Рис. 1.6. Сили, які діють на частинки, розміщені всередині кристала 1 і в поверхневому шарі кристала 2

редину кристала. Атом на поверхні має меншу, ніж в об'ємі, кількість найближчих сусідів, і всі вони розмішені з одного боку.

Внаслідок розглянутих вище явиш поверхня твердого тіла зазвичай розглядається разом із шаром атомів, прилеглих до неї, тобто з приповерхневим шаром атомів. Поверхня і приповерхневий шар є особливою нерівноважною ділянкою твердого тіла, глибина якої може становити кілька параметрів ґратки.

Найпростіший випадок — це коли поверхня є "атомно-чистою", тобто вільною від молекулярних комплексів: атомів, молекул чи іонів будь-яких інших речовин. Залежно від величини і характеру спотворень такі поверхні умовно діляться на зміщені і перебудовані.

Атоми на зміщеній поверхні зміщені на невеликі відстані, зв'язки між ними не порушуються і залишаються такими, як і в об'ємі твердого тіла.

Атоми на перебудованій поверхні не знаходяться в положеннях, що відповідають рівноважним позиціям у ґратках даного кристала. При цьому характерні для об'єму кристала зв'язки можуть бути порушені і замінені специфічними поверхневими зв'язками. Зсуви, характерні для приповерхневого шару, зазвичай захоплюють п'ять-шість атомних шарів, що прилягають до поверхні.

Виникнення поверхні в металевому кристалі істотно впливає на розподіл вільних електронів у металі. На поверхні відбувається згладжування електронної щільності. З поверхні починається емісія електронів — так звана екзоелектронна емісія. Видалення електронів із поверхні викликає появу позитивного заряду в шарах, прилеглих до поверхні, що призводить до появи негативного заряду на поверхні, тобто з'являється поверхневий подвійний заряджений шар.