Una imagen de enlace estricto simple muestra cómo los estados permitidos en un sólido se pueden cuantificar con el número de onda permitido
Una explicación alternativa para la formación de niveles de energía (casi) continuos (es decir, las bandas) es la siguiente: "... si un gran número N de átomos idénticos se unen para formar un sólido, como una red cristalina, los átomos " Los orbitales atómicos se superponen. Dado que el principio de exclusión de Pauli dicta que no hay dos electrones en el sólido que tengan los mismos números cuánticos, cada orbital atómico se divide en N orbitales moleculares discretos, cada uno con una energía diferente. Dado que el número de átomos en una pieza macroscópica de sólido es un número muy grande ( ) el número de orbitales es muy grande y, por lo tanto, están muy próximos en energía (del orden de eV). La energía de los niveles adyacentes está tan cerca que pueden considerarse como un continuo, una banda de energía". [copiado de Wikipedia ] ].
¿Cómo conciliar los dos conceptos?
El volumen (es decir, el tamaño) de un sólido es proporcional al número de partículas en él, ya que la densidad es constante (de lo contrario, se convierte en un sólido diferente), por lo tanto, si decimos que el nivel de energía es pequeño para el sistema tamaño, también es correcto decir que es pequeño debido a la gran cantidad de partículas.
En un sistema infinitamente grande, el espectro de energía es continuo, como es el caso de un electrón libre. Los niveles de energía discretos aparecen cuando el sistema está acotado y el espacio entre los niveles aumenta a medida que los límites se acercan. Esta es una manifestación del principio de incertidumbre de Heisenberg: la localización en el espacio significa que tenemos más incertidumbre en el momento y, por lo tanto, mayor energía. A este respecto, el sólido se diferencia del electrón libre por la superposición de un potencial periódico.