Treść rozdziału
Wstęp
W tym rozdziale zobaczymy, jak mechanikę kwantową stosuje się do bardziej złożonych układów, takich jak molekuły, metale, półprzewodniki i nadprzewodniki. Przypomnimy i rozwiniemy koncepcje z poprzednich rozdziałów, w tym funkcje falowe, orbitale i stany kwantowe. Wprowadzimy także wiele innych pojęć, m.in. wiązania kowalencyjnego, rotacyjnych poziomów energetycznych, energii Fermiego, pasm energetycznych, domieszkowania oraz par Coopera.
Głównym tematem tego rozdziału jest struktura krystaliczna ciał stałych. Przez wieki kryształy ceniono za ich piękno, na przykład klejnoty takie jak diamenty czy szmaragdy, a także kryształy geologiczne, jak kwarc czy rudy metali. Jednakże struktury krystaliczne półprzewodników takich jak krzem umożliwiły powstanie współczesnego przemysłu elektronicznego. W tym rozdziale dowiemy się, jak struktura ciał stałych wpływa na ich właściwości, począwszy od twardości i przezroczystości aż po przewodnictwo elektryczne.