V knize A. Beiser „Perspectives of Modem Physics“, jejíž překlad pod názvem „Úvod do moderní fyziky“ je předkládán českému čtenáři, je uplatněno spíše druhé hledisko (i když výklad začíná speciální teorií relativity). Zde by bylo možno se podivit disonanci, že anglické slovo „perspectives“ je přeloženo jako „úvod“. Slovo perspektiva, alespoň v češtině, nezdá se plně vystihovat skutečný obsah díla a zatímco v angličtině knih podobného obsahu jako kniha Beiserova vyšla celá řada a názvy mnohých z nich začínají slovem „Introduction“, tj. „Úvod“, v češtině takových knih máme poskrovnu, jsou-li vůbec k dispozici. Ve prospěch tohoto volnějšího překladu (jednoho slova) svědčí nakonec i autorova předmluva, v níž jsou jasně vyloženy jak jeho přístup k celé látce a jejímu výběru, tak i pojetí výkladu po stránce metodické. Z těchto Beiserových řádků je zřejmé, že jde o úvodní učebnici, nechceme-li se dovolávat přímo vlastního obsahu knihy.
Později
v této kapitole budeme sledovat energetické pásy pomocí omezení kladených na
pohyb elektronů periodicitou krystalu; účinnější přístup, který základem
většiny moderních teorií pevných látek. KAPITOLA
Pásová teorie pevných látek
Atomy téměř všech krystalických pevných látek, kovů nekovů, jsou tak těsně sebe,
že jejich valenční elektrony tvoří jednotný systém elektronů, společných krystalu
jako celku energetické stavy vnějších elektronových slupek atomů jsou všechny
v důsledku vzájemné interakce poněkud pozměněny.
Obr.
Toto chování odrazem pořadí, němž elektronové podslupky atomů sodíku intera-
gují při vzájemném přibližování atomů. Protože těchto jednotlivých hladin
je tolik, kolik atomů krystalu, nelze pás odlišit spojitého oboru dovolených
energií. Jak uvidíme, existence energetických pásů mezer, které mezi nimi mohou
vzniknout, stupeň jejich zaplnění elektrony nejenom určují elektrické vlastnosti
pevné látky, ale značné míry souvisejí ostatními jejími vlastnostmi. Takový elektronový systém se
řídí vylučovacím principem. 20. Různé energetické pásy mohou pevné látce překrývat, jako obr.2,
kdy mají její elektrony spojité rozdělení dovolených energií. Nejjednodušší je
sledovat, děje energetickými hladinami izolovaných atomů, když tyto atomy
navzájem stále více sobě přibližují vytvoří pevnou látku.
20. Místo každé přesně definované charakteristické energe
tické hladiny jednotlivého atomu celý krystal pás energií, složený miliard samo
statných hladin rozložených velmi těsně sebe. 20.20. Hladina sodíku první obsazenou hladinou, která rozšiřuje pás
energií; hladina začíná rozšiřovat při úplně malé mezijaderné vzdálenosti. Střední energie pásech nejprve
klesají, což znamená přitažlivé síly.1 ukazuje energetické hladiny sodíku závislosti mezijaderné vzdá
lenosti.1 Energetické pásy
Vznik energetických pásů můžeme vyšetřovat dvěma způsoby.
Energetické pásy pevné látky jsou obdobou energetických hladin atomu
a elektron pevné látce může mít jen energie, které leží uvnitř těchto energetických
pásů. Začneme tímto způ
sobem, potom prozkoumáme některé důsledky pojmu energetických pásů. jiných pevných látkách
477
. Skutečná mezijaderná vzdálenost vyskytující se
v sodíku pevné fázi vyznačena obrázku, jak lze očekávat, odpovídá minimu
střední energie
