Физика. Часть 3. Раздел 2. Элементы квантовой и атомной физики. Цаплев В.М - 88 стр.

UptoLike

87
Механизм, связывающий атомы в молекулы, может связывать их в
неограниченной периодической структуре или в сверхмолекуле. Пусть
первоначально имеется
N изолированных атомов какого-либо вещества.
Пока атомы изолированы друг от друга, т.е. существуют независимо, они
имеют полностью совпадающие схемы энергетических уровней (рис.5-1).
Разрешенные зоны
Запрещенные зоны
Рис.5-1
Заполнение уровней электронами осуществляется в каждом атоме
независимо друг от друга. По мере сближения атомов между ними возникает
все усиливающееся взаимодействие, которое приводит к изменению
положения уровней. Вместо одного, одинакового для всех
N атомов, уровня
возникает
N очень близких по энергии уровней. Таким образом, каждый
уровень в изолированном атоме расщепляется в кристалле на
N близко
расположенных уровней, образуя
зону энергий (точнее, зону энергетических
состояний
).
Внутри зоны энергия электрона изменяется
квазинепрерывно, т.к.
энергетическое расстояние между уровнями очень мало. Оно равно ширине
зоны, деленной на количество
N уровней в зоне. Поскольку ширина зон
порядка 1
эВ, а N~10
20
см
-3
, расстояние между уровнями, действительно,
столь мало, что дискретность энергетического спектра электрона в кристалле
в пределах одной зоны в большинстве случаев можно не принимать во