Podcast Beta
Questions and Answers
ما الذي يحدث للطاقة عندما تنضم ذرة إضافية إلى النظام؟
ما هي قاعدة باولي في سياق استيعاب الإلكترونات؟
أي من التعريفات التالية هو الصحيح لفواصل الطاقة الممنوعة؟
ما هي صيغة معادلة شريد المعدلة كما ذُكر في المحتوى؟
Signup and view all the answers
لماذا يعتبر تأثير الإلكترونات الخارجية أكبر من الداخلية في الجوامد؟
Signup and view all the answers
ما معنى أن كثافة الشحنة الوسيطة لتلك الإلكترونات ثابتة؟
Signup and view all the answers
ما هو الأساسي في العلاقة بين الجهد والطاقة الإلكترونية؟
Signup and view all the answers
ما هو الشكل العام لجهد الجهد أي $U(r)$؟
Signup and view all the answers
Study Notes
مستويات الطاقة في المواد الصلبة
- كل ذرة تقدم مستويات طاقتها لتشكل مستويات الطاقة الجزيئية
- في حال ثلاثة ذرات، فإن المستوى الذري يصبح ثلاثة مستويات منفصلة قريبة جدًا من بعضها البعض.
- نسمي عرض مستويات الطاقة بـ "شريط الطاقة" (Energy Band)
تشكيل شريط الطاقة
- كلما انضمت ذرة، تضاعف مستوى الطاقة.
- تصبح المستويات الذرية مستويات فرعية متقاربة لدرجة يمكن اعتبارها متصلة.
- يشكل هذا الشريط الطاقة بدلاً من المستوى الطاقة في الذرة المعزولة.
- شريط الطاقة يحتوي على (2N (2Ɩ+1 ) مستوى طاقة.
- كل مستوى طاقة في الشريط جاهز لاستيعاب إلكترون واحد فقط.
أثر البلورات على الإلكترونات
- أكبر تأثير للبلورة يكون على إلكترونات التكافؤ.
- أشرطة الطاقة لإلكترونات التكافؤ تكون أعرض من أشرطة الطاقة لإلكترونات داخلية.
- لا تتأثر الإلكترونات الداخلية بوجود الذرات المجاورة بشكل كبير.
- تسمى الفواصل بين أشرطة الطاقة بـ "الفواصل المحظورة" (Forbidden Bands) أو "فواصل الطاقة" (Energy Gaps).
دالة بلوخ (The Bloch Function)
-
لفهم مسألة شرائط الطاقة، نقوم بتحليل معادلة شرودينجر في وجود طاقة جهد.
-
توجد طاقتين جهد في البلورات :
- جهد ثابت ينتج عن صفوف الأيونات الموجبة (z) مرتبة بشكل مثالي.
- جهد ناتج عن كل الإلكترونات الخارجية الأخرى (إلكترونات التوصيل).
-
ترى دالة بلوخ أن كثافة الشحنة المتوسطة لتلك الإلكترونات ثابتة وهي نفسها في كل خلية من خلايا البلورات.
-
الجهد دوري، و يمكن حل معادلة شرودينجر لجسيم واقع في بئر جهد ضيق.
-
يمكن كتابة معادلة شرودينجر بعد الأخذ بعين الاعتبار دورية الجهد كما يلي:
(-ħ2 / 2 m)∇2 ψ(r) + (U(r) + 2 (E - U(r))ψ(r) = 0
حالات الطاقة
- معادلة شرودينجر تخضع لحالتين:
- E > U: شملت الحالة هذه إلكترونات حرة موجودة في الشريط الخارجي (شريط التوصيل في المعادن).
- E < U: شملت هذه الحالة الإلكترونات المرتبطة في الذرات.
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.
Related Documents
Description
استكشاف مستويات الطاقة في المواد الصلبة وتأثيرات البلورات على الإلكترونات. يتضمن هذا الاختبار فهم شرائط الطاقة وكيفية تشكيلها وأثر الإلكترونات داخل المواد المختلفة. يعد هذا الموضوع أساسياً لفهم الخصائص الإلكترونية للمواد.
