تبیان، دستیار زندگی
اگر ما به یک ماده جامد نگاه کنیم، می بینیم که از تعداد زیادی اتم تشکیل شده که چنان در کنار هم قرار گرفته اند که بعضی از الکترون های خود را به اشتراک گذاشته اند. ...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

در مقیاس بزرگ تر

مریم: اگر ما به یک ماده جامد نگاه کنیم، می بینیم که از تعداد زیادی اتم تشکیل شده که چنان در کنار هم قرار گرفته اند که بعضی از الکترون های خود را به اشتراک گذاشته اند. این الکترون های به اشتراک گذاشته شده باعث بستگی اتم ها به همدیگر می شود و ساختاری کریستالی را به وجود می آورد که آن را به عنوان بلور کریستال می شناسیم.

در مقیاس بزرگ تر

علی: مواد جامد دور و اطراف شما، مانند آهن به کار رفته در دوچرخه، ساختار اتمی ای را تشکیل می دهند که محکم به هم چسبیده است. درست مثل توضیحی که مریم داده بود.

مریم: اگر ما به سیلیسیوم جامد نگاه کنیم، می بینیم که از تعداد بسیار زیادی اتم سیلیسیوم تشکیل شده که در کنار هم قرار گرفته اند. وقتی اتم ها با همدیگر برهم کنش می کنند، پوسته های اتمی یک اتم با پوسته های اتمی اتم مجاورش برهم کنش خواهد کرد. از نظر انرژی، پوسته های انرژی ای روی هم می افتند که مربوط به نوارهایی با انرژی یکسان در هر اتم باشند. بین نوارها هیچ الکترونی اجازه ی حضور ندارد. با این توضیح خیلی ساده، می توان یک جامد را شکل پهن شده ی یک اتم مجزا در نظر گرفت.

در مقیاس بزرگ تر

علی: برای ادامه ی کار لازم نیست تمام چیزهایی را که مریم توضیح داد، بفهمیم. ولی چیزی که باید بدانیم این است که بالاترین نوار انرژی که بوسیله ی الکترون ها اشغال شده نوار ظرفیت نامیده می شود. درست همان طور که در مورد اتم های مجزا به آخرین تراز، تراز ظرفیت می گویند. نوار انرژی ای که کمی بالاتر از نوار ظرفیت است را هم نوار رسانش می گویند. شکاف انرژی بین این دو نوار هم نوار ممنوعه نامیده می شود.

علی: اگر نوارهای انرژی را شبیه پله در نظر بگیرید، نوارهای ممنوعه همان فاصله ی بین پله ها است. ما می توانیم پایمان را روی پله ی اول یا دوم بگذاریم، ولی هیچ وقت نمی شود آن را جایی بین پله اول و دوم گذاشت.

در مقیاس بزرگ تر

مترجم: پویا قسوره