рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Физика

Физика - раздел Физика, Министерство Образования И Науки, Молодежи И Спорта...

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, молодЕЖИ И спортА

УКРАИНЫ

УКРАИНСКАЯ ИНЖЕНЕРНО-ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра физики, теоретической и общей электротехники

 

 

Физика

 

 

«КВАНТОВАЯ ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА»

 

Методические указания к лабораторным работам А1 – А5

Для иностранных студентов дневной и заочной форм обучения

Всех специальностей

 

 

 
 
Утверждено Научно-методическим советом Украинской инженерно- педагогической академии протокол № 2 от 11.10.11

 

 

 


Харьков 2011

УДК 531:534 (076.5)    

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

Лабораторная работа А-1.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ В ЗАКОНАХ

СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА И ВИНА С ПОМОЩЬЮ

ОПТИЧЕСКОГО ПИРОМЕТРА………………………..................................4

 

Лабораторная работа А-2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА…….……………………........8

 

Лабораторная работа А-3

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СЕЛЕНОВОГО

ВЫПРЯМИТЕЛЯ………………...…………………………………….........12

 

Лабораторная работа А-4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРО-ВОДНИКА С ПОМОЩЬЮ МОСТИКОВОЙ СХЕМЫ…………...............16

 

Лабораторная работа А-5

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ТЕРМОСОПРОТИВЛЕНИЙ……………...............23

 

 


Лабораторная работа А-1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННЫХ В ЗАКОНАХ СТЕФАНА-БОЛЬЦМАНА И ВИНА С ПОМОЩЬЮ ОПТИЧЕСКОГО

ПИРОМЕТРА

Цель работы

 

Изучение работы оптического пирометра с исчезающей нитью и измерение с его помощью температуры нагретого тела. Определение постоянной Стефана-Больцмана и постоянной в законе смещения Вина.

 

Общие положения

Температура раскаленных тел обычно определяется методами, основанными на законах излучения абсолютно черного тела. Абсолютно черным телом называется… Приборы, измеряющие температуру тела по его излучению, носят название… От яркостной температуры можно перейти к истинной температуре расчетным путем, если известно отношение яркостей…

Описание установки

Оптический пирометр состоит из зрительной трубы, внутри которой приблизительно в главной фокальной плоскости объектива помещена пирометрическая… Шкала прибора имеет два предела измерений: от 800 до 1400 и от 1200 до 2000 .… Оптическая система пирометра, состоящая из объектива и окуляра, позволяет рассмотреть нить на фоне раскаленного тела.…

Вопросы для самопроверки

 

1. Что называется абсолютно черным телом?

2. Сформулировать закон излучения абсолютно черного тела.

3. Какую температуру можно непосредственно измерять пирометром?

4. В чем различие между яркостной и термодинамической температурами?

5. Дать определение энергетической светимости.

6. Дать определение испускательной и поглощательной способности.

7. Каков физический смысл коэффициента в формуле (1.4)?

8. Каков физический смысл постоянной в законе смещения Вина?

9. Объяснить устройство и принцип работы оптического пирометра.

 

Порядок выполнения работы и обработка результатов эксперимента

Для измерения температуры ленты накала лампы-излучателя подать питание от электросети. Когда лента накалится до красного каления, навести на нее… Включить накал пирометрической лампы. Изменяя ток накала лампы реостатом 4,… Нить лампы пирометра обладает тепловой инерцией, поэтому регулировать ее накал следует медленно.

Оформление отчета

 

Отчет должен содержать следующие данные: цель работы, схему установки (см. Рис. 1.1 и Рис. 1.2), заполненную таблицу 1.1, расчет постоянных в законах Стефана-Больцмана и Вина, расчет погрешности измерений, выводы по работе.

 

Литература: [1], с. 310 – 314; [2], с. 7 – 16, 27 – 31.

 

 

Лабораторная работа А-2

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА

 

Цель работы

 

Определение постоянной Планка при помощи фотоэффекта.

 

Основные положения

Явление испускания электронов веществом под действием света называется внешним фотоэффектом. Фотоэффект принадлежит к числу явлений, в которых… . Пусть на поверхность металла падает поток фотонов. При взаимодействии фотона с электроном в твердом теле энергия…

Описание установки

 

 
 

Схема электрической цепи, предназначенной для определения постоянной Планка, приведена на рис. 2.1. В нее входит фотоэлемент Ф, между анодом и катодом которого от аккумулятора Е подается напряжение, регулируемое потенциометром R. Для измерения напряжения, подаваемого на фотоэлемент, подключается вольтметр V. Зеркальный гальванометр G служит для обнаружения фототока.

Вопросы для самопроверки

 

1. В чем заключается явление фотоэффекта?

2. Что такое работа выхода?

3. Указать единицы измерения работы выхода?

4. Записать и объяснить уравнение Эйнштейна.

5. Дать определение красной границы фотоэффекта.

6. Вывести формулу для определения постоянной Планка.

 

Порядок выполнения работы

Включить осветитель и установить начальное положение светового зайчика гальванометра на нуле шкалы при закрытом фотоэлементе. Поместить светофильтр перед фотоэлементом, включить лампу, освещающую… Подать на фотоэлемент задерживающее напряжение, а затем, увеличивая его, снова установить зайчик гальванометра в…

Оформление отчета

 

Отчет должен содержать следующие данные: цель работы, основные положения, схему установки (см. Рис. 2.1), заполненную таблицу 2.1, расчет постоянной Планка, выводы по работе.

 

Литература: [1], с. 316 – 321; [2], с. 35 – 40.

 

 

Лабораторная работа А-3

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК СЕЛЕНОВОГО

ВЫПРЯМИТЕЛЯ

 

Цель работы

 

Изучение характеристик селенового выпрямителя.

 

Общие положения

Полупроводники занимают по величине электропроводности промежуточное положение между металлами и изоляторами. Их проводимость растет с повышением… Для возникновения собственной проводимости чистого полупроводника необходимо… Во внешнем электрическом поле возникает направленное движение электронов и, следовательно, электропроводность…

Описание установки

    В работе исследуется селеновый выпрямитель (рис. 3.6), представляющий собой железную шайбу, покрытую слоем никеля, на… Селеновые элементы обычно собираются в столбики. На один селеновый элемент… В задачу исследования входит:

Вопросы для самопроверки

 

1. Назвать виды проводимости у полупроводников.

2. Как влияет изменение температуры на проводимость полупроводника? Нарисовать график этой зависимости.

3. Объяснить устройство селенового выпрямителя.

4. Что называется коэффициентом выпрямления?

5. При каких условиях возникает запирающий слой?

6. Применим ли к контактным выпрямителям закон Ома?

7. Каковы преимущества полупроводниковых диодов?

 

Порядок проведения работы и обработка экспериментальных данных

Снять вольт-амперную характеристику прямого и обратного токов. При прямом направлении тока для измерений включить миллиамперметр, при обратном –… Измерить прямой ток, поставив перед началом измерений движок потенциометра в… Повышая напряжение через 0,1 В до 1 – 1,2 В, провести отсчеты вольтметра и миллиамперметра. Данные записать в табл.…

Оформление отчета

 

Отчет должен содержать следующие данные: цель работы, основные положения, схему установки (см. Рис. 3.7), заполненные таблицы 3.1, 3.2, графики вольт-амперной характеристики прямого и обратного токов , коэффициента выпрямления и зависимости сопротивления селенового выпрямителя от напряжения , выводы по работе.

 

Литература: [1], с. 370 – 379; [2], с. 197 – 210, 220 – 225.

 

 

Лабораторная работа А-4

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ШИРИНЫ ЗАПРЕЩЕННОЙ ЗОНЫ ПОЛУПРОВОДНИКА С ПОМОЩЬЮ МОСТИКОВОЙ СХЕМЫ

 

Цель работы

 

Определение ширины запрещенной зоны полупроводника-термистора с помощью мостиковой схемы.

 

Общие положения

Твердые тела по своим электрическим свойствам делятся на проводники, полупроводники и изоляторы. Различия в их свойствах могут быть объяснены в… В изолированном атоме энергия электронов может принимать только определенные… При образовании кристаллов, в результате взаимодействия большого числа атомов, энергетические уровни электронов…

Описание установки и метода измерений

Термисторы – это полупроводниковые сопротивления, изготавливаемые обычно в виде таблеток или цилиндров малого размера. Наиболее распространенным и точным методом измерения сопротивления проводников… Сопротивления , и при искомом можно подобрать так, чтобы разность потенциалов между точками С и Д была равна нулю, т.…

Вопросы для самопроверки

1. Какие вещества называются полупроводниками?

2. В чем различия между металлами, полупроводниками и диэлектриками согласно зонной теории?

3. Как изменяется сопротивление металлов и полупроводников с изменением температуры?

4. Как влияют примеси на характер проводимости полупроводника?

5. Что называется термистором? Где они применяются? Нарисовать схему.

6. Что такое равновесие моста?

 

Порядок проведения работы и обработка экспериментальных данных

Проверить мостиковую схему. Определить сопротивление термистора при комнатной температуре и сопротивлениях… Включить нагреватель и определить сопротивление термистора при 5-6 значениях температуры в интервале: комнатная…

Оформление отчета

 

Отчет должен содержать следующие данные: цель работы, основные положения, схему установки (см. Рис. 4.8), заполненную таблицу 4.1, график зависимости , расчет ширины запрещенной зоны полупроводника, выводы по работе.

 

Литература: [1], с. 370 – 376; [2], с. 197 – 206.

 

 

Лабораторная работа А-5

 

ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ ТЕРМОСОПРОТИВЛЕНИЙ

 

Цель работы

 

Изучение термосопротивления, снятие вольт-амперной характеристики термистора.

Общие положения

К проводникам относятся все металлы и их сплавы. К полупроводникам принадлежит ряд чистых элементов IV – VI групп (например,… Диэлектриками являются подчас довольно сложные по составу соединения: стекла, органические и неорганические,…

Описание установки и метода измерений

Снятие вольтамперной характеристики предполагает в данной работе определение зависимости между приложенным к термистору напряжением и током,…     Вольтамперная характеристика металлических… Эта особенность вольтамперной характеристики термисторов обусловливает их широкое применение в системах…

Вопросы для самопроверки

 

1. Как зависит сопротивление полупроводников и металлов от температуры?

2. Дать объяснение проводимости металлов и полупроводников с точки зрения зонной теории электропроводности.

3. Назвать виды проводимости полупроводников.

 

Порядок выполнения работы

Движок потенциометра перед началом работы установить в нулевое положение. С помощью потенциометра подать на схему (рис. 5.4) напряжение порядка 30 В и… Для каждого из поданных напряжений снять показания миллиамперметра и вольтметра, измеряющих ток и напряжение на…

Оформление отчета

 

Отчет должен содержать: цель работы; схему установки (см. Рис. 5.4), таблицу результатов измерений; вольтамперную характеристику термистора и зависимость тока в цепи от подаваемого на схему напряжения, выводы по работе.

 

Литература: [1], с. 370 – 373; [2], с. 200 – 206.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Шкилько А.М., Рудакова Г.А. Физика: Учебное пособие. Харьков, УИПА, 2005, - 428 с., 249 ил.

2. Савельев И.В. Курс общей физики, т. 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Фізика атомного ядра и элементарных частиц: Учебное пособие. – М.: Наука, 1989. -304 с.

 

 


ДЛЯ ЗАМЕТОК

Учебное издание

 

 

Физика

 

«КВАНТОВАЯ ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА ТВЕРДОГО ТЕЛА»

Методические указания к лабораторным работам А1 –А5

Для иностранных студентов дневной и заочной форм обучения

Всех специальностей

 

 

Руденко Дмитрий Васильевич

Шуринова Елена Владимировна

Компанеец Игорь Валериевич

 

Ответственный за выпуск: пр. проф. Шкилько А.М.

 

Формат 60х84 1/16. Усл. печ. лист. 1.75 Тираж 100 экз.


Ó Украинская инженерно-педагогическая академия


61003, г. Харьков, ул. Университетская, 16, тел. 733-79-79

 

– Конец работы –

Используемые теги: Физика0.045

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Физика

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Предмет физики. Теория и эксперимент в физике Физика – наука о наиболее простых и общих формах движения материи
Физика наука о наиболее простых и общих формах движения материи... Основным методом исследования в физике является опыт В результате обобщения... Экспериме нт также опыт в научном методе метод исследования некоторого явления в управляемых условиях...

Мир дискретных объектов - физика частиц. Модель частицы (корпускула). От физики Аристотеля до физики Ньютона
Л е в к и п п 5 век до н. э древнегреческий философ-материалист, один из создателей древней атомистики. Левкипп был учителем Демокрита, фигура… Пустота разделяет все сущее на множество элементов. Свойства этих элементов… Историческое место философии Демокрита определяется переходом древнегреческой натурфилософии к выработке понятия…

КВАНТОВАЯ ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
На сайте allrefs.net читайте: КВАНТОВАЯ ОПТИКА. АТОМНАЯ ФИЗИКА. ФИЗИКА АТОМНОГО ЯДРА И ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ. Ю В Тихомиров...

Квантовая физика и физика атома
На сайте allrefs.net читайте: Квантовая физика и физика атома.

Квантовая физика и физика атома
На сайте allrefs.net читайте: Квантовая физика и физика атома.

КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА АТОМНАЯ ФИЗИКА И СПЕКТРОСКОПИЯ ЭЛЕМЕНТЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего... Quot САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С П КОРОЛЕВА...

Квантовая физика и физика атома
Задание... Задание...

Предмет физики. Разделы механики. Методы физического исследования. Связь физики с другими дисциплинами. Физические модели
Физика это наука о природе в самом общем смысле часть природоведения Она изучает вещество материю и энергию а также фундаментальные... Элементы кинематики материальной точки Радиус вектор... Второй и третий законы Ньютона закон Ньютона ускорение приобретаемое материальной точкой пропорционально...

Краткий курс механики в качестве программы и методических указаний по изучению курса Физика Краткий курс механики: Программа и методические указания по изучению курса Физика / С
Федеральное агентство железнодорожного транспорта... Омский государственный университет путей сообщения...

От физики необходимого к физике возможного
Тем не менее во всех явлениях макроскопической физики, химии, геологии, биологии или гуманитарных наук будущее и прошлое неравноправны - в них… Парадокс времени не был осмыслен вплоть до второй половины XIX века. В те… В последние десятилетия родилась новая наука - физика неравновесных процессов, связанная с понятиями самоорганизации и…

0.036
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам