سبب عدم قدرة العلماء على تحديد موقع الالكترونات بدقة

ما هو سبب عدم قدرة العلماء على تحديد موقع الالكترونات بدقة ؟ يُطرح السؤال من قبل الطلبة ضمن مادة الفيزياء المنهجية، ويتم تعريف حركة الالكترونات بأنها الكمية التي تمثّل عامل ربط بين كلٍ من سرعة انجراف الالكترونات وبين المجال الكهربائي الذي يكون مسلطاً عبر المادة، ويُطلق على هذه الحركة انتقالية الالكترون، كما تُسمى الحركية أو الانتقالية، وهذه الحركة هي السبب الرئيس في عدم قدرة العلماء على تحـديد موقع الالكـترونات بدقة.

سبب عدم قدرة العلماء على تحديد موقع الالكترونات بدقة

يتمثل عدم قدرة العلماء على تحديد موقع الالكترونات بدقة في حركة الالكترونات والتي تسمى بالحركية والانتقالية، والتي تُعرف في علم الفيزياء بأنها الكمية التي تتولى مهمة الربط بين كلٍ من سرعة انجراف الالكترونات وبين المجال الكهربائي، كما أنّها تقوم بالربط بين المسلط من خلال مادة، وذلك طبقاً للعلاقة التالية ؛ v d = μ E {\displaystyle \,v_{d}=\mu E} {\displaystyle \,v_{d}=\mu E}.

حركة الاكترونات

يتضمن مصطلح حركة الالكترونات مجموعة من المصطلحات المتعددة، فقد أطلق عليها البعض انتقالية الالكترون، وسماها بعض العلماء بمصطلح الحركية، وخلال السطور امثلة على حركة الاكترونات.

امثلة على حركة الاكترونات

الحركية النموذجية للإلكترون في Si تكون عند مستوى درجة الحرارة الذي يوافق 300 K ، ففي هذه الحالة تكون حركتها مكافئة ل 1400 cm2/ (V·s) ، بينما تكون حركية الفجوة نحو450 cm2/ (V·s) ، وثمة حركيات مرتفعة جداً في عدد من الأنظمة التي يتم تصيفها على أنها منخفضة البعد؛ منها غازات الإلكترون التي تكون ثنائية البعد (2DEG) (3,000,000 cm2/ V·s عند درجة الحرارة المنخفضة)، بالإضافة إلى  أنابيب كربون نانونية (100,000 cm2/ V·s عند درجة حرارة الغرفة).

بالتالي فإنّ هذه الحركة هي سـبب عدم قـدرة العـلماء على تحديد موقع الالكترونات بدقة.