固体的带理论。 傻瓜量子力学

这篇文章解释了固体能带理论。 所示，它是什么，它是一个表示原因 物质的结构。 从电介质和半导体的不同金属的结果。

罗塞特和按钮

有多少次，每天我们会点击不同的按钮？ 没有甚至想到要来不能指望它一个 - 已经变得如此熟悉的行动。 而男人并不认为这一切仅仅是归功于它是多么容易携带金属的电流。 打开灯，煮水壶，运行洗衣机，更不用说对智能手机的行动，意味着完成电路并允许在导体中的电子工作，而不是人。 等现象的导电性集的解释。 最明显的，或许是固体的带理论。

Atom和水壶

大家谁在高中的时候，有一个想法 的原子结构。 围绕一个带正电的重核（包括质子和中子）回想旋转肺小电子。 数 负颗粒 正好等于正数。 为了不使读者孔，在风格的解释“量子力学的傻瓜。” 每个电子轨道被严格限制，为此，它可以在给定的化学元素在芯周围旋转。 反过来，每个物种具有独特的图案原子例如轨道。 就这样spectroscopists科学家从钠硒和砷区分硼。 然而，除了在自然界纯物质，也有不同的组合的无限数量。 量子力学（傻瓜，读者应记住）认为，配位化合物的轨道相交，合并，变换，拉伸，创建连接。 其质量取决于类型：共价键和离子强，氢，例如，是弱。

晶体结构

固体本体更加困难。 对于模型，它使用固体的带理论，通常采取了完善的晶体。 这意味着它是无止境的，没有罪 - 在自己的一席之地每一个原子，总电荷为零。 内核附近波动平衡的一个特定位置，但电子可以说整体。 取决于“容易”一个原子如何捐赠与其相邻的负颗粒，它得到的电介质或金属的刚性云预定的电子结构。 我要补充一点，当考虑假定所有的电子占据能量的最小量对他们来说，这意味着身体处于零开尔文。 在较高温度下， 振动的振幅 为核和电子强烈，因此，后者是能够占据较高 能量水平。 负粒子分布更加“宽松”。 在一些问题，这一点很重要，然而，这样的温度是不那么重要了描述这种现象。

泡利原理和装载机

固体能带理论的概念仅能获得很好的记住什么泡利原理。 如果我们想象中的电子 - 一包糖，那么，如果这些塑料袋很多，有条件的装载机将它们强加给对方。 每个“包”取代其位置的空间。 对于电子，这意味着在给定的状态只有一个可以在一个系统中。 这是泡利不相容原理。 需要注意的是我们心目中的理想条件，即零开尔文的温度，以及无限的结晶。 整个系统是在温度，在相同的条件 的机械应力， 缺陷是在一个整体的所有部分是相同的。

电子晶体区

在晶体中，多个一种类型的原子的。 物质的一摩尔包含10到二十三度的元件。 有多少摩尔的每公斤，例如，盐？ 所以，你甚至可以说，即使是最小的晶体中含有许多超乎想象的原子。 每个化学元素都有自己的电子轨道的模式，如果他们在一个主体中的几个做什么？ 毕竟，根据泡利不相容原理，它们必须占据不同的状态。 固体能带理论提供以下方式 - 电子轨道成为不同的能量。 它们之间的区别是如此之小，它们被压，靠在彼此非常紧密，形成连续的区间。 因此，在该原子上的电子的每个电平被转换成在块状晶体的区域。 固体能带理论的元素可以帮助解释绝缘体和导体之间的差异。

区内电子

我们已经讨论了什么是有很多电子，这在一个原子占据相同的轨道上，晶体的形成发生。 但他们在区域内的行为，直到我们保持熄灭。 分享此已经很重要，因为它决定了金属和非金属之间的差异。 如上面已经提到的，固体的带理论表明，单个原子的频带内的能量水平不同的轨道不同，从而小，几乎形成连续的频谱。 因此，克服了电子之间的势垒不难 - 它移动他们自由，因为这是足够均匀的热量。 然而，每个所允许的频带的有其局限性。 总有一种能量水平比别人高或低。

禁止价，电导率

这些区域之间有能量，那里没有在哪一级电子可能是一个区域。 在图中，它显示为白色间隙。 而她所谓的带隙。 为了克服这一障碍的电子只能混蛋。 所以，他必须接受适当的这种能量。 以最大的能量的区域，这对于这种类型的原子的允许电子的存在被称为价带，和跟随它 - 导电性。

金属介质

固体的导带理论认为电子在导带中的存在或不存在指示如何容易地在当前的物质流动。 因此，不同的金属和电介质。 在前者的情况下，导带中已经包含的电子，由于具有化合价重叠。 A表示负颗粒是自由的电磁场的作用下移动，而没有任何额外的能量输入。 因此，在金属电流似乎很容易，其实 - 瞬间，只要现场。 出于同样的理由，金属丝制成的钢，铜，铝等。

材料的量，导带由能量所谓电介质分离。 这些电子被俘获在所允许的较低的水平。 带隙分开的，他们可以自由走动水平的负粒子。 而这必须报告给电子的能量来克服它，破坏材料。 或更改其属性面目全非。 因此，保鲜膜丝熔化和烧伤，但不导电。

半导体

但有一个中间类的具有带隙的材料，但是能够传导电流的在一定条件下。 他们被称为 - 半导体。 像电介质，它们具有导带和价之间的能隙。 然而，这是少一些努力克服。 古典半导体是硅（拉丁文 - 单晶硅）。 著名的 硅谷 是著名的基础上，利用这种物质的晶体的技术是建立电子设备。