Квантовое состояние - электрон
Cтраница 4
 |
Заполнение энергетических зон электронами в металле ( а и в полупроводнике ( б при температуре абсолютного нуля. [46] |
Но тогда из сказанного выше следует, что электроны целиком заполненной зоны, хотя и находятся в движении, не могут дать никакого вклада в электрический ток. Действительно, так как энергия электрона есть четная функция импульса, то каждому квантовому состоянию электрона в зоне с какой-либо составляющей импульса, скажем рж, обязательно соответствует и другое состояние с той же самой энергией, но с составляющей импульса - Рх - Составляющие скорости этих электронов равны соответственно Рх / тэф и - рх / т и направлены в противоположные стороны. Поэтому электроны целиком заполненной зоны можно разбить на пары, создающие противоположно направленные токи, а, следовательно, результирующий ток, создаваемый такой совокупностью электронов, всегда равен нулю. Чтобы создать отличный от нуля электрический ток, мы должны были бы возбудить электроны внутри зоны и перевести часть из них на более высокие уровни. Однако, так как в целиком заполненной зоне все имеющиеся квантовые состояния заняты, то вследствие принципа Паули это оказывается невозможным. [47]
Эти величины образуют полный набор для электрона в атоме водорода. Поэтому задание квантовых чисел п, I, т и ms - полностью определяет квантовое состояние электрона в атоме. [48]
Если условия движения электронов в аморфных материалах и отличаются от условий движения их в кристаллической среде, то существование дискретного энергетического спектра и, в частности, запретных зон, процессы перехода электронов под действием теплового движения с одного квантового уровня на другой, процессы рекомбинации, диффузии и статистическое равновесие системы электронов столь же свойственны аморфным телам, как и кристаллам. Свойства как кристаллических, так и аморфных полупроводников определяются межатомными связями, взаимным расположением атомов и вытекающими отсюда квантовыми состояниями электронов. [49]
В настоящее время в представление об электрических свойствах твердых тел внесены существенные изменения, благодаря которым возможно с единой точки зрения объяснить различия в электропроводности металлов, диэлектриков и полупроводников. Такой задаче отвечает зонная теория твердого тела, в основе которой лежат понятия об энергетических уровнях и квантовых состояниях электронов в атомах. [50]
Такое изменение принципиально отлично от обратимого изменения поляризации среды. Например, моделируя среду набором независимых гармонических осцилляторов, линейно связанных с электронной координатой, можно показать, что амплитуда перехода между двумя заданными квантовыми состояниями электрона в общем случае уменьшается за счет взаимодействия со средой. В зависимости от того в каком из этих двух квантовых состояний находится электрон, осцилляторы поляризуются по-разному. [51]
Формы орбиталей обусловливаются различием характера движения электрона. Отсутствие промежуточных форм, например между s - и р-орбиталями, свидетельствует о скачкообразном переходе электрона из одного состояния в другое или, другими словами, о различных квантовых состояниях электрона на различных орби-талях. [52]
Страницы: 1 2 3 4