Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

1.1: Квантова частинка

  • Page ID
    31924
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цей клас займається поширенням електронів в провідниках.

    Тут, в частині 1, ми почнемо з введення інструментів квантової механіки, які нам знадобляться для опису електронів. Введемо ймовірнісні описи ключових фізичних властивостей: положення, імпульс, час і енергія. У наступній частині ми розглянемо електрони в найпростішій можливій моделі провідника — коробці — тобто проігноруємо атоми і припустимо, що матеріал абсолютно однорідний. Ця модель електронів у провідниках відома як «частка в коробці». Це дивно корисно, і пізніше в класі ми будемо використовувати його для опису поведінки сучасних транзисторів.

    Знімок екрана 2021-04-13 о 21.23.24.png
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): «Частинка в коробці» приймає складну структуру, подібну до молекули, і наближає її однорідною коробкою. Всі деталі, такі як атоми, ігноруються.

    Але спочатку нам знадобиться спосіб опису електронів. Часто зручно уявити електрони як маленькі снаряди, що штовхаються електричним полем. І в багатьох випадках ця класична модель дає досить точний опис електронних пристроїв. Але не завжди. Особливо в нанорозмірних пристроях електрони краще описувати як хвилі.

    Знімок екрана 2021-04-13 о 21.29.png
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Два зображення електронів у твердому тілі. У (а) електрони представлені у вигляді твердих маленьких сфер, що рухаються електричним полем і відскакуючи від атомів. У (б) намалюємо приблизне уявлення молекули 1,3-бутадієну, розташованої між контактами. Тепер електрони представлені імовірнісними хмарами.