[현대물리] 다른 각도로 접근하여 분석하는 고체의 에너지 띠 이론

고체안의 전자들이 주기적으로 배열된 양이온에 의한 퍼텐셜 영역에서 움직이게 된다면 회절 효과가 나타난다. 질량을 가진 입자는 드브로이가 제안한 물질파의 특성을 갖기 때문이다. 이 물질파의 파장값에 해당하는 회절의 특성을 보이는 것이다. 

 

따라서 이 회절에 의해 각각의 전자들은 특정 범위의 운동량을 가지게 되고, 이 결정된 운동량이 고체내 전자들의 허용된 에너지 띠를 만드는 것이다.

 

---

금속 특유의 광택은 왜 생기는 것일까?

---

가시광선의 광자가 갖는 에너지는 1eV ~ 3eV 정도이다.

금속 내의 자유전자는 원자가띠를 벗어나지 않고도 이 정도의 에너지는 흡수한다. 따라서 가시광선에 대해선 금속이 불투명하고, 이 흡수한 빛을 재복사하기 때문에 입사한 빛이 반사된 형태로 나타나 반짝반짝거리는 광택이 나타나는 것이다.

 

부도체 내의 전자는 전이되기 위해선 3eV 이상의 광자가 필요하기 때문에 가시광선에 대해서는 투명하다.

(대부분의 부도체가 불투명한 이유는 격자 구조가 워낙에 불규칙해서 빛의 산란과 난반사가 일어나기 때문에)