• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Зонна діаграма твердого тіла

Електронна теорія будови|споруди| металів

Уявлення про електронну структуру атомів послужило підставою|основою| для класичної теорії будови|споруди| металів. У цій теорії враховується, що валентні електрони зовнішнього шару відокремленого атома слабо пов'язані з ядром. При утворенні кристалів на електрони кожного атома діють ядра інших атомів. У цих умовах деякі валентні електрони втрачають постійний зв'язок з|із| одним ядром і переходять від одного атома до іншого. Такі електрони називають звідними|зведеними|. Атоми, що втратили|згубили| електрони з|із| валентного шару, стають позитивними іонами. Вони розташовуються у вузлах кристалічної решітки і здійснюють|скоюють| теплові коливання біля положення|становища| рівноваги. Загальний|спільний| заряд вільних електронів в кристалі дорівнює позитивному заряду іонів, тому кристал залишається електрично нейтральним.

Вільні електрони теж|також| беруть участь в хаотичному тепловому русі, але|та| переміщаються по всьому кристалу, утворюючи своєрідний електронний газ. Передбачається|припускається|, що вільні електрони володіють властивостями молекул ідеального газу; вони не взаємодіють на відстані між собою і з|із| іншими частинками|частками| металу, але|та| при своєму русі можуть стикатися з|із| іонами кристалічної решітки. Електронна теорія будови|споруди| металів була розроблена у зв'язку із загальною|спільною| проблемою електропровідності речовин. Висока електропровідність і деякі і інші властивості металів отримали|одержували| добре|добре| пояснення при введенні|вступі| поняття про вільні електрони . Електронна теорія пояснює|тлумачить| погану електропровідність у|біля| ряду|лави| речовин відсутністю вільних електронів. Такі речовини отримали|одержували| назву діелектриків.

Проте|однак| далеко не всі електричні властивості твердих тіл, у тому числі і металів, можна пояснити|тлумачити| за допомогою електронної теорії. Застосування|вживання| її у ряді випадків привело до суперечностей|протиріч| з|із| досвідченими|дослідними| даними.

Класична електронна теорія не може пояснити|тлумачити|, зокрема, властивості напівпровідників, якими є|з'являються| більшість кристалічних речовин.

В даний час|нині| в уявлення про електричні властивості твердих тіл внесені істотні|суттєві| зміни, завдяки яким можливо з єдиної точки зору пояснити|тлумачити| відмінності в електропровідності металів, діелектриків і підлозі|статі| провідників. Такому завданню|задачі| відповідає зонна теорія твердого тіла, в основі якої лежать поняття про енергетичні рівні і квантових| станах|достатки| електронів в атомах.

При об'єднанні атомів в молекули і кристали атоми взаємодіють один з|із| одним. При цьому рівні енергії електронів змінюються. В результаті один однаковий для всіх відокремлених атомів рівень розщеплюється на стільки близьких, скільки атомів є|наявний| в кристалі. Сукупністю цих рівнів . відносно яких також дійсний принцип Паулі, утворюється енергетична зона дозволених рівнів.

До розщеплювання схильні всі рівні ізольованого атома відповідно|відповідно до| цьому в кристалі утворюються декілька зон, дозволених рівнів, а між ними знаходяться|перебувають| зони заборонених рівнів.

Нижні дозволені зони утворені рівнями, які розщеплюються слабо, оскільки|тому що| відповідні| їм електрони розташовуються ближче до свого ядра і з боку інших атомів схильні до меншої дії.

Ці зони завжди до кінця заповнені електронами і для пояснення електричних властивостей твердих тіл істотного|суттєвого| значення не мають.

З цієї точки зору представляє|уявляє| інтерес валентна зона, яка заповнена валентними електронами, що випробовують|відчувають| найбільшу дію інших атомів, велике розщеплювання рівнів.

Такому ж розщеплюванню піддаються і вищі, ніж у валентній зоні, рівні, не зайняті | електронами у незбудженому стані атома. Тому на зонній діаграмі рис.1.4 вище за валентну зону розташовується зона вільних рівнів, відокремлена від неї забороненою зоною.

Можливе часткове перекриття валентної зони зоною вільних рівнів, тобто між ними може і не бути забороненої зони.

Зонна теорія пояснює|тлумачить| електропровідність речовин можливістю|спроможністю| переходу електронів на вищі вільні рівні енергії. Такі рівні завжди є у верхній зоні, тому зона вільних рівнів отримала|одержувала| назву зони провідності. За певних умов вільні рівні можуть опинитися у валентній зоні, тоді валентна зона теж|також| стане зоною провідності. Вільними електронами в тому значенні, яке додане|наділяти| ним в електронній теорії, є|з'являються| електрони зони провідності, в якій є|наявний| вільні рівні енергії.

Читайте також:

1. Pv– діаграма водяної пари
2. Визначення границі витривалості. Діаграма утоми
3. Вращательное движение твердого тела
4. Діаграма Еджворта
5. Діаграма Ейлера-Венна
6. Діаграма ізотермічного перетворення аустеніту
7. Діаграма розсіювання регресійної функції
8. Діаграма розтягання. Механічні характеристики матеріалу
9. Діаграма розтягання. Механічні характеристики матеріалу
10. Діаграма стану залізо - вуглець
11. Діаграма стану залізо-вуглець
12. Діаграма стану сплавів

Переглядів: 1323