Физика \ Физика

Оптика. Учение о свете. Квантовые свойства света. Способы получения когерентных волн. Поляризация света, страница 8

Зона 2s – в ней может быть z=2N – полностью заполнена наполовину - валентная зона заполнена на ½.

Кристалл неона – ₁₀Ne.

1s²2s²2p⁶

Зона 1s – полностью заполнена электронами.

Зона 2s – полностью заполнена электронами.

Зона 1р – в ней может быть z=6N – полностью заполнена электронами – валентная зона.

Зона 3s – свободна.

Выводы.

1. Ширина запрещенной зоны определяется межатомным расстоянием в кристалле.

2. Внутренняя структура энергетических зон определяется природой атомов, объединенных в кристалле. Возможны следующие случаи:

а). Таково расположение электронов в нормальном состоянии.

Так как расстояние между соседними уровнями чрезвычайно мало, то электрон легко перевести на выше расположенный уровень (электрон стал свободным). Следовательно, в кристалле появились носители тока. Потому кристалл с такой структурой является проводником.

б). В данном случае для того, чтобы электрон оказался свободным, и в кристалле появились свободные электроны (электрон должен приложить дополнительную энергию, равную ширине запрещенной зоны и перейти в выше расположенную зону, которая будет в этом случае зоной проводимости). Если ширина запрещенной зоны такова, что никаким образом не удастся оторвать электрон, не разрушив при этом кристалла, то он является диэлектриком. Если ширина запрещенной зоны меньше энергии активации электрона, то, получив дополнительную энергию, электрон может попасть в зону проводимости. Вещество в этом случае будет называться полупроводник.

3. Все написанные ранее формулы являются результатом решения уравнения Шредингера для коллективизированных электронов.

Состав и характеристика атомного ядра.

Атом(q=0)=электрон(нуклоны+Ze)+ядро(-Ze).

Общее их число в ядре А - массовое число.

Протоны.

q=+e; n_пр=Z -число протонов.; m_пр=1836*m_e

E=mc²; m=[а.е.м.]; 1а.е.м.=931 МэВ.; 1эВ=1,6*10-19 Дж.

m_эл=0,511 МэВ.; m_пр =938,2 МэВ.; S=1/2 -спин.

r_яд.=1,2*10^-13 A^1/3 см

Нейтрон (не вносит вклада в заряд).

q=0; n_н=A-Z -число протонов.; m_н=2000*m_e

m_н=939,5 МэВ; S=1/2

-любое ядро имеет изотопы.

А- число нуклонов.

Изотопы- разновидность одного и того же элемента.

- обычн водор (n_пр=1; n_н=0); - дейтер (n_пр=1; n_н=1); - трит (n_пр=1; n_н=2).

Некоторые отличительные особенности ядерного взаимодействия.

1. Гравитационное; 2. Электромагнитное; 3. Сильное; 4. Слабое.

А). Силы короткодействующие (10^-13).

r<1*10^-13 см (на расстояниях, меньших). Силы притяжения заменяются на силы отталкивания.

r>2*10^-13 см (на расстояниях, больших). Силы вообще не проявляются.

Б). Ядерные силы обладают свойством насыщения. На это указывает зависимость радиуса ядра от массового числа (r_я=f(A)).

В). Ядерные силы обладают зарядной независимости: протон и нейтрон, 2 протона, 2 нейтрона взаимодействуют одинаково (не зависимо от заряда).

Г). Ядерное взаимодействие является сильным взаимодействием. Чтобы разбить ядро на образующие его нуклоны, необходимо совершить значительную работу.

В соответствии с законом сохранения энергии обратный процесс – образование ядра, - должен сопровождаться выделением энергии, которая получила название энергия связи ядра (, где – изменение массы нуклонов при образовании ядра – дефект массы).