Уровни - энергия - электрон
Cтраница 4
Первое, что нужно знать для объяснения наблюдаемых электрических, магнитных, тепловых, оптических и других макроскопических свойств, - это уровни энергии электронов в кристалле. Строго говоря, в кристалле, как и в отдельном атоме, можно рассматривать только состояние всей системы в целом. [46]
Волновые функции и энергии электронов в бесконечно протяженном кубическом кристалле сначала обсуждаются на основе элементарной квантовой механики, чтобы показать, что уровни энергии электронов в кристалле образуют зоны. Вслед за этим учитывается возмущение, накладываемое введением поверхности; в случае полупроводника возникают поверхностные состояния, способные локализовать электроны на поверхности с образованием хемосорбционных связей; в случае металла происходит соответствующее перераспределение электронов на поверхности металлов, что и определяет природу хемосорбированного состояния. [47]
 |
Спектр ЭПР 2 5-ди-тире / л-бутил-бензосемихинона. [48] |
Если в молекуле испытуемого вещества орбита неспаренного электрона охватывает ядро, в свою очередь имеющее магнитный момент, то, вследствие расщепления уровней энергии электронов, в магнитном поле может возникнуть несколько переходов. ЭПР расщепляются и возникает так называемая тонкая и сверхтонкая структура линий, также очень характерная для определенного строения вещества. [49]
Поведение электронов в твердых телах описывается, в принципе, уравнением ТТТре-дингера; однако из него, не делая приближений, крайне трудно найти решения для уровней энергии электронов и волновых функций. Были созданы модели твердых тел, позволившие на редкость успешно объяснить многие физические явления, такие как электронная теплоемкость и сверхпроводимость. [50]
Это обстоятельство в добавочной связи с тем, что скалярное уравнение приводит в кулоновом поле к уровням энергии соответствующей бесспиновой частицы, не согласующимся с подтвержденной опытом формулой Зоммерфельда для тонкой структуры уровней энергии электрона, послужило Дираку поводом первоначально считать самое скалярное уравнение полностью ошибочным. Дирак начал искать новое релятивистское уравнение, ставя во главу угла теории дефинитное выражение плотности вероятности tyvtyv гДе волновая функция tyv была взята теперь уже с несколькими компонентами, необходимыми для описания спиновых свойств. Впоследствии выяснилось, однако, что скалярное уравнение, конечно, непригодно для описания электрона и других спиновых частиц, но способно вполне закономерно описывать бесспиновые частицы, которые естественно имеют другие уровни энергии в кулоновом поле, например ядра, по сравнению с электронами. [51]
 |
Схема энергетических уровней частично заполненной зоны. [52] |
Состояние Еа является наинизшим, поскольку трансляционная энергия электронов ( Ет) всегда положительна. Уровни энергии электронов с трансляционной энергией образуют занятые уровни. Таким образом, энергия Ферми характеризует максимальную энергию свободных электронов при абсолютном нуле. [53]
Уровни энергий электронов, связанных с донор-ными и акцепторными атомами примесей, изображаются горизонтальными прямыми Ед и Еа соответственно. [54]
Отщепление нуклона от ядра происходит совсем не так, как отщепление атомного электрона. Уровни энергии электронов в атоме отстоят друг от друга на величину, превышающую работу отрыва периферического электрона. Поэтому отщепление слабо связанного периферического электрона не оказывает влияния на состояние движения остающихся электронов и затрата работы на ионизацию атома равна истинной энергии связи отщепляемого электрона. [55]
Рассмотрим две частицы А и В п, находящиеся в растворе, причем их заряды п и т могут быть положительными, отрицательными или нулевыми. Уровни энергии электрона в А и В 1 1 в газовой фазе, вообще говоря, не равны. Не равны и энергии сольватации всех участников реакции, так что в общем случае энергии начального состояния A i В 1 ( нижний индекс s обозначает, что частица сольватирована) и конечного состояния А. [56]
 |
Энепгетические спектры электронов. а - CBOLOтого атома. б - твердого тела. [57] |
Переход электрона с одного энергетического уровня на другой осуществляется при сообщении электрону некоторого целого числа квантов энергии. Уровни энергии электронов возбужденного атома занимают верхнюю часть спектра. [58]
 |
Схема образования зон. энергии и относительное расположение зон в ионном кристалле.| Зонная схема для ионного кристалла типа NaCl с точечными дефектами ( вакансиями. [59] |
В простой знакопеременной решетке, показанной на рис. 28, каждый катион окружен отрицательными ионами, что повышает потенциальную энергию электронов в подрешетке положительно заряженных частиц, а каждый анион окружен областью положительного заряда, что приводит к понижению электростатической энергии электронов в узлах анионной подрешетки. Благодаря этому уровни энергии электронов для металла и металлоида при переходе от изолированных атомов к ионному кристаллу смещаются в противоположные стороны. [60]
Страницы: 1 2 3 4 5