第440章 一块玻璃压诸佬!众人震撼!李奇维(5 / 11)

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  尤其是固体中电子的运动规律,是当时物理学家们研究的重点。
  因为它和物质的导电性能相关。
  物理学家们希望把量子力学引入固体中电子的研究之中。
  在这种大背景下,布洛赫首先把目标瞄向了固体中一类特殊的物质:晶体。
  因为晶体中的原子排列规则整齐,相对而言,难度会小一点。
  布洛赫突发奇想,他假定晶体中原子核都是固定不动的,按照一定的周期排列。
  这样的话,其实无数个原子就可以看成一个整体。
  它们形成的周期性势场是贯穿整个晶体的。
  就好像把整个湖面的波浪看成一个整体,那么就是一个大波浪横贯整个湖。
  接着,他进一步认为电子就是在这种势场中运动。
  晶体内的所有电子,都是在整个晶体内运动的共有化电子。
  如此一来,就能把多电子问题,简化成单电子问题。
  (听不懂不要紧,知道就行,这玩意不上公式和图示,是讲不清的。)
  于是,根据推导后,布洛赫就能得出一个重要的结论。
  那就是,在晶体中,电子跃迁不再需要特定能量的光子。
  电子吸收光子的条件,变成了一个范围,就好像一条能带。
  比如假设某晶体的能带宽度是10ev。
  (【ev】是能量单位,读作电子伏特,表示1个电子经过1v的电位差加速后,获得的动能。)
  (1ev=1.6x10(负十九次方)j)
  那么,只要入射光子的能量超过了10ev,不管是11ev还是12ev,电子都能吸收这些光子,并发生跃迁。
  而当光子能量小于10ev时,电子就不会吸收,这些光子就穿透了晶体。
  这就是晶体的能带理论。
  利用它,就可以把量子力学引入到固体电子的研究当中。
  能带理论在解释固体导电、半导体等方面,具有重要的作用。
  按照能带理论,金属的能带宽度显然就是零,因为它的电子能够自由移动。
  那就是不管入射什么光,金属中的电子都能吸收。(本问题只考虑可见光范围哈)
  而玻璃也有自己的能带宽度,大概在9ev。
  但是可见光的光子能量范围是1.6ev到3.3ev之间。
  所以,玻璃中的电子,不会吸收任何可见光,因此变的透明了。
  现在问题来了! ↑返回顶部↑

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