Toe-tantin'ny zon-tany. Mekanika ho an'ny dummies

Ity lahatsoratra ity dia manoritsoritra ny hoe ny tarika teoria momba ny solids. Naseho, inona izany no antony izany dia sarin ' ny rafitry ny raharaha. Ny fahasamihafana eo amin'ny metaly avy amin'ny dielectrics sy ny semiconductor dia natolotra.

Socket sy bokotra

Impiry isan'andro no tsindrio ny bokotra isan-karazany? Tsy misy na dia tonga ao an-tsaina aza fa tsy afaka mandinika izany - izay mahazatra dia ity fihetsika ity. Ary ny olona dia tsy mieritreritra fa izany rehetra izany dia tsy azo atao afa-tsy noho ny fihenan'ny herinaratra amin'ny metaly. Ampitao ny hazavana, atsangano ny kitapo, atsangano ny milina fanasana, tsy lazaina intsony ny hetsika amin'ny smartphone, midika hoe manidy ny tambazotra ary mamela ny elektronika hitarika ny mpampiasa fa tsy ny olona. Maro ny fanazavana momba izany trangan-javatra izany ho fitondran-tena. Angamba ny hita maso indrindra dia ny teoria tarika matanjaka.

Atom sy teapots

Ny olona rehetra izay tao amin'ny sekoly ambaratonga faharoa, manana hevitra ny firafitry ny tsivaky. Andeha isika hotsaroantsika fa manodidina ny ivon-toeran'ny mavesa-danja (mifototra amin'ny protons sy ny neutrons) dia mihodina ny elanelany kely. Isan'ny ratsy poti tena mitovy ny isan'ny tsara. Mba tsy hamerenana ny mpamaky dia hanazava amin'ny fomba ofisialy ny "mekanika quantum" ho fanazaran-tena. Ny elanelana tsirairay dia manana onjam-peo voafetra hentitra izay ahafahany mamelatra manodidina ny nucleus ao amin'ny singa simika iray. Amin'izay, ny karazana atôma tsirairay dia manana modely miavaka amin'ny orbits. Izany no mahatonga ny mpahay siansa-manavaka ny boron-tsela avy amin'ny selenium sy arsenika avy amin'ny sodium. Na dia izany aza, ankoatra ny zavatra madio, dia tsy hita isa ny isan'ireo karazana fitambarana samihafa. Ny mekanika quantum (ho an'ireo dompies, tahaka ny tokony hahatsiarovan'ny mpamaky) dia manizingizina fa amin'ny fifangaroan'ny orbits complexes dia miompana, mikambana, manova, manodina, mamorona fifandraisana. Ny kalitaon'izy ireo dia miankina amin'ny karazana: kovalent sy ionic matanjaka, hydrogène, ohatra, malemy kokoa.

Crystal structure

Ao anatin'ny vatana mafy dia sarotra kokoa ny zavatra. Ho an'ny modely iray izay mampiasa ny teoria tarika matanjaka, ny ankamaroan'ny kristaly dia raisina. Midika izany fa tsy manam-petra sy tsy misy ota izy io - ny atoma tsirairay ao amin'ilay toerana natokana ho azy, ny fiampangana manontolo dia zero. Ny mikraoba dia mihodinkodina manodidina ny toerana iray miavaka, fa ny elektronika, izay mety ho azo lazaina, dia mahazatra. Miankina amin'ny fomba ambaran'ny "atin'io" iray ireo ny voka-dratsiny amin'ny mpifanolo-bodirindrina iray, ny rafitra voafaritra tsara amin'ny dielectrics na metaly metaly elektronika. Ilaina ny mampiditra fa rehefa mandinika ny fiheverana fa ny elektrônônana rehetra dia manana ny hery farafahakeliny omena azy, dia midika izany fa ny vatany dia ao amin'ny kelvin zero. Amin'ny hafanana ambony, ny amplitude ny oscillation toy ny nuclei sy ny elektrôna sy mafy, noho izany, ny farany dia afaka hibodo ambony angovo haavon'ny. Ny fizarana ny voka-dratsiny dia lasa "mendri-piderana" kokoa. Amin'ny zava-manahirana sasany dia zava-dehibe izany, fa mba hamaritana ity tranga ity toy izany, ny hafanana dia tsy zava-dehibe.

Fitsipika nataon'i Pauli sy ilay loader

Ny fotokevitry ny teoria tarika amin'ny vatana miorina dia tsy afaka ny hiseho afa-tsy amin'ny fahatsiarovana tsara ny fitsipika Pauli. Raha mieritreritra isika fa lasan'ny siramamy ny elektônôma, dia, raha misy maro amin'ireo sax ireo, dia hametraka azy ireo ny mpandidy. Ny "kitapo" tsirairay dia maka toerana ao amin'ny toerana. Ho an'ny elektronika dia midika izany fa ao anatin'io fanjakana manokana io dia rafitra iray ihany no misy ao anatin'ny rafitra iray. Io no fitsipika Pauli. Mariho fa midika ny toetry ny fialam-boly isika, izany hoe ny kelin'ny kelvin dia Kelvin, ary tsy misy fetra ilay kristaly. Ny rafitra rehetra dia ao amin 'ny toe-piainana ny maripana, milina adin-tsaina, kilema dia mitovy manerana ny iray manontolo.

Zavamaniry elektronika

Ao amin'ny kristaly, misy atoma maro mitovy karazana. Ny molekiola iray misy tsiranoka dia misy folo ao anatin'ny hery fahatelo amin'ireo singa ireo. Ary firy ny kilao amin'ny kilao, lazao hoe sira? Noho izany dia afaka miteny ianao fa na dia ny kristaly bitika indrindra aza dia misy atôma tsy dia mazava loatra. Ny singa simika tsirairay dia manana ny endriny elektronika, saingy inona raha misy maromaro ao amin'ny vatana iray? Raha ny marina, araka ny fitsipika napetrak'i Pauli, izy rehetra dia tsy maintsy manana fitondram-panjakana samihafa. Ny votoatin'ny tarika matanjaka dia manome izao vahaolana manaraka izao: ny angovo elektronika dia mahazo hery hafa. Na dia izany aza, ny fahasamihafana misy eo amin'izy ireo dia kely loatra ka voahidin-dry zareo, mifampitakona mafy, ary manangana faritra mitohy. Noho izany, ny elanelan'ny elanelana iray amin'ny atoma tsirairay dia niova ho faritra iray amin'ny kristaly lehibe. Ny elanelan'ny teorian'ny tarika mpiorina dia hanampy amin'ny fanazavana ny fahasamihafana eo amin'ny dielectrics sy ny mpitarika.

Electron ao anatin'ny faritra

Efa niresaka ny zava-mitranga amin'ny setron'olon-tokana izay mifototra amin'ny arabe iray amin'ny atoma rehefa mitambatra ny kristaly. Saingy ny fitondran-tenany ao anatin'ity faritra ity dia mbola tsy nazavain'ny antsika hatramin'izao. Famaritana izany zava-dehibe izany satria mamaritra ny fahasamihafana misy eo amin'ny metaly sy tsy metaly. Araka ny voalaza etsy ambony, ny teôria momba ny soliden dia manondro fa ao anatin'ny faritra dia miovaova ny haben'ny angovo avy amin'ny kofehy samihafa amin'ny atôma tsirairay, ka mahatonga azy ireo tsy ho ela. Noho izany, tsy sarotra ny mandresy ny sakana mety manelanelana azy ireo ho an'ny elektronika - mivezivezy malalaka eo amin'izy ireo, ary na dia ny herinaratra aza dia ampy ho an'izany. Na izany aza, ny faritra rehetra nahazo alalana dia manana fetra. Misy foana ny angovo izay ambony na ambany noho ny hafa.

Valent, voarara, fitondran-tena

Eo anelanelan'ireo faritra ireo dia misy faritra misy herinaratra izay tsy misy ny sehatra iray izay mety misy ny elektronika. Ao amin'ny tabilao, miseho ho andrefana fotsy. Ary izany dia antsoina hoe faritany voarara. Ny electron dia afaka mandresy ity barazy ity amin'ny alàlan'ny fihantsiana. Noho izany, tsy maintsy mahazo ny hery ilaina amin'izany izy. Ny faritra misy ny hery ambony indrindra, izay ahazoana ny atôma nomena ho an'ny atidoha, dia antsoina hoe valence, ary ny manaraka dia ny fitondran-tena.

Metal, dielectric

Ny tarika teoria momba ny fitondran'ny soliden dia milaza fa ny fisiana na ny tsy fisian'ny elektronika ao amin'ny tarika mitondra tarika dia manondro ny fomba mora mora ny mandeha amin'izao fotoana izao. Noho izany, tsy mitovy ny metaly sy ny dielectrics. Amin'ny tranga voalohany, efa misy elektronika ny tarika mitondra, satria tafajanona miaraka amin'ny tarika valence. Midika izany fa ny singa manimba dia afaka mihetsika malalaka eo ambany fiantraikan'ny sehatry ny elektromagnetika, tsy misy angovo fanampiny. Noho izany, mitombo be ny vy eo amin'ny metaly, raha ny marina - raha vantany vao miseho ilay saha. Ary noho izany antony izany, ny vy dia vita amin'ny vy, varahina, alimo.

Ny fitaovana izay ahitana ny tarika mpitarika sy ny tarent valence dia mifototra avy amin'ny tsirairay dia antsoina hoe dielectrics. Ny elektônôma dia mihidy ao ambany ambany. Ny faritra voarara dia manasaraka ny disadisa misy eo amin'ny ambaratonga izay ahafahan'izy ireo mandroso malalaka. Ary ny hery tsy maintsy ampitaina amin'ny elektronika mba handresena azy, dia handrava ny fitaovana. Na hanova ny fananany tsy ho fankatoavana izany. Noho izany, ny fametahana plastika dia mandoro sy mandoro, fa tsy mitondra herinaratra.

Semiconductors

Saingy misy ny kilasy misy fitaovana midadasika izay manana faritra voarara, saingy amin'ny toe-javatra sasany dia afaka mitondra herinaratra. Antsoina hoe semiconductors izy ireo. Tahaka ny dielectrics, manana elanelam-piampanorenana eo amin'ny fitarihana sy ny fifampiarahabana izy ireo. Na izany aza dia kely izany ary handresy ny ezaka sasany isika. Ny semiconductor classique dia silisy (amin'ny teny latinina - silisy). Ny malaza Silicon Valley dia malaza amin'ny teknolojia mifototra amin'ny fampiasana ny fananana kristaly ity dia ny hamoronana fitaovana elektronika.