Что такое переход электронов
Атомы и электроны
Атомно-молекулярное учение
Описываемая модель атома называется «планетарной» и была предложена в 1913 году великими физиками: Нильсом Бором и Эрнестом Резерфордом
Запомните, что в невозбужденном состоянии атом содержит одинаковое число электронов и протонов. Так у кальция (порядковый номер 20) в ядре находится 20 протонов, а вокруг ядра на электронных орбиталях 20 электронов.
Я еще раз подчеркну эту важную деталь. На данном этапе будет отлично, если вы запомните простое правило: порядковый номер элемента = числу электронов. Это наиболее важно для практического применения и изучения следующей темы.
Электронная конфигурация атома
Электроны атома находятся в непрерывном движении вокруг ядра. Энергия электронов отличается друг от друга, в соответствии с этим электроны занимают различные энергетические уровни.
Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (2s 2 ) и p-подуровня: трех «p» ячеек (2p 6 ), на которых помещается 6 электронов
Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (3s 2 ), p-подуровня: трех «p» ячеек (3p 6 ) и d-подуровня: пяти «d» ячеек (3d 10 ), в которых помещается 10 электронов
Состоит из s-подуровня: одной «s» ячейки (4s 2 ), p-подуровня: трех «p» ячеек (4p 6 ), d-подуровня: пяти «d» ячеек (4d 10 ) и f-подуровня: семи «f» ячеек (4f 14 ), на которых помещается 14 электронов
Зная теорию об энергетических уровнях и порядковый номер элемента из таблицы Менделеева, вы должны расположить определенное число электронов, начиная от уровня с наименьшей энергией и заканчивая к уровнем с наибольшей. Чуть ниже вы увидите несколько примеров, а также узнаете об исключении, которое только подтверждает данные правила.
Подуровни: «s», «p» и «d», которые мы только что обсудили, имеют в определенную конфигурацию в пространстве. По этим подуровням, или атомным орбиталям, движутся электроны, создавая определенный «рисунок».
Правила заполнения электронных орбиталей и примеры
Должно быть, вы обратили внимание на некоторое несоответствие: после 3p подуровня следует переход к 4s, хотя логично было бы заполнить до конца 4s подуровень. Однако природа распорядилась иначе.
Запомните, что, только заполнив 4s подуровень двумя электронами, можно переходить к 3d подуровню.
Теперь мы располагаем указанное количество электронов на энергетических уровнях, руководствуясь правилами заполнения.
Обращаю ваше особе внимание: на 2p-подуровне углерода мы расположили 2 электрона в разные ячейки, следуя одному из правил. А на 3p-подуровне у серы электронов оказалось много, поэтому сначала мы расположили 3 электрона по отдельным ячейкам, а оставшимся одним электроном дополнили первую ячейку.
Внешний уровень и валентные электроны
Тренировка
Потренируйтесь и сами составьте электронную конфигурацию для магния и скандия. Определите число электронов на внешнем (валентном) уровне и число неспаренных электронов. Ниже будет дано наглядное объяснение этой задаче.
Переходы внутренних электронов в атомах
Вы будете перенаправлены на Автор24
Переходы внутренних электронов в атомах
Самым существенным отличием рентгеновских от оптических спектров является то, что рентгеновские спектры разных элементов схожи друг с другом, тогда как оптические спектры являются индивидуальными. Данный факт объясняют тем, что изменение числа электронов на внешней оболочке ведет к радикальным изменениям в спектре энергии. Внутренние электроны атомов находятся в потенциальном поле ядра, которое частично экранируется оболочкой электронов. Как следствие, энергия внутренних электронов изменяется плавно при изменении заряда ядра, при этом качественного структурного изменения спектра не происходит.
Электроны внутренних оболочек атомов, прежде всего, взаимодействуют с ядром атома, и только в следующую очередь между собой. Потенциал ядра можно считать кулоновским, а взаимодействие электронов при необходимости учитывают, применяя теорию возмущений. Это означает то, что внутренние электроны атома могут быть описаны в одночастичном приближении. При этом их волновые функции и положения энергоуровней можно считать водородоподобными. Довольно часто при описании спектра энергий внутренних электронов в атоме используют приближение так называемого эффективного заряда:
Готовые работы на аналогичную тему
Выражение в виде (3) для возможных величин частот линейчатого рентгеновского излучения практически совпадает с обобщенной формулой Бальмера, которая определяет закономерности спектра в атоме водородоподобных ионов.
Примеры задач
В качестве основы для решения задачи используем формулу для возможных величин частот линейчатого рентгеновского излучения вида:
Из формулы (1.2) выразим искомый порядковый номер элемента:
Получи деньги за свои студенческие работы
Курсовые, рефераты или другие работы
Автор этой статьи Дата последнего обновления статьи: 03 08 2021
Что такое переход электронов, как он происходит?
Электронно-дырочный переход
Граница между двумя соседними областями полупроводника, одна из которых обладает проводимостью n-типа, а другая p-типа, называется электронно-дырочным переходом (p-n-переходом). Он является основой большинства полупроводниковых приборов. Наиболее широко применяются плоскостные и точечные p-n-переходы.
Плоскостной p-n-переход представляет собой слоисто-контактный элемент в объеме кристалла на границе двух полупроводников с проводимостями p- и n-типов
(рис. 1.2, а). В производстве полупроводниковых приборов и интегральных микросхем применяются переходы типа р+- n- или р- п+ переходы. Индекс «+» подчеркивает большую электропроводность данной области монокристалла.
Плоскостный (а) и точечный (б) p-n переходы
Рис. 1.2 Плоскостный (а) и точечный (б) p-n переходы
Рассмотрим физические процессы в плоскостном p-n-переходе (рис. 1.3). Поскольку концентрация электронов в полупроводнике n-типа значительно больше, чем в полупроводнике p-типа и, напротив, в полупроводнике p-типа высокая концентрация дырок, то на границе раздела полупроводников создается перепад (градиент) концентрации дырок dp/dx и электронов dn/dx. Это вызывает диффузионное перемещение электронов из n-области в p-область и дырок в противоположном направлении. Плотности дырочной и электронной составляющих диффузионного тока, обусловленных перемещением основных носителей, определяются выражениями:
где Dn и Dp – коэффициенты диффузии соответственно электронов и дырок.
rtrttРис. 1.3 Структура p-n перехода
Электрический заряд дырки в формуле (1.7) принят равным электрическому заряду электрона, но противоположного знака, а знак «—» при dp/dx и dn/dx указывает, что диффузия идет в сторону уменьшения концентрации.
В результате ухода электронов из приконтактной области n-типа и дырок из приконтактной области p-типа на этих участках образуется обедненный от подвижных носителей заряда слой и появляется нескомпенсированный положительный заряд за счет ионов донорной примеси (в приконтактной области n-типа) и отрицательный заряд за счет ионов акцепторной примеси (в приконтактной области p-типа). Обедненный слой представляет таким образом область полупроводника с соответствующей плотностью объемного заряда, наличие которого приводит к образованию электрического поля (на рис. 1.3 направление напряженности этого поля отражено вектором E, препятствующего дальнейшему диффузионному перемещению электронов из полупроводника n-типа в полупроводник р-типа и дырок в противоположном направлении. Поскольку обедненный слой обладает малой электропроводностью, так как в нем практически отсутствуют подвижные носители заряда, его еще называют запирающим слоем.
Под действием электрического поля через p-n-переход могут перемещаться (дрейфовать) лишь неосновные носители, т. е. дырки из полупроводника n-типа и электроны из полупроводника p-типа, которые обусловливают дрейфовый ток. Плотность дырочной и электронной составляющих дрейфового тока можно определить, воспользовавшись значениями проводимостей собственного полупроводника из выражения (1.6):
Общая плотность тока через p-n-переход определяется суммой диффузионных и дрейфовых составляющих плотностей токов, которые при отсутствии внешнего напряжения равны. Так как диффузионный и дрейфовый потоки зарядов через p-n-переход перемещаются во встречном направлении, то они компенсируют друг друга. Поэтому в равновесном состоянии общая плотность тока через p-n-переход равна
Наличие двойного электрического слоя обусловливает возникновение в p-n-переходе контактной разности потенциалов, претерпевающей наибольшее изменение на границе полупроводников n-p-типов и называемой потенциальным барьером jк. Величина потенциального барьера определяется уравнением
Что такое электронно-дырочный переход p-n-переход
Сопротивление полупроводника подвержено влиянию многих факторов: оно сильно зависит от температуры (с ростом температуры сопротивление уменьшается), зависит от освещения (под действием света сопротивление уменьшается) и т. д.
Основные носители тока — дырки в р-области и свободные электроны в n- области — диффундируют из одной области в другую. Вследствие рекомбинации (взаимной нейтрализации зарядов) электронов и дырок между областями р и n образуется слой полупроводника, обедненный носителями тока (запирающий слой).
Вольт-амперная характеристика диода
Нелинейные полупроводниковые элементы с несимметричной вольт-амперной характеристикой широко применяются для преобразования переменного тока в постоянный. Такие элементы, обладающие односторонней проводимостью, называются выпрямителями или электрическими вентилями.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНОВ
Смотреть что такое «ПЕРЕНОС ЭЛЕКТРОНОВ» в других словарях:
перенос электронов — elektronų pernaša statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. electron transfer vok. Elektronentransport, m rus. перенос электронов, m pranc. transfert des électrons, m … Fizikos terminų žodynas
ПЕРЕНОС ИЗЛУЧЕНИЯ — распространение эл. магн. излучения (напр., оптического излучения) в среде при наличии процессов испускания, поглощения или рассеяния. Процесс П. и. представляет собой пространственно частотное преобразование поля излучения, характеризующегося… … Физическая энциклопедия
Перенос электрона — это процесс переноса электрона от атома или молекулы к другому атому или молекуле. Механизм переноса электрона описывается термодинамикой, в котором формальный окислительный статус обоих реагентов изменяется. Общий термин, объединяющий… … Википедия
Дыхательная цепь переноса электронов — Дыхательная электронтранспортная цепь (ЭТЦ, ETC, Electron transport chain) система структурно и функционально связанных трансмембранных белков и переносчиков электронов. ЭТЦ позволяет запасти энергию, выделяющуюся в ходе окисления НАД∙Н и… … Википедия
Электрона перенос — Перенос электрона это процесс переноса электрона от атома или молекулы к другому атому или молекуле. Механизм переноса электрона описывается термодинамикой, в котором формальный окислительный статус обоих реагентов изменяется. Общий термин,… … Википедия
Цепь переноса электронов — Дыхательная электронтранспортная цепь (ЭТЦ, ETC, Electron transport chain) система структурно и функционально связанных трансмембранных белков и переносчиков электронов. ЭТЦ позволяет запасти энергию, выделяющуюся в ходе окисления НАД∙Н и ФАДН2… … Википедия
цепочка транспорта электронов — electron transport chain цепочка транспорта электронов. Система белковых переносчиков электронов и протонов от НАДФ к молекулярному кислороду; перенос осуществляется в результате их последовательного окисления и восстановления освобождающаяся при … Молекулярная биология и генетика. Толковый словарь.
цепочка транспорта электронов — Система белковых переносчиков электронов и протонов от НАДФ к молекулярному кислороду; перенос осуществляется в результате их последовательного окисления и восстановления освобождающаяся при этом энергия используется для создания… … Справочник технического переводчика
ОДНОЭЛЕКТРОННЫЙ ПЕРЕНОС — вид донорно акцеп торного взаимод., завершающегося перемещением одного электрона, к рый покидает высшую занятую орбиталь донора и занимает низшую своб. орбиталь акцептора. Такой процесс осуществляется легко, если указанные орбитали соответствуют… … Химическая энциклопедия