سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
وجود الكترون های آزاد بسیار زیاد در فلزات كه در قید هسته نیستند باعث شده كه معلوم نباشد كدام الكترون مربوط به كدام اتم است. ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
نویسنده : مجید محسنی
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

رازهای انرژی جامدات

حال ببینیم ترازهای انرژی جامدات چگونه است؟

وجود الكترون های آزاد بسیار زیاد در فلزات كه در قید هسته نیستند باعث شده كه معلوم نباشد كدام الكترون مربوط به كدام اتم است. بدین ترتیب ترازهای انرژی الكترون ها روی هم افتاده اند. بر این اساس از كنار هم قرار گرفتن ترازهای انرژی زیر لایه ها، یك نوار پهن برای انرژی تشكیل شده است.

 

بنابراین در فلزات ترازهایِ انرژی به صورت نواری هستند. البته فاصله ایی مابین نوارها وجود دارد كه در آن نواحی تراز انرژیی وجود ندارد، به این قسمت ها ناحیه ممنوع یا گاف انرژی گفته می شود. شكل زیر ترازهای انرژی یك اتم منزوی و یك اتم در حالت جامد را نشان می دهد.

 

ترازهای انرژی یك اتم در حالت جامد

ترازهای انرژی یك اتم منزوی

 

پهنای نوارها و فاصله بین آن ها (گاف انرژی) در مواد مختلف متفاوت است. ولی در همه آن ها پر شدن نوارها توسط الكترون ها از پایین به بالا صورت می گیرد. با توجه به تعداد الكترون های متفاوت برای عناصر مختلف می توان انتظار داشت كه برای بعضی مواد نواری كه كاملاً پر باشد یافت شود. 

 

ولی در بعضی دیگر نواری پیدا شود كه كاملاً پر نباشد. البته این نوار بالاترین نواری است كه الكترون دارد. به چنین نواری، نوار نیمه پر (یا بخش پر) گفته می شود. پایین ترین نوار نیمه پر را نوار رسانش و بالاترین نوار پر را نوار ظرفیت می گویند.

 

 
با توجه به فاصله زیاد بین نوارها (بزرگ بودن گاف انرژی) و فاصله كم بین ترازهای انرژی درون هر نوار، می توان انتظار داشت كه الكترون به راحتی نتواند از یك نوار به نوار دیگر برود. ولی رفتن الكترون از یك تراز درون یك نوار به تراز دیگر در همان نوار امكان پذیر است چرا كه برای این گذر به انرژی كمی نیاز است.
 
البته لازم به ذكر است كه در این جا رفتن یك الكترون از یك تراز به تراز دیگر به معنی جا به جا شدن الكترون از مكانی داخل جسم به مكان دیگر نیست بلكه صرفاً به معنی تغییر انرژی الكترون می باشد.
 

در بخش بعدی تفاوت رسانندگی بینرسانا و نیمرسانا و تأثیر گرما روی نیمرسانا را با استفاده از نظریه نواری بررسی می كنیم.


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: محسنی

تنظیم: مریم فروزان کیا

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین