9.1: مقدمة لفيزياء المادة المكثفة
في هذا الفصل، ندرس تطبيقات ميكانيكا الكم على الأنظمة الأكثر تعقيدًا، مثل الجزيئات والمعادن وأشباه الموصلات والموصلات الفائقة. نقوم بمراجعة وتطوير مفاهيم الفصول السابقة، بما في ذلك وظائف الموجة والمدارات والحالات الكمومية. نقدم أيضًا العديد من المفاهيم الجديدة، بما في ذلك الترابط التساهمي ومستويات الطاقة الدورانية وطاقة فيرمي ونطاقات الطاقة والمنشطات وأزواج كوبر.

الموضوع الرئيسي في هذا الفصل هو التركيب البلوري للمواد الصلبة. لقرون، تم تقدير المواد الصلبة البلورية لجمالها، بما في ذلك الأحجار الكريمة مثل الماس والزمرد، وكذلك البلورات الجيولوجية من الكوارتز والخامات المعدنية. لكن الهياكل البلورية لأشباه الموصلات مثل السيليكون جعلت صناعة الإلكترونيات اليوم ممكنة أيضًا. في هذا الفصل، ندرس كيف تمنحها هياكل المواد الصلبة خصائص من القوة والشفافية إلى الموصلية الكهربائية.