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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 无机/物化 » jiagle » HOMO与LUMO的差值可不可以理解为带隙？
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mbchen

专家顾问 (著名写手)

【答案】应助回帖

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冰点降温: 金币+30, 谢谢专家回帖应助。 2021-07-15 08:04:11
冰点降温: 应助指数+1 2021-07-15 08:04:16
冰点降温: 金币+20, ICEPI+1, 精彩解答，陈老师辛苦啦。 2021-07-15 08:04:38
简单来说：可以。
但是全面定性地作如下分析，可以看到其中的区别与联系：

（1）占据轨道和价带：占据轨道是对一个分子说的电子轨道，而价带是指一个固体说的占据的电子轨道。

（2）以共轭烯烃为例，一个分子的最高占据轨道（HOMO）与最低空轨道（LUMO）之间的间距会随共轭碳原子数的增加而变得异常地大，这就是通常说的“共轭效应”（或轨道重叠相互作用）造成的能级分裂。一个分子内的原子核数越大，则能级分裂也越大。同时，占据轨道之间变得越来越密集，空轨道之间也变得越来越密集。

（3）若进一步考虑共轭体系的原子核总数变成固体那样的无限大（固体中称为自由电子或共享电子），无限多个“占据轨道”连成一条带，称为价带（valence band），而能级分裂的区域就成为禁带（gap），无限多个“空轨道”也连成一条带，称为导带（conduction band）。
能带的宽度取决于固体单胞之间的轨道重叠，固体中能带的空间走向取决于轨道重叠的几何走向。
当然，“带”的概念是定性的，“能带”的定量描述应该用分布，即用能级密度这样的分布函数来描述。
其次，通常为理论处理的方便起见，固体中的能带分布用的空间是“倒易空间”，不是通常直观的空间。这点不是本质的，习惯了就好了
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3楼2021-07-14 09:41:48
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