section_heading: Elektroni u periodičnom potencijalu
paragraph_text: Valna teorija uspjela je objasniti najvažnija svojstva metala. Metale, kao i druga čvrsta tijela, karakterizira pravilan raspored atoma ili atomskih grupa. Kristalna simetrija ima dalekosežne posljedice za gibanje elektrona. Na pojedini elektron djeluje privlačna sila atomskih jezgri i odbojna sila ostalih elektrona. Ta djelovanja na elektron opisujemo zbirno električnim potencijalom u kojem se kreće elektron. Kad se elektron nalazi u blizini atomske jezgre, potencijal ima oblik Coulombova električnog potencijala, jer tada preteže samo djelovanje jezgre. U kristalu se periodično ponavljaju atomske jezgre. Prema tome i potencijal je periodičan. Zbog jednostavnosti promatrajmo jednodimenzionalni kristal. Kako se ponavljaju atomske jezgre, tako se ponavljaju i potencijalna korita. U svakoj atomskoj jezgri na pravcu ima potencijal ponor. Kad se elektron nalazi u blizini jezgre, njegova je energija veća od potencijalne energije. U klasičnoj mehanici elektron bi stalno titrao u potencijalnom koritu jedne jezgre. Kao kod atoma, tako bi i u kristalu bili elektroni stalno vezani uz svoje atomske jezgre. Drukčije je u kvantnoj teoriji. Valna svojstva osposobljuju elektron da prelazi iz jednog potencijalnog korita u drugo (tuneliranje ili tunelski učinak). Jezgre ne mogu zadržavati elektrone u svojoj blizini. Oni se kreću po čitavom kristalu. U svojem gibanju kroz prostor kristala ima elektron konstantnu brzinu i konstantni smjer. Gibanje elektrona u kristalu sliči dalekosežno ponašanju "slobodnih" čestica plina. Elektron ne može, doduše, napustiti kristal, ali se u njemu kreće poput slobodne čestice.