Дискретное энергетическое состояние

Cтраница 4

Теория молекулярных орбиталей ( МО) дает представление о распределении электронной плотности и объясняет некоторые свойства молекул. В этой теории квантово-механические зависимости для атома распространены на более сложную систему - молекулу. В молекуле ( как и в атоме) имеются дискретные энергетические состояния отдельных электронов ( молекулярные орбитали) с их самосогласованным движением в поле друг друга и всех ядер молекулы. Предполагается, что все электроны панной молекулы ( как и в атоме) распределяются по соответствующим орбиталям. Каждая орбиталь характеризуется своим набором квантовых чисел, отражающих гвойства электронов в данном энергетическом состоянии. МО образуются при комбинировании атомных орбиталей при достаточном сближении. Так, при образовании двухатомной молекулы Нг из атомов Низ5 - орбиталей двух атомов Н возникают Еве двухцентровые МО - одна энергетически более выгодная ( связывающая OSCB), цругая менее выгодная ( разрыхляющая а азр), чем исходные атомные орбитали. На связывающей МО электрон большую часть времени пребывает между ядрами ( повышается электронная плотность), способствуя их химическому связыванию. На разрыхляющей же МО электрон большую часть времени находится за ядрами, ызывая отталкивание ядер друг от друга. [46]

Между энергетическими зонами имеются запрещенные зоны, где электрон находиться не может. При большом числе связанных атомов различить отдельные энергетические подуровни в зоне невозможно. В связи с этим считают, что они образуют непрерывный спектр энергетических уровней, хотя эта непрерывность складывается из отдельных бесконечно близко лежащих дискретных энергетических состояний. [47]

Энергетические зоны твердого тела. [48]

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. [49]

Страницы: 1 2 3 4