Você está perguntando sobre um conceito fundamental na mecânica quântica relacionada à forma como os elétrons se comportam em átomos. Aqui está um colapso:

elétrons e níveis de energia

* conchas atômicas: Os elétrons em um átomo ocupam níveis específicos de energia chamados "conchas". Essas conchas são como "pisos" em um edifício, com cada concha representando um nível de energia diferente. Quanto mais perto a concha estiver do núcleo, menor a energia.
* Excitação eletrônica: Quando um elétron ganha energia (por exemplo, absorvendo um fóton de luz), ele pode "pular" para um nível de energia mais alto. Isso é chamado de excitação.
* Relaxamento de elétrons: Um elétron excitado é instável e quer retornar ao seu estado de menor energia. Quando isso acontece, libera o excesso de energia, geralmente como um fóton de luz. É por isso que os átomos emitem comprimentos de onda específicos da luz.

A zona proibida (lacuna de banda)

* Bandas de energia: Nos sólidos, os níveis de energia dos elétrons não são mais discretos, mas formam faixas de níveis de energia espaçados. Essas bandas são separadas por lacunas chamadas zonas proibidas ou lacunas de banda .
* Condutores, isoladores, semicondutores: O tamanho da lacuna da banda determina a condutividade elétrica do material.
* Condutores: Tenha lacunas de banda muito pequenas, permitindo que os elétrons se movam facilmente entre as bandas.
* isoladores: Tenha grandes lacunas de banda, exigindo energia significativa para excitar elétrons em toda a lacuna.
* semicondutores: Tenha lacunas de banda de tamanho intermediário, permitindo alguma condutividade sob certas condições.

Como os elétrons "saltam" na presença de uma zona proibida

1. Excitação: Para que um elétron salte de uma faixa de energia mais baixa para uma maior, ele precisa adquirir energia suficiente para superar a lacuna da banda. Esta energia pode vir de:
* calor: A energia térmica pode excitar elétrons.
* luz: Fótons de luz com energia suficiente podem excitar elétrons.
* Campos elétricos: Campos elétricos fortes podem fornecer a energia necessária.

2. pulando: Depois que o elétron ganha energia suficiente, ele pode pular a zona proibida e ocupar um estado de energia vazia na banda superior.

3. Relaxamento: Um elétron em uma banda de energia mais alta é instável e deseja retornar a um nível de energia mais baixo. Pode fazer isso por:
* Emissão : Liberando um fóton de luz (emissão de luz).
* Colisões: Perder energia através de colisões com outros átomos ou elétrons.

Pontos importantes

* mecânica quântica: O comportamento dos elétrons nos átomos é governado pela mecânica quântica, que descreve a natureza das ondas das partículas.
* Níveis de energia discreta: Os elétrons só podem ocupar níveis específicos de energia, não qualquer valor intermediário. Isso explica por que os elétrons saltam em vez de transição suavemente entre os níveis de energia.

Deixe -me saber se você quiser mais detalhes sobre qualquer um desses conceitos!