Un electron într-un domeniu periodic

Electronul care este un câmp periodicitate este o secvență de puțuri potențiale c interval d.

Să presupunem că electronul este într-una dintre aceste găuri, apoi din cauza efectului de tunel, el poate ajunge în cavitățile vecine pe ea de energie, adică există o probabilitate de a găsi un electron, cu aceeași energie în fiecare gaura ca toate godeurile sunt identice, atunci probabilitatea de a găsi un electron în oricare dintre ele este aceeași, adică funcția de undă a unui electron într-un astfel de domeniu ar fi practic aceeași.

Dependența E K este în mod substanțial aceeași cu cea a unui electron liber.

Cu toate acestea, periodicitatea câmpului vor exista unele caracteristici speciale. Funcția de undă a unui electron de pe fiecare margine a gropii va experimenta o reflecție.

În general, undele reflectate vor da un total de 0 cu excepția cazului când unda reflectată este în fază. Acest lucru este posibil atunci când diferența cale geometrică dintre unda reflectată este egală cu un număr întreg de lungimi de undă.

Cu astfel de valuri reflectate Pentru a fi în fază și va forma o cantitate semnificativă de undă reflectată la care adăugarea undei incidente într-un sistem de undă staționară apare. Atunci când o astfel funcția de undă a electronilor K este o undă staționară, adică unghiuri și ventrele alternativ la aceleași două posibilități. ventru este situată deasupra găurii și nodul peste groapă. În primul caz, spunem că electronul este capturat de gaura. In al doilea electron în afara gropii. Energia unui electron în acest caz este diferit.

Atunci când un electron în groapa de energia lui este mai puțin liber, atunci când un electron din groapa de energia lui va fi mai multă energie liberă.

Un electron într-un domeniu periodic are un spectru continuu de energie, deoarece mișcarea sa nu este limitată ca particule libere, influența câmpului periodic conduce la un spectru continuu în banda de energie interzisă.

Luați în considerare zăbrele solide. Energia potențială a unui electron la fiecare unghi grilaj (a) este un potențial bine.

În cazul în care un corp solid Christi. atunci energia potențială a unui electron în interiorul unui corp solid este secvență periodică a potențialelor puțuri.

mișcarea unui electron într-un corp solid, deci este similar cu mișcarea unui electron în periodicitatea domeniu. Diferența este că mișcarea unui electron într-un solid este limitat de mărimea corpului, ceea ce înseamnă că spectrul de energie în domeniul energetic permis va fi discret. Dar, din cauza faptului că mărimea corpului solid este mult mai mare decât mărimea electronului, intervalul dintre nivelele de energie adiacente vor fi neglijabile și energia electronului de un camp extern poate fi modificat în mod continuu, adică acționează câmp externe asupra electronului și viteza variază.

Electronice se pot deplasa sub acțiunea câmpului electromagnetic.

Atunci când mulți electroni, imaginea se schimbă dramatic. Conform principiului Pauli, în aceeași stare poate fi doar un singur electron.

Dacă totul este o zonă de energie permisă umplut, energia unui electron într-un câmp extern nu poate fi schimbat. Acesta din urmă este banda de energie complet umplut este numit banda de valență. Zona următoare se numește banda de conducție.

Dacă între banda de valență și banda de conducție este gol largă lățime de bandă interzisă, un astfel de organism este numit dielectric

Dacă una dintre banda de valență se suprapune cu o banda de conducție complet gol, un astfel de organism este numit un conductor.

Atunci când - astfel de organisme sunt numite semiconductori.

Viteza electronilor în coincide solide cu viteza de grup a undei.

Această reprezentare a comportamentului unui electron într-un solid se numește teoria zonei.

Esența teoriei zonei este după cum urmează. Prin adăugarea unui electron care interacționează cu câmpul magnetic extern și rețeaua cristalină se înlocuiește cu ionii de o anumită cutie sub forma unui corp solid, în care ionii, ci doar electroni.

Acești electroni se comportă electroni liberi exact așa cum, cu singura banda de energie pe care spectrul lor de energie apar interzis diferite și nu este necesar să se utilizeze în loc de electroni evrektivy greutate de masă