230

A HibUl. IM1U.1 .Vv»i .«»•»». :i>, r ), buui :uO ISBN D4H1II ł-7. © by »N TOS >«}

230

7 CIAŁO STAŁE

wiono takie widmo uzyskane dla metalicznego glinu. Zamiast charakterystycznych wąskich pików obserwowanych w przypadku cząsteczki Nj. w któicj elektrony zajmują wyraźnie rozdzielone poziomy energetyczne, glin wykazuje pasmo o szerokości ponad 10 eV <11.96 kJ mol Liczba elektronów emitowanych z górnej części pasma jest największa; zmniejsza się ona jednak, w miarę jak przesuwamy się do zakresu energii mzszych. Świadczy to o tym. ze zgodnie z przewidywaniami teoretycznymi liczba stanów energetycznych, które mogą być zajęte przez, elektrony, rośnie ze wzrostem ich energii Linia pionowa na wykresie odpowiada poziomowi Fermiego. £, . umow nie przyjętemu jako poziom o energii zero. W temperaturze bliskiej 0 K zajęte są tylko poziomy energetyczne niższe lub równe E_r. W wyższych temperaturach, a więc także i w temperaturze pokojowej, w której uzyskano widmo przedstawione na rys 7.19. pewna liczba elektronów przechodzi na wolne poziomy położone powyżej F._f. Liczba ta jest stosunkowo niewielka i dlatego natężenie prądu fotoclcktronów pochodzących z poziomów wyższych niż Ef jest małe i ostro maleje, w miarę jak rośnie energia poziomów, z których te elektrony są oddawane.

energia Jotivlekirouów.eV

Rys. 7.19. Wnlmo fbloelcktrtinOw pasnu walencyjnego w nx<al>cr.nyni glinie

Elektrony wypełniające pasmo energetyczne znajdują się ustawicznie w ruchu, po dobnie jak cząsteczki w gazie. Kierunek ruchu poszczególnych elektronów ulega częstym zmianom na skutek zderzeń ze zrębami atomowymi (atomami, których elektrony walencyjne uległy dclokalizacji na skutek wytworzenia się pasma energetycznego). Rozkład prędkości jest przy tym laki. ze suma pędów elektronów jest jednakowa we wszystkich kierunkach. W rozkładzie tym następują określone zmiany pod wpływem przyłożonego z. zewnątrz pola elektrycznego. Elektrony pędzące w kierunku bieguna dodatniego zyskują mianowicie pewien dodatkowy pęd, a więc zyskują dodatkową energię kinetyczną Elek trony poruszające się w kierunku przeciwnym tracą natomiast pewną ilość energii kinetycznej. W sumie powoduje to przesunięcie ładunku elektrycznego wewnątrz metalu, u więc przepływ prądu elektrycznego. W przewodzeniu prądu elektrycznego mogą oczywiście brać udział tylko tc elektrony, które są zdolne do zwiększania lub zmniejszania swojej energii, izn. przede wszystkim elektrony, któiych energia jest bliska energii poziomu Fermiego Elektrony zajmujące niższe stany energetyczne me mogą łatwo zmieniać swojej energii, gdyż wszystkie bliskie stany energetyczne są obsadzone przez inne elektrony metalu.