金属键与金属及半导体绝缘体的颜色学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-12 格式:PPTX 页数:13 大小:127KB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学2.能带理论(lǐlùn)满带:被电子充满的能带;空带:没有电子填充的能带;导带:被电子部分填充的能带;不同金属元素和不同的原子轨道构成的能带宽度不同.能带间隙的大小决定该物质是导体、半导体、绝缘体。7.1.2金属(jīnshǔ)的颜色不同金属与合金颜色变化的原因是由于(yóuyú)吸收系数k随波长而变化.(1)铁和铜的颜色Fe3d64s2,4s已满,光照无明显变化,3d未满,会发生符合选择定则的跃迁。3d的态密度随能量增加只在小范围内往复变化,高于Fermi面部分随能量增加变化不大。铁对所有波长的光吸收都不完全,即吸收系数随波长变化不大,呈现灰色。Cu3d104s1,3d满而4s不满。4s轨道在高于Fermi能级出现态密度随能量增加而变小的状态,意味着在较高能级中发生跃迁的电子数没有(méiyǒu)低能级多,即对光的吸收减少,反射率也降低。光谱的蓝端能量高于红端,铜对蓝紫光的吸收和反射弱于对红黄光的吸收和反射,即吸收系数k对不同波长的光变化较大。对蓝紫光的部分吸收给出其补色,故金属铜是浅红带黄的颜色(2)银的颜色与光泽对所有(suǒyǒu)波长的光都有很高的反射率——银白色;只是光谱紫端反射率稍小,很少的吸收产生淡黄的暖光泽。(3)黄金的反射色与透射色Au5d106s1,s轨道不满,与铜类似,光谱紫端有比铜更小的反射率,比铜在更小波长范围内较弱的吸收给出其补色—黄色。金在光谱红端反射最强(吸收也最强),在紫端应有较强的透射.若打成厚度小于100nm(比可见光380~700nm的波长还小)的薄片,能观察到因光的透射而呈现的稍带淡蓝的绿色(lǜsè).观察到的透射色从另一个角度说明了吸收和反射的存在.7.1.5合金(héjīn)的颜色黄金:黄色,质软加入不同金属,产生多种颜色加入银与铜的混合物,不改变颜色,却可增加硬度,降低成本,即K金;加入25%的银产生绿色;加入25%的铜,产生红色;加入适量钯或铜、锌混合物,白金(báijīn);(是白色K金,千万别当作铂金!)加入少量铁,产生蓝色;加入铝产生绛紫色。7.1.6具有类金属外观的物质(wùzhì)的颜色7.2绝缘体与半导体的颜色(yánsè)7.2.2杂质对带隙的影响(yǐngxiǎng)及相关颜色2.“硼受主”的影响每引入一个硼原子,因缺少一个电子而产生一个空穴.空穴可接受从满带中激发来的电子,能级仅为0.4eV,也形成一个增宽的带,能吸收任何能量的光(很低的能量都可使电子进入空穴).每百万分之一的硼,可使金刚石呈现诱人(yòurén)的蓝色,十分稀有.室温下的热激发使电子从满带进入硼受主的能级,在满带中留下空穴,使含硼的金刚石有一定的电导率.