고체 물질 속 전자 파동의 광명 상태와 암흑 상태.

가, 나, 다, 라로 표기한 네 개의 동그라미는 고체 물질의 단위 구조에 배열된 같은 종류의 원자 네 개를 나타내고, 그 주변의 곡선은 전자 파동의 상관관계를 나타낸다. 네 개의 원자가 두 쌍으로 대칭을 이루면 그림과 같이 오로지 네 가지 종류의 전자 파동 상관관계만 존재하게 된다. 파란색의 경우 각 원자의 전자 파동이 모두 같은 방향을 향하여 보강간섭이 일어나기 때문에 빛으로 관측할 수 있는 광명 상태가 된다. 반면, 빨간색, 노란색, 초록색의 경우 두 원자의 전자 파동은 위를 향하고, 두 원자의 전자 파동은 아래를 향하여 상쇄간섭이 발생하기 때문에, 빛으로 관측할 수 없는 암흑 상태의 전자가 형성되는 것이다. <그림설명 및 그림제공 : 연세대학교 김근수 교수>