Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Energie

Verschil tussen energieniveau en band?

De termen "energieniveau" en "band" zijn gerelateerd aan de energietoestanden van elektronen in atomen en vaste stoffen, maar ze verwijzen naar verschillende dingen:

energieniveau:

* Definitie: Een energieniveau beschrijft een specifieke, afzonderlijke hoeveelheid energie die een elektron kan bezitten binnen een atoom.

* Scope: Geldt op individuele atomen.

* Natuur: Gekwantiseerd - wat betekent dat elektronen alleen kunnen bestaan op specifieke energieniveaus, niet tussendoor.

* Voorbeeld: Het BOHR -model van het waterstofatoom heeft verschillende energieniveaus gelabeld als n =1, n =2, n =3, enz.

Energieband:

* Definitie: Een energieband vertegenwoordigt een reeks dicht bij elkaar geplaatste energieniveaus die elektronen in een vast materiaal kunnen bezetten.

* Scope: Geldt op vaste stoffen (kristallen).

* Natuur: Gevormd door de interactie van veel atomen in een kristalrooster, waardoor energieniveaus in banden worden uitgebreid.

* Voorbeeld: In metalen zijn de valentieband en geleidingsband belangrijke banden die de elektrische geleidbaarheid bepalen.

Belangrijkste verschillen:

| Feature | Energieniveau | Energieband |

| --- | --- | --- |

| Scope | Enkel atoom | Vast materiaal |

| Natuur | Discreet, gekwantiseerd | Continu bereik |

| oorsprong | Energie stelt binnen een atoom | Interactie van energieniveaus in veel atomen |

| Toepassing | Elektronengedrag beschrijven in atomen | Het uitleggen van elektrische geleidbaarheid, optische eigenschappen van vaste stoffen |

Analogie:

Stel je een trap voor met discrete stappen (energieniveaus). Stel je nu veel trappen dicht bij elkaar voor en vormt een continue helling (energieband).

Samenvattend:

* energieniveaus zijn specifieke, afzonderlijke energiewaarden voor elektronen in atomen.

* energiebanden zijn continue reeksen van toegestane energieniveaus voor elektronen in vaste stoffen, die voortvloeien uit de interactie van veel atomen.

Inzicht in het verschil tussen energieniveaus en banden is cruciaal voor het begrijpen van de eigenschappen van materialen en hun interacties met licht en elektriciteit.