1樓：匿名使用者
能帶理論
band，theory
研究固體中電子運動規律的一種近似理論。固體由原子組成，原子又包括原子實和最外層電子，它們均處於不斷的運動狀態。為使問題簡化，首先假定固體中的原子實固定不動，並按一定規律作週期性排列，然後進一步認為每個電子都是在固定的原子實週期勢場及其他電子的平均勢場中運動，這就把整個問題簡化成單電子問題。
能帶理論就屬這種單電子近似理論，它首先由f.布洛赫和l.-n.
布里淵在解決金屬的導電性問題時提出。具體的計算方法有自由電子近似法、緊束縛近似法、正交化平面波法和原胞法等。前兩種方法以量子力學的微擾理論作為基礎，只分別適用於原子實對電子的束縛很弱和很強的兩種極端情形；後兩種方法則適用於較一般的情形，應用較廣。
孤立原子的能帶孤立原子的外層電子可能取的能量狀態（能級）完全相同，但當原子彼此靠近時，外層電子就不再僅受原來所屬原子的作用，還要受到其他原子的作用，這使電子的能量發生微小變化。原子結合成晶體時，原子最外層的價電子受束縛最弱，它同時受到原來所屬原子和其他原子的共同作用，已很難區分究竟屬於哪個原子，實際上是被晶體中所有原子所共有，稱為共有化。原子間距減小時，孤立原子的每個能級將演化成由密集能級組成的準連續能帶。
共有化程度越高的電子，其相應能帶也越寬。孤立原子的每個能級都有乙個能帶與之相應，所有這些能帶稱為允許帶。相鄰兩允許帶間的空隙代表晶體所不能占有的能量狀態，稱為禁帶。
若晶體由n個原子（或原胞）組成，則每個能帶包括n個能級，其中每個能級可被兩個自旋相反的電子所占有，故每個能帶最多可容納2n個電子（見泡利不相容原理）。價電子所填充的能帶稱為價帶。比價帶中所有量子態均被電子佔滿，則稱為滿帶。
滿帶中的電子不能參與巨集觀導電過程。無任何電子佔據的能帶稱為空帶。未被電子佔滿的能帶稱為未滿帶。
例如一價金屬有乙個價電子，n個原子構成晶體時，價帶中的2n個量子態只有一半被佔據，另一半空著。未滿帶中的電子能參與導電過程，故稱為導帶。
固體的能帶固體的導電性能由其能帶結構決定。對一價金屬，價帶是未滿帶，故能導電。對二價金屬，價帶是滿帶，但禁帶寬度為零，價帶與較高的空帶相交疊，滿帶中的電子能佔據空帶，因而也能導電，絕緣體和半導體的能帶結構相似，價帶為滿帶，價帶與空帶間存在禁帶。
半導體的禁帶寬度從0.1～1.5電子伏，絕緣體的禁帶寬度從1.
5～1.0電子伏。在任何溫度下，由於熱運動，滿帶中的電子總會有一些具有足夠的能量激發到空帶中，使之成為導帶。
由於絕緣體的禁帶寬度較大，常溫下從滿帶激發到空帶的電子數微不足道，巨集觀上表現為導電性能差。半導體的禁帶寬度較小，滿帶中的電子只需較小能量就能激發到空帶中，巨集觀上表現為有較大的電導率（見半導體）。
能帶理論在闡明電子在晶格中的運動規律、固體的導電機構、合金的某些性質和金屬的結合能等方面取得了重大成就，但它畢竟是一種近似理論，存在一定的侷限性。例如某些晶體的導電性不能用能帶理論解釋，即電子共有化模型和單電子近似不適用於這些晶體。多電子理論建立後，單電子能帶論的結果常作為多電子理論的起點，在解決現代複雜問題時，兩種理論是相輔相成的。
2樓：匿名使用者
因為週期勢的存在（即晶格正離子），侷限了電子動量的
取值。形象地說，造成能帶出現的原因是晶格對電子波的布喇格反射。造成電子的k（波矢，即動量）不能取一些值，否則兩種方向的波動會相干抵消，使得電子態不存在，這相當於電子不能存在於一些特定的能級當中。
3樓：匿名使用者
由於周期長近似，能量是k（波矢）的週期函式，只能在一定範圍內變化，從而能量有了上下界，構成能帶
群論在固體物理中的具體應用有哪些
4樓：
物理上一般用群論描述對稱性。保有系統對稱性的操作的集合構成群。由群的性質能衍生出部分系統的性質。
最簡單的，經典力學裡就有的，系統的時間平移不變性帶來能量守恆，空間平移不變性帶來動量守恆等等。深入一點的話，在量子力學裡，群即系統的對稱性表示為在相似變換下保持哈密頓量不變的算符，由此可以給出系統能帶的性質，包括簡併性，由此可以簡化計算；這方面最重要的應用就是分子能譜的計算，固體物理中的bloch定理以及能帶計算的簡化，都是空間群的應用。我不懂化學，但我估計化學只是在上面說到的計算中應用群論。
物理裡群論還有更深入的應用。描述相對論粒子運動的dirac方程幾乎可以說是洛侖茲群的有限維群表示的結果。再深入到粒子物理的層面，標準模型的基礎就是規範群（這個我不懂）。
關於固體物理中聲學波和光學波的問題
猜一下，乙個是原子間平動的頻率，即靠近和遠離，這個低。乙個是原子繞雙心軸線對轉的頻率，這個高。不是一bai個原子會同時有兩個震動頻du率，而是兩種不zhi同的振動dao模式。實際上，晶體內原子的熱振 動很複雜，是容不能採用某個頻率的振動來表示的。但是可以看成為由許多諧振動合成起來的振動，而其中每一種...
固體物理與量子力學，希望懂微電子，應用物理的或者物理電子的專家看看
1 量子力學是固體物理的基礎。沒有量子力學，你根本無法理解固體物理裡面大部分概念，比如能帶 能隙 電子輸運 電聲子散射等等。所以很多學校的研究生課程裡，必須先修量子力學然後才能修固體物理。2 半導體物理可以認為是更專門化的固體物理，必須在修完固體物理之後才能修，不然裡面很多東西都無法學會。3 晶片設...
初中物理中什麼叫焦距,初中物理的焦距指的是什麼
平行光透過凸透鏡時交在一點這一點叫做焦點,焦點與光心的距離叫焦距 焦距 亦稱焦長 焦距,是光學系統中衡量光的聚集或發散的度量方回式,指平行光入射時從答透鏡光心到光聚集之焦點的距離。亦是照相機中,從鏡片中心到底片或ccd等成像平面的距離。具有短焦距的光學系統比長焦距的光學系統有更佳聚集光的能力。簡單的...