Co to jest zespół przewodzący?

Używany w mechanice kwantowej termin pasmo przewodzenia odnosi się do obszaru połączonych orbitali lub pasma dla elektronów w cząsteczce.W przeciwieństwie do pasma walencyjnego, pasmo przewodzenia rzadko zawiera elektrony.W stanach wzbudzonych elektrony przejdą na chwilę do pasma przewodnictwa, zanim zwolnią energię i wrócą na dolne orbitale elektronowe.Zrozumienie zachowania elektronów w odniesieniu do tego pasma jest pomocne w zrozumieniu sposobu zachowania różnych substancji.W mechanice kwantowej koncepcja pasma przewodzenia jest omawiana w teorii pasm.

Atomy są ułożone z protonami i mdash;pozytywnie naładowane cząstki i mdash;i neutronowie mdash;cząstki neutralne i mdash;skupione w środku.Elektrony i mdash;niewielkie ujemnie naładowane cząsteczki i mdash;Orbituj klaster centralny, podobny do sposobu, w jaki planety w Układzie Słonecznym orbitują słońce.Podobnie jak planety, elektrony mają orbity.Jednak w przeciwieństwie do planet elektrony mogą przenieść się na inną orbitę, jeśli zyskują wystarczającą ilość energii.

Zasadniczo elektrony znajdują się w dolnych orbitalach atomu.Elektrony zawsze najpierw wypełnią najniższy orbital, przechodząc do następnego, gdy pierwszy zostanie wypełniony.To naturalne umieszczenie nazywa się stanem podstawowym atomów.

Walencyjne elektrony jednego atomu lub te zwykle występujące w najbardziej zewnętrznym pasma orbitali państwowych, mogą być wspólne z innymi atomami.W kowalencyjnych wiązaniach elektrony walencyjne wielu atomów dzielą swoje orbitale.Oryginalne orbitale elektronów walencyjnych zacierają się razem, tworząc pasmo walencyjne w cząsteczce.

Gdy elektrony zyskują energię lub osiągają stan wzbudzony, mogą przenieść się na wyższe orbitale, znalezione w paśmie przewodnictwa.Elektrony muszą mieć wystarczającą ilość energii, aby przeskoczyć na obszar nieelektronowy lub szczelinę pasmową, aby dotrzeć do pasma przewodnictwa.Ponieważ elektrony ostatecznie wolą być w stanie podstawowym, raz w paśmie przewodnictwa, uwalniają energię w postaci fotonów świetlnych i wracają do orbitali pasma walencyjnego.Całkowity czas, w którym elektron jest w paśmie przewodnictwa, jest mniejsza niż jedna sekunda.

Zdolność elektronów do osiągnięcia pasma przewodnictwa określa przewodność elektryczną obiektu.Różne substancje mają różne rozmiary szczelin pasmowych, więc niektóre substancje wymagają mniej energii do przenoszenia elektronów między orbitaliami.Na przykład przewody mają małą szczelinę pasmową, więc elektrony nie wymagają dużej energii, aby przeskoczyć tę minimalną szczelinę i dotrzeć do pasma przewodnictwa.Właśnie dlatego przewodnicy są idealne do prowadzenia energii elektrycznej.I odwrotnie, izolatorzy mają bardzo dużą lukę pasmową, więc wymagają znacznie więcej energii, aby elektrony wykonały skok, a zatem nie prowadzą dobrze elektryczności.