3.1.1. Vedenie prúdu v tuhých látkach

Základnú predstavu o stavbe hmoty poskytuje Bohrov model atómu. Podľa toho modelu sa atóm skladá zo sústavy častíc, pričom stred atómu tvorí jadro a okolo neho sa pohybujú elektróny (é). Jadro sa skladá z kladných protónov a z elektricky neutrálnych neutrónov. Častice sú rozmiestnené vo veľmi malom priestore. Ak je atóm v priestore osamotený, dráhy jeho elektrónov (é) sú kruhové so stredom v strede jadra atómu.

Kvantová mechanika dokazuje, že polomery dráh é pri ich pohybe okolo jadra nie sú ľubovoľné. Možné dráhy é sú združené do skupín, ktoré sa nazývajú sféry, pričom každá sféra sa skladá z veľkého počtu samostatných, navzájom oddelených dráh.  

Poloha elektrónu (é) na príslušnej dráhe je daná rovnováhou medzi príťažlivou silou jadra atómu a odstredivou silou, ktorá pôsobí na é v dôsledku jeho pohybu po kruhovej dráhe. Pretože medzi jadrom a é pôsobí príťažlivá sila, každej vzdialenosti  elektrónu od jadra zodpovedá určitá potenciálová energia. V strede jadra atómu je potenciálová energia nulová. Smerom od jadra sa potenciálová energia zväčšuje. Preto platí, že čím sa é pohybuje na vzdialenejšej dráhe od jadra, tým má väčšiu potenciálovú energiu.  

Sféry blízko pri jadre sú pri väčšine prvkov zaplnené a ich é sú pevne pútané k jadru. Naopak, vonkajšiu sféru má väčšina prvkov neúplnú. Elektróny tejto sféry vytvárajú vzájomné väzby s é iných atómov. Preto sa táto sféra nazýva valenčná.

Všetky deje, ktoré súvisia s vedením prúdu v látkach, sa týkajú é práve tejto valenčnej sfére.  

Otázky na opakovanie:

1) Z čoho sa skladá atóm?

2) Z akých častí sa skladá jadro?

3) Čím je daná poloha elektrónu?

4) Čo pôsobí medzi jadrom a é?

5) Potenciálová energia zodpovedá...?

6) Čo je charakteristické pre valenčnú sféru?