ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОНИКИ
Конспект лекций
1
Автор – доцент Рудь Виктор Васильевич
2
1. Элементы зонной теории твёрдого тела
► Объектами исследования
являются:
► ─ элементарные частицы, ► ─ ядра атомов, ► ─ химические элементы, ► ─ молекулы, ► ─ газы, ► ─ плазма,
► ─ жидкие среды, ► ─ твёрдые тела.
3
1.1. Модель атома и свойства электрона
W h
|
|
|
|
|
2 |
1 |
m m |
|
v |
2 |
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|||
|
|
c |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
v 2 |
1 |
|||
|
2 |
|||||
p m v 1 |
|
|
|
|
||
0 |
|
|
|
|||
|
c |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 1.1 |
4 |
|
(1.1)
(1.2)
(1.3)
История развития представлений об атомах
5
СРАВНЕНИЕ СВОЙСТВ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
Таблица 1.1
6
Универсальные физические постоянные микромира
7
x px h, |
|
y py h, |
|
|
|
z pz h; |
|
|
2 r n n h , me v
merv2 4 e2 r2 ,
0
rn n2h22 0 ;
e me
Wn |
m e4 |
. |
||
e |
|
|||
8n2h2 |
02 |
|||
|
|
|||
|
|
|
|
r |
(0,5...2) 10 10 ì , |
|
||||||||||
|
|
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.6) |
r A13 |
(1,3...1,7) 10 15 A13 ì , |
||||||||||||||
r |
||||||||||||||||
ß |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.7) |
|
|
mß |
1014 m |
3 |
, |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
V |
|
|
|
ì |
|
|
|
|||
(1.8) |
re |
|
0e2 |
|
|
|
|
2,817 10 15 ì . |
||||||||
4 me |
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
(1.9) |
|
|
h2 0 |
|
|
0,529 10 |
10 |
|
, |
|||||||
r1 e2m |
|
|
|
|
ì |
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
e |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(1.10) |
W1 |
|
m |
e |
e4 |
13,53ýÂ. |
|
|||||||||
|
|
|
02 |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|||||
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РЕШЕНИЕ УРАВНЕНИЯ ШРЕДИНГЕРА ДЛЯ ВОДОРОДОПОДОБНЫХ АТОМНЫХ СИСТЕМ
Wn |
m |
e4 |
Z 2 |
|
|
|
0e |
|
|
, |
(1.11.а) |
||
2 2 |
||||||
|
n2 |
|
|
|||
n = 1,2,…,∞. |
|
(1.11.б) |
||||
Ψ= Ψn,l,m(r,θ,φ), |
|
(1.12.а) |
||||
l = 0,1,2,…,n-1, m = 0,±1,±2,…±l. (1.12.б)
9
КВАНТОВЫЕ ЧИСЛА
1.Главное квантовое число n = 1, 2,…, ∞.
2.Побочное (орбитальное или азимутальное) квантовое число l = 0, 1, 2,…, n – 1.
3.Магнитное квантовое число m = 0, ± 1, ±2,…,
±l.
4.Спиновое квантовое число s = ± ½.
10