Atome
Das folgende Applet illustriert den Übergang von einem einzelnen Atom zu einem Kristall mit einer sehr großen Zahl von regelmäßig angeordneten Atomen, wobei der Abstand der Atome untereinander so gering ist, dass die Atome miteinander in Wechselwirkung stehen. Die Umgebungstemperatur sei in dem Beispiel sehr niedrig, so dass jeweils die untersten Energiezustände besetzt sind.
Man sieht:
- Bei einem einzigen Atom (n=1) erhält man zwei mögliche Energiezustände, von denen der untere besetzt ist.
- Bei zwei Atomen (n=2) spalten sich die Energiezustände wegen der Kopplung zwischen den beiden Atomen auf.
- Erhöht man die Anzahl der Atome weiter, so spalten sich die Energieniveaus immer weiter auf, bis diese bei einer sehr großen Anzahl von Atomen (hier n=16) so dicht beieinander liegen, dass man nicht mehr von Energielinien sondern von Energiebändern spricht.
- Da in diesem Beispiel eine sehr niedrige Umgebungstemperatur angenommen wurde, befinden sich alle Elektronen in dem jeweils niedrigsten Energiezustand, d.h. in dem unteren Energieband. Das obere Energieband ist unter diesen Bedingungen vollständig unbesetzt.