تمایل به جایگزیدگی الکترون در فلز

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
آرژنا

نام: نسرین آذری

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۱/۴/۲۸ - ۲۰:۲۱


پست: 277

سپاس: 153

تمایل به جایگزیدگی الکترون در فلز

پست توسط آرژنا »

سلام دوستان smile072 smile072 smile072

دلیل شکل گیری پیوند فلزی اینه که الکترون های آزاد اتم ها در فلز پخش میشن و این مسئله باعث کاهش انرژی فلز میشه. در واقع الکترون ها تمایلی به جایگزیدگی ندارند.

سوال من اینه که چرا الکترون ها در فلز تمایلی به جایگزیدگی ندارند؟
فرقی نمی کند گودال کوچک آبی باشی یا دریایی بیکران
زلال که باشی
آسمان در توست!

نمایه کاربر
[email protected]

نام: م. ج. معروف به گربه ی زَبادی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۰/۹/۲۴ - ۱۱:۴۹


پست: 1454

سپاس: 514

جنسیت:

تماس:

Re: تمایل به جایگزیدگی الکترون در فلز

پست توسط [email protected] »

سلام
والا من فکر می کنم که این به فواصل هسته ها از هم و میزان بُرد موثر نیروی کولنی هسته ها بستگی داره که این نیروها احتمالاً در لایه های آخر توی فلزات یه جورایی همدیگه رو خنثی می کنن (یا این بُرد برای هر هسته در لایه های دور بیش از حد تضعیف میشه) و الکترون ها هاج و واج می مونن که گرد کدوم هسته بچرخن و برای همین آزادگی رو به چند خدایی ترجیح می ده smile021
فکر کنم توی یه حالات پلاسما هم که تعداد الکترون ها و پروتن ها با هم برابره و پلاسما خنثاست، الکترونها در قید هیچ کدوم از هسته هاشون نیستن و خاصیت فلزگونه از خودشون نشون می دن و فکر کنم به خاطره همینه که خیلیاشون رسانا هستن.

حالا یه سوالِ شاید جالب اینه که آیا احتمال داره مدارهای مانای بور در فواصل خیلی دور از هسته معنای خودشون رو از دست بِدن و الکترون ها مجاز باشن تا در هر فاصله ی دلخواه از هسته ها حرکت کنن؟

نمایه کاربر
آرژنا

نام: نسرین آذری

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۱/۴/۲۸ - ۲۰:۲۱


پست: 277

سپاس: 153

Re: تمایل به جایگزیدگی الکترون در فلز

پست توسط آرژنا »

[email protected] نوشته شده:سلام
والا من فکر می کنم که این به فواصل هسته ها از هم و میزان بُرد موثر نیروی کولنی هسته ها بستگی داره که این نیروها احتمالاً در لایه های آخر توی فلزات یه جورایی همدیگه رو خنثی می کنن (یا این بُرد برای هر هسته در لایه های دور بیش از حد تضعیف میشه) و الکترون ها هاج و واج می مونن که گرد کدوم هسته بچرخن و برای همین آزادگی رو به چند خدایی ترجیح می ده smile021
فکر کنم توی یه حالات پلاسما هم که تعداد الکترون ها و پروتن ها با هم برابره و پلاسما خنثاست، الکترونها در قید هیچ کدوم از هسته هاشون نیستن و خاصیت فلزگونه از خودشون نشون می دن و فکر کنم به خاطره همینه که خیلیاشون رسانا هستن.

بله. البته فکر میکنم چیزی که میگید درسته اما پاسخ سوال من باید کاهش انرژی رو توجیه کنه.
شاید دلیلش به این موضوع مربوط بشه که در فلز الکترون های آزاد به جای خاصیت ذره ای(جایگزیده) خاصیت موجی از خودشون نشون میدن. موجی که در کل فلز پخش شده.
چرا الکترون های لایه آخر فلز دوست دارند اینطور رفتار کنند و چرا این رفتار باعث کاهش انرژی میشه؟
فرقی نمی کند گودال کوچک آبی باشی یا دریایی بیکران
زلال که باشی
آسمان در توست!

dusty3

عضویت : جمعه ۱۳۹۴/۴/۲۶ - ۱۱:۱۰


پست: 39

سپاس: 16

Re: تمایل به جایگزیدگی الکترون در فلز

پست توسط dusty3 »

خیر ربطی به دوگانگی موج-ذره نداره.

کاهش انرژی بدلیل گسترده شدن تابع موج الکترونه
هر چه تابع موج گسترده تر باشه سطح انرژی پایین تر میاد.

---
اتفاق جالبی که میتونه بیفته اینه که سیستم بلور از حالت منظم به نامنظم تبدیل بشه طوری که تابع پتانسیل الکترون از حالت پیوسته خارج بشه.
یعنی سیستم رسانا به نارسانا تبدیل بشه! این جایگزیدگی برای ذراتی مثل فوتون هم میتونه اتفاق بیفته.
پدیده ای که به جایگزیدگی اندرسون معروفه.
Anderson localization

نمایه کاربر
[email protected]

نام: م. ج. معروف به گربه ی زَبادی

محل اقامت: تهران

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۰/۹/۲۴ - ۱۱:۴۹


پست: 1454

سپاس: 514

جنسیت:

تماس:

Re: تمایل به جایگزیدگی الکترون در فلز

پست توسط [email protected] »

آرژنا نوشته شده:بله. البته فکر میکنم چیزی که میگید درسته اما پاسخ سوال من باید کاهش انرژی رو توجیه کنه.
شاید دلیلش به این موضوع مربوط بشه که در فلز الکترون های آزاد به جای خاصیت ذره ای(جایگزیده) خاصیت موجی از خودشون نشون میدن. موجی که در کل فلز پخش شده.
چرا الکترون های لایه آخر فلز دوست دارند اینطور رفتار کنند و چرا این رفتار باعث کاهش انرژی میشه؟

بنده در زمینه ی مکانیک کوانتومی فعال نیستم البته مدت ها پیش کتابهای متوسطی رو درباره ی مکانیک کوانتومی خوندم ولی چون نظریات مطرح شده چندان ذهنم رو به خودشون مشغول نکرد، رفته رفته مطالعه و تفکر رو در این زمینه کنار گذاشتم (البته بجز معدودی از ایده های بنیادی). بنابراین با اینکه تسلط شایسته ای در این زمینه ندارم، صلاح دیدم بخش هایی از کتاب فیزیک جدید نوشته ی سروی، موسس و مویر رو درباره ی سوال شما نقل کنم و امیدوارم پاسخ سوالتون رو با خوندنش پیدا کنید:

"اگر دو اتم مشابه در فاصله ی دور از همدیگر قرار داشته باشند، برهم کنش نمی کنند و ترازهای انرژی الکترونی آنها مانند ترازهای انرژی اتم های منفرد خواهد بود. فرض کنید این دو اتم، سدیم هستند. هر اتم سدیم دارای یک الکترون 3s با انرژی ویژه است. هنگامی که دو اتم سدیم به کنار یکدیگر آورده می شوند، توابع موج آنها برهم نهش می کنند و دو تراز تبهگنی 3s به دو تراز شکافته می شوند. با در نظر گرفتن توابع موج الکترونی مناسب برای اتم های دور از هم و اتم های نزدیک به هم، علت این شکافته شدن را می توان فهمید (البته من که نفهمیدم smile021 ولی شاید برهمکنش سازنده و ویرانگر مسببش باشه) ... توجه کنید که یک الکترون در حالت [tex]\psi_{1}+\psi_{2}[/tex] با احتمال زیاد در وسط فاصله ی میان هسته های یونی جاذب قرار دارند، لذا پیوند الکترون در حالت [tex]\psi_{1}+\psi_{2}[/tex] قوی تر از حالت [tex]\psi_{1}-\psi_{2}[/tex] است (یعنی انرژی کمتری دارد) این امر باعث می شود تا ترازهای انرژی 3s متفاوت باشند. وقتی که تعداد زیادی از اتم ها به یکدیگر نزدیک می شوند تا یک جسم جامد تشکیل دهند، پدیده ی مشابهی رخ می دهد. هرچه اتم ها به یکدیگر نزدیک تر شوند، ترازهای انرژی اتمی منفرد شروع به شکافته شدن می کنند...اگر این بحث را برای تعداد زیادی از اتم ها تعمیم دهیم، چندین تراز نزدیک به هم به دست خواهیم آورد که می توان آن ها را به صورت نوار پیوسته ای از ترازهای انرژی در نظر گرفت...اگر یک میدان الکتریکی به فلز اعمال شود، الکترون هایی که انرژی آن ها در حد انرژی فرمی است، فقط به مقدار کمی از انرژی اضافی میدان الکتریکی نیاز دارند تا به نزدیکی حالت های انرژی خالی (احتمالاً لایه های 3p مدنظره) برسند. بنابراین الکترون ها تحت اثر میدان ضعیف اعمال شده به فلز، می توانند آزادانه حرکت کنند زیرا تعداد زیادی حالت انرژی اشغال نشده در نزدیکی حالت های انرژی اشغال شده وجود دارد."

نمایه کاربر
آرژنا

نام: نسرین آذری

عضویت : چهارشنبه ۱۳۹۱/۴/۲۸ - ۲۰:۲۱


پست: 277

سپاس: 153

Re: تمایل به جایگزیدگی الکترون در فلز

پست توسط آرژنا »

dusty3 نوشته شده:خیر ربطی به دوگانگی موج-ذره نداره.

کاهش انرژی بدلیل گسترده شدن تابع موج الکترونه
هر چه تابع موج گسترده تر باشه سطح انرژی پایین تر میاد.

---
اتفاق جالبی که میتونه بیفته اینه که سیستم بلور از حالت منظم به نامنظم تبدیل بشه طوری که تابع پتانسیل الکترون از حالت پیوسته خارج بشه.
یعنی سیستم رسانا به نارسانا تبدیل بشه! این جایگزیدگی برای ذراتی مثل فوتون هم میتونه اتفاق بیفته.
پدیده ای که به جایگزیدگی اندرسون معروفه.
Anderson localization

چطور ربطی نداره؟ همین که از خاصیت موجی الکترون برای این موضوع استفاده میکنیم یعنی خاصیت ذره ایش دخیل نیست دیگه.
ولی از جوابتون ممنون.
امروز علت اینکه گستردگی تابع موج باعث کاهش انرژی میشه رو فهمیدم .
عدم قطعیت تکانه -مکان. گستردگی تابه موج باعث کاهش تکانه و کاهش انرژی میشه.
فرقی نمی کند گودال کوچک آبی باشی یا دریایی بیکران
زلال که باشی
آسمان در توست!

ارسال پست