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必要なエネルギーを供給してやれば、伝導体の同じKのところに、 フォノンの吸収なしで垂直遷移しますが、それは間接遷移とは呼びません。 直接遷移です。定義を確認しましょう。 直接遷移:フォトンを吸収して伝導帯まで励起。 間接遷移:フォトンを吸収、さらにフォノンを吸収または生成して伝導帯に励起。 ついでに、こっちも確認した方が良いかもしれません。 直接ギャップ型半導体: 伝導帯の底の真下に、価電子帯のテッペンがある。 遷移に必要なギリギリのエネルギーを与えると、直接遷移が起こる。 間接ギャップ型半導体:伝導帯の底と価電子帯のテッペンがΔKだけずれてる。 遷移に必要なギリギリのエネルギーを与えると、間接遷移が起こる。 おそらく質問者さまもそうだと邪推するのですが、間接ギャップ型半導体の 説明図を見て「この種類の半導体では、必ず間接遷移が起きるのかな」 という誤解をしてしまう人は多いらしく、手持ちの
化学が難しいと言うよりも、化学は経験則の上に成り立っている学問なので その根底にある物理をきちんと理解してないとただの暗記物になってしまって理屈がわからなくなります。 金属「性」という言葉も非常に曖昧なのですが、ここで言っているのは良伝導体としての金属の性質ではなく 陽イオンになりやすいという元素としての化学的な性質のことです。 基本的には自由電子を持っていて電気がどちらの方向にも自由に流れるものを狭い意味での金属と呼びます。 もう少し物理学的に難しく言うと価電子バンドと伝導バンドの間にバンドギャップのないものが金属です。 金属性の強さとは、このバンドの重なりの大きさであると理解することが可能です。 この物理学的なバンドによる定義を導入すれば金属と非金属は厳密に区別できます。 ケイ素やゲルマニウムはバンドギャップが存在するので完全に非金属です。 ところが、このギャップの大きさは小さく、室温
定義 素粒子の分野では粒子のエネルギーを表すのに「電子ボルト」という単位を使う。 英語でいうと「エレクトロン・ボルト」で、記号は eV である。 エネルギーを表す単位と言えば普通は「ジュール」で、記号は J だが、こちらは滅多に使わない。 1 eV というのは、1 V の電位差で電子を加速するときに電子が得る運動エネルギーのことである。 プラスとマイナスの電極の間の電位差が 1 V なら、 電子はこの電極の間の電場に加速されて移動する間に、必ずこれだけのエネルギーを得る。 電極間の距離は関係ない。 距離を伸ばせば電場は弱くなるけれども力を受けながら移動する距離は増えるし、 逆に距離を縮めれば電場は強くなるからである。 そのエネルギーをジュールの単位で求めようとすれば、次のように計算できる。 この式を見ても分かるように、電子の質量の大きさは関係ない。 だから電子だろうが水素イオンだろうが、同
量子光学屋で、素粒子論は耳学問なんですが、とりあえず知ってるつもりのことだけ、書かせていただきます。 古い話ですが、ヤン-ミルズ理論~電弱統一理論では、光子のうち弱い相互作用を司る量子が質量をもち、電磁気力を司る光子が狭い意味でのフォトンになったわけですから、光子が質量をもたないのではなく、電弱統一理論の力の素粒子のうち、質量を持たない方が、光子と呼ばれるものである、というのが律儀な言いかたなのかもしれません。 ただ、光子のエネルギーは、容易に質量となり、また、その逆も容易に起きます。 たとえば、陽子と電子が無限のかなたから近づいていき、水素原子を形成する場合、電子の軌道のエネルギー準位が変化すれば、光子の形でエネルギーが外に放出されます。その光子のエネルギーは、陽子と電子のなす系が、質量を失うこと(古典的には、ポテンシャルエネルギーを失うこと)で補われます。 水素がイオン化して、陽子と電
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