Img00080

84

W swobodnym atomie dozwolone wartości energii elektronów są rozdzielone szerokimi obszarami energii zabronionych. Przy zbliżaniu się atomów do siebie, rosnące oddziaływania między nimi wpływają na poziomy energetyczne elektronów, prowadząc do ich rozszczepienia. Zamiast jednego poziomu energetycznego dla elektronów na określonej orbicie, jednakowego dla wszystkich N izolowanych atomów, w ciele stałym powstaje N blisko położonych, ale nie pokrywających się poziomów energetycznych.

Na rysunku 2.12-i zilustrowano tworzenie się pasm energetycznych w ciele staiym przez rozszczepienie różnych poziomów energetycznych izolowanych atomów, po ich zbliżeniu na odległości równe stałym sieciowym kryształu r_Q. Wielkość rozszczepienia jest zależna od odległości r między atomami, przy czym nie wszystkie poziomy rozszczepiają się jednakowo. Oddziaływania między atomami ciała stałego najsilniej wpływają na poziomy energetyczne zewnętrznych elektronów walencyjnych, które są najsłabiej związane ze swymi jądrami. Poziomy energetyczne elektronów w głębiej położonych powłokach rozszczepiają się znacznie słabiej i to dopiero przy bardzo małych odległościach między atomami, mniejszych niż stała sieci krystalicznej.

Rys. 2.12-1. Powstawanie pasm energetycznych

2.13. Strukturę krystaliczną metalu można traktować jako gigantyczną cząsteczkę, składającą się z wielkiej liczby atomów. Stany energetyczne elektronów w wewnętrznych powłokach tych atomów są praktycznie takie same jak w izolowanych