, рассмотрение естественно проводить на базе представлений квантовой механики. Поэтому целесообразно вспомнить некоторые основные положения квантовой механики. [23]
Рассмотрим поведение электронов в идеальном кристалле. Из теории проводимости Друде - Лоренца мы уже знаем, что кристалл можно представить в виде кристаллической решетки, в узлах которой находятся ионы, и электронного газа. Тогда задача изучения поведения носителей заряда в кристалле сводится к рассмотрению влияния периодического поля решетки кристалла на движение электронов. Поэтому известно, что электрон является квантово-механической частицей и его поведение даже в свободном пространстве не может описываться классической физикой, рассмотрение естественно проводить на базе представлений квантовой механики. Поэтому целесообразно вспомнить некоторые основные положения квантовой механики. [24]
Рассмотрим поведение электронов в идеальном кристалле. Из теории проводимости Друде-Лоренца мы уже знаем, что кристалл можно представить в виде кристаллической решетки, в узлах которой находятся ионы, и электроннсго газа. Тогда задача изучения поведения носителей заряда в кристалле сводится к рассмотрению влияния периодического поля решетки кристалла на движение электронов. Известно, что электрон является квантовомеханической частицей и его поведение даже в свободном пространстве не может описываться классической физикой, рассмотрение естественно проводить на базе представлений квантовой механики. Поэтому целесообразно вспомнить некоторые основные положения квантовой механики. [25]
Рассмотрим поведение электрона в однородном магнитном поле. [26]
Рассмотрение поведения электрона с точки зрения законов волновой механики и, в частности, с учетом принципа неопределенности Гейзенберга показывает, что в действительности орбит, как таковых, не существует, и можно говорить лишь об относительных вероятностях нахождения электрона на тех или иных расстояниях от атомного ядра. [27]
Исследование поведения электронов при их взаимодействии с ядрами атомов показало, что законы классической механики для них неприменимы. В частности, это было показано при изучении процессов излучения и поглощения электромагнитной энергии. Планк выдвинул гипотезу, которая легла в основу квантовой механики. Согласно этой гипотезе энергия микросистем - атомов и молекул - может принимать только определенные дискретные ( прерывистые) значения. Энергия электронов в этой системе также может принимать только определенные дискретные значения. Изменение энергии электрона, следовательно, может происходить только скачкообразно. Переход из состояния с меньшей энергией в состояние с большей энергией может произойти при условии поглощения извне порции энергии, равной разности значений энергии в этих состояниях. При обратном переходе эта порция энергии должна быть отдана. [28]
![]() |
Диаграмма уровней энергии атома водорода. [29] |
Исследование поведения электронов в атомах и системах атомов показало, что большинство закономерностей может быть описано только на основе квантовой механики. [30]