Search:

Сучасна модель атома

Ізотопами - називають різні за властивостями атомні різновиди одного елемента. Вони розрізняються по кількості нейтронів в їх ядрі. Таким чином, ізотопи одного елемента мають однаковий атомний номер, але різні масові числа. Наприклад,

612С, 613 С, 614 С – ізотопи вуглецю.

Атомна одиниця маси ( а.о.м.).

За стандарт прийнята маса стабільного ізотопу вуглецю

612С = 12,0000а.о.м., таким чином 1 а.о.м. =1/12m612С.

Істине значення а.о.м.= 1,661*10-27кг.

Три фундаментальні частинки, мають маси:

mпротона=1,007277а.о.м.

mнейтрона=1,008665а.о.м.

mелектрона=0,0005486а.о.м.

2.5.Електрони і дірки

Під дією тепла чи світла електрони можуть переходити з валентної зони в зону провідності. Відхід електрона приводить до утворення дірки, що повинна мати позитивний заряд, тому що електрон віддав негативний заряд і локальна електронейтральність порушилася. Сусідні валентні електрони можуть заповнювати дірку й у такий спосіб: вона може переміщатися по кристалі залишаючись у валентній зоні. Переміщення дірок буде створювати електричний струм.

Ідеальний напівпровідник, у якому відсутні домішки і дефекти називається

власним. У власному напівпровіднику концентрація електронів дорівнює концентрації дірок.

На енергетичному рівні в дозволеній зоні можуть знаходитися або електрон, або дірка. Тому для імовірності перебування дірки на заданому рівні можна записати fp(E)= 1 - f(E), де f(E) імовірність перебування на цьому рівні електрона. При цьому здобуваючи енергію дірка переміщається в глиб валентної зони.

Якщо E-F значно більше k, то замість статистики Фермі-Дірака для розрахунку імовірності заповнення енергетичних станів можна скористатися статистикою Больцмана.

Використовуючи ці співвідношення з умови електронейтральності можна розрахувати положення рівня Фермі. Тобто, для власного напівпровідника рівень Фермі лежить приблизно в середині забороненої зони і при підвищенні температури він поступово зміщається до тієї зони для який ефективна маса носіїв заряду менше.

Якщо електрон з валентної збуджується в зону провідності, то у валентній зоні залишається його вакансія (дірка), при переміщенні якої по кристалі переноситься позитивний заряд. У такий спосіб заряд у кристалі може переноситися електронами, що знаходяться в зоні провідності і дірками, що знаходяться у валентній зоні. В ідеальному кристалі, у якому відсутні дефекти і сторонні домішки (такий напівпровідник називається власним), кількість "вільних" електронів - електронів у зоні провідності (n), дорівнює кількості дірок (p) і дорівнює деякій характеристичній величині, що називається власною концентрацією (ni): n=p=ni.

Чим вужче заборонена зона, тим більше в напівпровіднику термічно збуджених вільних носіїв заряду. Концентрації вільних електронів і дірок у власному напівпровіднику залежать від температури по експонентному законі.

Положення рівня Ферми знаходять з умови електронейтральності для власного напівпровідника тобто: n=p. Відкіля: F=1/2(Ec+Ev)+k/2ln(mp/mn), тобто при низьких температурах рівень Ферми лежить біля середини забороненої зони і з підвищенням температури поступово зміщається до зони провідності.


Висновки.

Сучасна модель атома базується на планетарні моделі Бора, яка була запропонована після відкриття субатомних частинок та ряду інших досліджень таких як радіоактивність, створення квантової теорії світла. Формулювання основних положень квантової механіки дозволило пояснити корпускулярно-хвильовий дуалізм електрона та стійкість електронної конфігурації атомів. Згідно сучасних уявлень атом складається з ядра та електронів, що рухаються навколо нього по певних орбітах. Кількість електронів на зовнішньому електронному шарі та заряд ядра є унікальним і визначальним для кожного виду атомів.

Електронна конфігурація елемента - це запис розподілу електронів в його атомах по оболонках, підоболонках та орбіталях. Для визначення конкретної електронної конфігурації елемента в стаціонарному стані є три правила:

Принцип заповнення. Електрони в стаціонарному стані атома заповнюють орбіталі у відповідності підвищення орбітальних енергетичних рівнів. Нижчі за енергією орбіталі завжди заповнюються першими.

Перейти на сторінку номер:
 1  2  3  4  5 


Подібні реферати:

Транзистори

Властивості p—n-перехіду можна використовувати для створення підсилювача електричних коливань, називаного напівпровідниковим тpіодом або тpанзистоpом. У напівпровідниковому тріоді дві p- -області кристала розділяються вузькою n--областю. Такий тріод умовно позначають p-n-p. Можна робити і n-p-n тріод, тобто розділяти дві n-області кристалу вузькою p--областю (мал. 1). Тріод p—n—p типу складається з трьох областей, крайні з який володіють диpочною провідністю, а середня — електронною. До цих трьох областей тріода робляться ...

Електростатика. Електризація. Закон Кулона

Питання: 1. Електромагнітне поле і його окремі прояви - електричні і магнітні поля. Електризація. 2. Електричний заряд. Взаємодія зарядів. 3. Будова атома. 4. Закон Кулона. Д/з §14.1.-14.9 №744; №754; №760. Конспект 1. В природі існує електромагнітне поле, за допомогою якого здійснюється взаємодія електричних зарядів і струмів. Окремими проявами цього поля є електричне і магнітне поля. Людству відомо, що натертий шерстю янтар, ебоніт здатні притопати до себе дрібні предмети. Це пояснюється електризацією. Електризацією ...

Блискавки

Кульова блискавка Кульова блискавка – це загадкове явище природи, про спостереження якого повідомляється упродовж декількох століть. Уявлення про реальні властивості кульової блискавки складається на основі окремих випадків її спостереження, що дає змогу одержати інформацію про її властивості. Ось декілька коротких описів появи і поведінки кульової блискавки. „ … Була сильна гроза, звичайні блискавки били просто в землю, буркіт грому заглушував усі звуки, несподівано стало тихо – лише шуміла злива. Куля кольору слонової ...