Совокупность - энергетические уровни
Cтраница 2
При сближении атомов и образовании конденсированной фазы слабо связанные валентные электроны обобществляются и свободно перемещаются во всем межионном пространстве - образуется так называемый электронный газ. В нем исходные энергетические уровни электронов расщепляются, так как согласно принципу Паули на каждом из них могут находиться не более двух электронов. Таким образом, кинетическая энергия валентных электронов распределяется по большой совокупности разных уровней, расположенных на близких расстояниях друг от друга. Совокупность энергетических уровней, в которых могут находиться валентные электроны, называют валентной зоной. [16]
Взаимодействие между ядром и электронами и между отдельными электронами определяется законами квантовой механики. Согласно квантовой теории строения вещества энергия каждого электрона в атоме не может принимать произвольного значения. Полная энергия электрона может иметь только вполне определенные дискретные значения энергии, и электрон может двигаться вокруг ядра только по определенным орбитам. Эти дискретные значения энергии называются разрешенными энергетическими уровнями. Энергетические уровни электронов отличаются один от другого значениями энергии, которых в данном атоме электрон не может иметь. Совокупность энергетических уровней образует энергетический спектр электронов в атоме. [17]
 |
Энергетические зоны твердого тела. [18] |
При достаточно большом расстоянии г между атомами они почти не влияют друг на друга. При сближении атомов до расстояния г - г2 происходит расщепление энергетического уровня W2 на шесть дискретных значений. Дальнейшее уменьшение расстояния до величины г - г1 сопровождается расщеплением энергетического уровня Wi-При некотором значении г г0 в системе образуются две совокупности дискретных энергетических состояний, лежащих в интервале между А № и AIF2 и называемых энергетическими зонами. Энергетические зоны AWj и AW2 при г - г0 разделены промежутком А 3, не содержащим энергетических состояний. Такой энергетический промежуток принято называть запрещенной зоной. Запрещенные зоны соответствуют таким значениям энергии, которыми электрон не может обладать. Уровни энергии, занятые электронами при температуре абсолютного нуля и отсутствии внешних воздействий, образуют в твердом теле заполненные зоны. Совокупность энергетических уровней валентных электронов образует так называемую нормальную, или валентную, зону. Разрешенные уровни энергии, которые остаются не занятыми при температуре абсолютного нуля, составляют в твердом теле свободную зону. Ее нижнюю часть называют зоной проводимости, поскольку уровни, входящие в нее, могут занимать электроны, получившие дополнительную энергию при нагреве или другим путем. [19]
Страницы: 1 2