Hljómsveitin kenningar um föstum efnum. Skammtafræði fyrir imba

Þessi grein útskýrir hvað hljómsveitin kenningar um vatn. Sýnt, hvað það er ástæðan að það er framsetning uppbyggingu málsins. Niðurstöður málma mismunandi frá rafsvara og hálfleiðara.

Rosette og Button

Hversu oft á dag við að smella á mismunandi hnappa? Enginn jafnvel talið að koma getur ekki treyst því - er orðin svo kunnugleg að aðgerð. Og maður er ekki að hugsa að allt þetta er aðeins hægt að þakka hversu auðvelt það er að stunda rafstraum í málmum. Kveiktu á ljósinu, sjóða ketill, keyra þvottavél, ekki sé minnst á aðgerðir á smartphones, þýðir ljúka brautinni og leyfa rafeindir í leiðara að vinna í stað þess manns. Útskýring á slíkum fyrirbærum sem leiðnin setja. Augljósasta, kannski er hljómsveitin kenningar um vatn.

Atom og katlar

Allir sem voru í menntaskóla, hefur hugmynd um uppbyggingu atómsins. Muna kringum jákvætt hlaðna þungur kjarnanum (samanstendur af róteinda og nifteinda) snúa lungum litla rafeindir. Fjöldi neikvæðum agna jafn nákvæmlega fjölda jákvæð. Í stað þess að ól lesendur, útskýra í stíl "skammtafræði fyrir imba". Hver rafeind sporbraut er takmarkaður, sem hann getur snúist um kjarna í tiltekinni frumefni. Aftur á móti, hver tegund hefur einstakt mynstur atóm slíkum brautum. Það var svo spectroscopists vísindamenn greina á bór frá selen og arsen í natríum. Hins vegar, til viðbótar við hreinna efna í náttúrunni, það eru óendanlega margir af mismunandi samsetningar. Skammtafræði (fyrir imba, lesandinn ætti að muna) heldur því fram að í flóknum efnasamböndum orbits skerast, steypa, breyta, rétti, að búa til tengingu. gæði þeirra veltur á tegund: samgild og jónandi sterkari, vetni, til dæmis, er veikari.

kristalbygging

The solid líkami er erfiðara. Fyrir líkan sem notar band kenningu föst efni, yfirleitt taka fullkomna kristal. Þetta þýðir að það er endalaus og syndlaus - hvert atóm í sinn stað, alls gjald er núll. Kernel sveiflast í kringum ákveðna stöðu jafnvægi, en rafeindir geta sagt heild. Það fer eftir því hversu "auðvelt" eitt atóm donates aðliggjandi og verða neikvæð agnir, fæst rigidly fyrirframákveðna rafræn bygginguna með rafeinangrandi eða málmar ský. Ég ætti að bæta við að þegar miðað við það er gert ráð fyrir að allar rafeindir hernema lágmarks magn af orku til þeirra, sem þýðir að líkaminn er á núll Kelvin. Við hærra hitastig, sveifluvídd sveiflu sem kjarna og rafeindir eindregið og þess vegna síðarnefndu eru fær um að hernema hærri orku. Neikvæð agnir dreifingu verður meira "laus". Í sumum vandamálum, það er mikilvægt, þó, til að lýsa þessu fyrirbæri sem slík hitinn er ekki svo mikilvægt.

Pauli reglan og Loader

Hugmyndin um band kenningarinnar um föst efni er hægt að ná bara gott að muna hvað Pauli lögmál. Ef við ímynda sér að rafeindir - poka af sykri, þá, ef þessar töskur mikið, skilyrt Loader munu þeir leggja á hvor aðra. Hver "poka" fer fram sína í geimnum. Fyrir rafeindir, þetta þýðir að á tilteknu ríki aðeins einn getur verið í einu kerfi. Þetta er Pauli útilokun meginreglu. Athugið að við höfum í huga kjöraðstæður, þ.e. hitastig núll Kelvin, og óendanlega kristal. Allt kerfið er í sömu aðstæður hvað varðar hitastig, vélrænni streitu, eru gallar það sama í öllum hlutum í heild.

Rafræn kristallar Zone

Í kristal, er fjöld af einni tegund af atómum. Rúmmál eins móls af efnið inniheldur A tíu að tuttugu og þriðja stigs þætti. Hversu mörg mól fyrir hvert kílógramm, til dæmis, salt? Svo þú getur jafnvel segja að jafnvel minnstu kristal inniheldur unimaginably mörg atóm. Hver frumefni hefur eigin mynstri sína rafeinda orbits, og hvað á að gera ef þeir eru í einum líkama fáir? Eftir allt saman, í samræmi við Pauli útilokun meginreglu, verða þeir hernema mismunandi ríkjum. Band kenning fastra býður upp á eftirfarandi hátt - rafeindar orbits verða mismunandi orku. Munurinn á milli þeirra er svo lítið að þeir eru inni, halla sér á hvor aðra mjög vel til að mynda samfellda svæði. Þannig, hvert stig af rafeinda í atóm umbreytt I eitt af svæði í lausu kristal. Þáttagreining band kenningarinnar um föst efni er hægt að útskýra muninn einangrurum og leiðara.

Rafræn innan svæðisins

Við höfum nú þegar rætt hvað er að gerast með fullt af rafeinda, sem í atóm deila sporbraut, myndun kristal. En hegðun þeirra innan svæðisins fyrr en við vinstri unlit. Deila þessari þegar mikilvægt vegna þess að það ákvarðar muninn málma og málmleysingja. Eins og þegar hefur verið bent hljómsveitin kenningar um föstum efnum má sjá að orkan inni the band af einstakra atóma mismunandi orbits mismunandi svo lítið sem nánast að mynda samfellda litróf. Þannig að sigrast hugsanlega hindrun milli rafeinda er ekki erfitt - það færist þá af frjálsum vilja, því að það er nóg, jafnvel hita. Hins vegar hvert leyft hljómsveitinni hefur sínar takmarkanir. Það er alltaf orka stigi, sem er hærra eða lægra en aðrir.

Valence bönnuð, leiðni

Milli þessara svæða hafa svæði af orku, þar sem ekki er stig þar sem rafeind gæti verið. Í gröf, virðist það sem hvítt bilið. Og hún heitir band bilið. Til að vinna bug á þessari hindrun rafeind getur aðeins skíthæll. Svo verður hann að fá viðeigandi fyrir þessa orku. Svæðið með mesta orku, sem fyrir þessa tegund frumeinda leyfilegt tilvist rafeinda er kallað gildisrafeindir band, og eftir það - leiðni.

Metal dielectric

Leiðni band kenning fastra heldur að til staðar eða ekki rafeinda í leiðni band gefur til kynna hversu auðvelt rennur í þessum núverandi efni. Þannig mismunandi málma og rafsvara. Í fyrra tilvikinu, leiðni band inniheldur nú þegar rafeindir, þar skarast við Valence. A merkir neikvæð agnir eru frjáls til að fara undir aðgerð á rafsegulsvið, án frekari orku inntak. Þess vegna rafstraum í málmum virðist svo auðvelt, í raun - í stað, um leið og því sviði. Og af sömu ástæðu, vírinn er úr stáli, kopar, áli.

Efni sem gildisrafeindir og leiðni hljómsveitir aðskilin með orku svokölluðu rafsvara. Þessar rafeindir eru föst í neðri hæð leyfilegt. Band bilið aðskilur neikvæð agnir frá vettvangi þar sem þeir gætu hreyfa í kring frjálslega. Og orkan sem þarf að tilkynna til rafeinda að sigrast á henni, eyðileggja efnið. Eða breyta eiginleikum sínum út viðurkenningu. Því plast vír hula bráðnar og brennur, en ekki sinna rafmagn.

hálfleiðara

En það er millistig flokkur efna sem hafa bandgap, en undir vissum skilyrðum fær um að stunda rafstraum. Þeir eru kallaðir - hálfleiðara. Eins og dielectric, þeir hafa orku bilið milli leiðni og Valence. Hins vegar er það minna og sigrast með einhverjum fyrirhöfn. Classical hálfleiðurum er kísill (Latin - Silicium). The frægur Silicon Valley er frægur fyrir tækni sem byggist á notkun kristalla þessa efnis er að búa rafeindatækja.