Las bandas llenas no pueden transportar corriente eléctrica sin estados cercanos accesibles. Los metales tienen bandas parcialmente llenas o superpuestas; los semiconductores tienen una banda prohibida pequeña. El dopaje con donantes y aceptores cambia la población de portadores.
8.3
Utilizar la relación rectora
La ocupación de Fermi–Dirac es 1/[exp((E−μ)/(kT))+1]. A temperatura cero se convierte en un escalón en la energía de Fermi; el ensanchamiento térmico no hace que todos los estados estén a medio ocupar.
8.4
Aplicar las condiciones
Las poblaciones radioactivas obedecen N=N0e^(−λt), actividad λN y vida media ln2/λ. La energía de enlace proviene de un déficit de masa multiplicado por c²; compare la energía de enlace por nucleón al discutir la estabilidad.
8.5
Verificar la conclusión
Los procesos nucleares y de partículas deben conservar carga, energía, momento y los números cuánticos aplicables. La desintegración beta incluye un neutrino o antineutrino; una historia de dos cuerpos solo con electrones no puede explicar su espectro de energía continuo.
8.6
Método resuelto
La energía de enlace es la energía positiva requerida para separar un núcleo en nucleones libres.
Para una reacción utilice masas en reposo iniciales y finales totales, con una convención de masa consistente.
$$Q=(M_i-M_f)c^2.$$
Una disminución de masa de 0.0040 unidades de masa atómica da como resultado
$$Q=\Delta M c^2=(0.0040\,\mathrm u)(931.5\,\mathrm{MeV}/\mathrm u)=3.73\,\mathrm{MeV}.$$
Un Q positivo significa liberación de energía. Carga, número de nucleones, energía y momento
todavía deben equilibrarse; Q solo no establece una tasa de reacción.
Cada vida media reduce la actividad a la mitad; la energía se libera moviéndose hacia el pico del hierro, mediante fusión desde la izquierda o fisión desde la derecha
8.7
Verificar condiciones y vocabulario
La actividad y la población sobreviviente decaen ambas, pero sus unidades difieren: la actividad es transiciones por segundo.
banda prohibida: Un intervalo de energía sin estados electrónicos permitidos en el modelo de bandas.
vida media: Tiempo para que una población radioactiva se reduzca a la mitad.
Lecciones interactivas sobre este tema
Trátalo paso a paso, con ejercicios de verificación instantánea.