Лабораторная работа №1 "Физика". Вариант № 8

Цена:
50 руб.

Состав работы

material.view.file_icon
material.view.file_icon ЛР Физика 2.docx
Работа представляет собой rar архив с файлами (распаковать онлайн), которые открываются в программах:
  • Microsoft Word

Описание

Изучение температурной зависимости электропроводности полупроводниковй волны методом дифракции Фраунгофера.
Вариант №8

"Уважаемый студент дистанционного обучения,
Оценена Ваша работа по предмету: Физика (часть 2)
Вид работы: Лабораторная работа 1
Оценка:Зачет
Дата оценки: 26.02.2021
Рецензия:Уважаемый ------, Ваша лабораторная работа # 3 проверена. Экспериментальный результат правильный. В ответах на контрольные вопросы ошибка не найдены.
Работа ЗАЧТЕНА."

Дополнительная информация

1. Цель работы
Изучить зависимость электропроводности полупроводникового образца от температуры. Определить ширину запрещенной зоны
2. Теоретическое введение
Электропроводность материалов определяется выражением: (1)
где q+ и q- - соответственно величина заряда положительных и отрицательных носителей электрического заряда, n+ и n- - концентрация соответственно положительных и отрицательных носителей заряда, μ+ и μ- - подвижности положительных и отрицательных носителей заряда.
В нашей задаче исследуется собственная электропроводность полупроводника. Поэтому положительными носителями заряда являются дырки, а отрицательными- электроны. Следовательно,
|q+| = |q-| = e
и, поскольку полупроводник собственный, то n+= n-= n
Тогда (2)
Здесь μn и μp - подвижность электронов проводимости и дырок, соответственно.
Строго говоря, от температуры зависят и концентрация, и подвижности носителей заряда. Однако, во многих случаях в узком диапазоне температур зависимостью подвижностей от температуры можно пренебречь и считать подвижности постоянными, не зависящими от температуры. В данной работе рассматривается именно этот случай.
Зависимость концентрации собственных носителей от температуры описывается экспонентой:
(3)
Здесь Eg - ширина запрещенной зоны, k- постоянная Больцмана, T- температура образца, n0- концентрация носителей при высоких температурах.
Отсюда (4)
Обозначим n0e(μn+μp)= и условно назовем это электропроводностью образца при бесконечно большой температуре. В результате получим выражение для электропроводности образца:
(5)
Таким образом, зависимость электропроводности собственного полупроводника от температуры является экспоненциальной. Уравнение (5) поддается экспериментальной проверке и позволяет определить ширину запрещенной зоны полупроводника Eg. Именно это и является целью данной лабораторной работы.
Прологарифмируем формулу (5). Получим:
(6)
Отсюда следует, что график зависимости от представляет собой прямую линию, что легко проверить практически. Для вычисления ширины запрещенной зоны Eg поступим следующим образом. Построим прямую (6). В уравнении (6) имеем два неизвестных: ширину запрещенной зоны Eg и логарифм электропроводности при бесконечно большой температуре ln0 . Возьмем на прямой (6) две произвольные точки. Уравнение (6) для этих точек запишется как
(7)
Решив эту систему относительно Eg получим:
(8)
Формула (8) является рабочей для вычисления ширины запрещенной зоны полупроводника.
В данной работе полупроводниковый образец выполнен в виде параллелепипеда, имеющего длину l, ширину a и высоту b. Для вычисления электропроводности образца воспользуемся законом Ома. Электрическое сопротивление образца по закону Ома равно
(9)
где U- электрическое напряжение на образце, I- сила тока через образец. Приняв во внимание геометрию образца и связь электропроводности и удельного сопротивления найдем выражение для электропроводности полупроводникового образца
(10)
где S=ab-площадь поперечного сечения образца.
3. Описание лабораторной установки
Схема лабораторной установки приведена на рис.1.

Сила тока источника (1) не зависит от сопротивления нагрузки. Нагрузкой источника является образец (2). Сила тока, протекающего через образец, регистрируется миллиамперметром (3), а напряжение на образце измеряется при помощи вольтметра (4). Образец наклеен на электроизолирующую теплопроводную пластину и помещен в печь (5) с маслом. Туда же помещен термометр (6) для измерения температуры образца.

4. Задание
Выполняется по вариантам.
Вариант Сила тока, мА
1 3
2 3,8
3 4,6
4 5,4
5 6,2
6 7
7 7,8
8 8,6
9 9,4
10 10
1. Установить силу тока через образец в соответствии с вариантом. Записать силу тока в отчет по лабораторной работе.
2. Изменяйте температуру образца от 25С до 80С через 5С, каждый раз записывая напряжение на образце. Полученные данные занесите в таблицу в отчете по лабораторной работе.
3. Вычислить по формуле (10) электропроводности образца при всех температурах. Прологарифмировать полученные значения электропроводности.
4. Вычислите абсолютные температуры образца Т= t+273, К. Все данные занесите в таблицу измерений.
5. Построить график зависимости ln от 1/ Т.
6. На графике выбрать две точки в диапазоне температур от 40С до 80С. Определить для этих точек по графику величины ln и 1/ T и вычислить по формуле (8) ширину запрещенной зоны полупроводника.
Лабораторная работа №1. Физика. Вариант №1.
Лабораторная работа № 1 «Изучение характеристик электростатического поля» Цель работы: 1. Изобразить графически сечение эквипотенциальных поверхностей электростатического поля, созданного заданной конфигурацией электрических зарядов 2. Используя изображение эквипотенциальных поверхностей, построить силовые линии электростатического поля заданной конфигурации зарядов 3. При помощи полученной картины силовых и эквипотенциальных линий проверить спра-ведливость формулы связи напряжённости электри
User volodaiy : 31 мая 2017
200 руб.
Лабораторная работа №1. Физика. Вариант №1
Лабораторная работа № 1. «Изучение характеристик электростатического поля».
User sxesxe : 16 октября 2016
100 руб.
Лабораторная работа №1. Физика. Вариант №1
Лабораторная работа № 1 Физика. Вариант №23
Определение длины электромагнитной волны методом дифракции Фраунгофера 1. Цель работы Исследовать явление дифракции электромагнитных волн. С помощью дифракционной решетки проходящего света измерить длины электромагнитных волн видимого диапазона 4. Экспериментальные результат 1.Выберем линзу «Л2», задав фокусное расстояние L=30 см. 2. Получим интерференционную картину на экране. 3. Проведем измерения для максимума первого и второго порядка при установленном красном, а затем фиолетовом светофильтр
User lisii : 12 марта 2019
20 руб.
Лабораторная работа № 1. Физика. Вариант №5.
1. Изобразить графически сечение эквипотенциальных поверхностей электростатического поля, созданного заданной конфигурацией электрических зарядов 2. Используя изображение эквипотенциальных поверхностей, построить силовые линии электростатического поля заданной конфигурации зарядов. 3. При помощи полученной картины силовых и эквипотенциальных линий проверить справедливость формулы связи напряжённости электрического поля с его потенциалом. Вариант Координаты первой точки Координаты второй точки Ко
User gnv1979 : 23 апреля 2016
40 руб.
Лабораторная работа № 1. Физика. Вариант №5.
Изучение характеристик электростатического поля. Цель работы: 1. Изобразить графически сечение эквипотенциальных поверхностей электростатического поля, созданного заданной конфигурацией электрических зарядов 2. Используя изображение эквипотенциальных поверхностей, построить силовые линии электростатического поля заданной конфигурации зарядов 3. При помощи полученной картины силовых и эквипотенциальных линий проверить справедливость формулы связи напряжённости электрического поля с его потенци
User ElenaA : 14 января 2016
150 руб.
Лабораторная работа №1. Физика. Вариант №01
Изучение характеристик электростатического поля 1. Цель работы Исследовать электростатическое поле, графически изобразить сечение эквипотенциальных поверхностей и силовые линии для некоторых конфигураций поля.
User DarkInq : 10 февраля 2014
20 руб.
Лабораторная работа №1 по дисциплине: Физика. Вариант №8
Изучение характеристик электростатического поля. 1. Цель работы Исследовать электростатическое поле, графически изобразить сечение эквипотенциальных поверхностей и силовые линии для некоторых конфигураций поля.
User faraon666 : 9 февраля 2014
50 руб.
Лабораторная работа №1. Физика. 1-й семестр
Изучение характеристик электростатического поля Цель работы: Исследовать электростатическое поле, графически изобразить сечение эквипотенциальных поверхностей и силовые линии для некоторых конфигураций поля. Работа зачтена
User NataFka : 27 октября 2013
100 руб.
Автоцистерна АЦН-11-257-Плакат-Картинка-Фотография-Чертеж-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа-Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов-Техн
Автоцистерна АЦН-11-257-Плакат-Картинка-Фотография-Чертеж-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа-Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов-Технологические машины и оборудование-Формат Picture-Jpeg
User leha.nakonechnyy.2016@mail.ru : 20 декабря 2017
195 руб.
Автоцистерна АЦН-11-257-Плакат-Картинка-Фотография-Чертеж-Оборудование для капитального ремонта, обработки пласта, бурения и цементирования нефтяных и газовых скважин-Курсовая работа-Дипломная работа-Машины и оборудование нефтяных и газовых промыслов-Техн
Монетарний режим таргетування грошових агрегатів: сутність та зміст, переваги, недоліки. Федеральна резервна система США
Зміст контрольної роботи 1. Монетарний режим таргетування грошових агрегатів: сутність та зміст, переваги, недоліки (№5) 2. Федеральна резервна система: організаційна структура, управління, завдання та функції. Еволюція взаємовідносин центрального банку та уряду. (№14) Список літератури 1. Монетарний режим таргетування грошових агрегатів: сутність та зміст, переваги, недоліки (№5) Структуру грошового обороту можна визначити за різними ознаками. Найпоширенішою з них є класифікація грошового обор
User GnobYTEL : 3 ноября 2012
Английский язык часть 2-я.
Упражнение №1 Перепишите и письменно переведите на русский язык следующие предложения. Помните, что объектный и субъектный инфинитивные обороты соответствуют придаточным предложениям. 1. Some liquids are known to conduct current without any changes to themselves. 2. Samples of semiconductors with improved properties are reported, to be obtained, on a new installation. 3. Scientific discoveries to be practically applied in industry and agriculture are paid special attention to. Упражнение №2 Пер
User CrashOv : 16 февраля 2020
100 руб.
Английский язык часть 2-я.
Контрольная работа по дисциплине: Физика (Часть 2). Вариант №4
Контрольная работа по дисциплине: «Физика (часть 2)» Вариант 4 1. Естественный свет проходит через поляризатор и анализатор, которые расположены так, что угол между их главными плоскостями равен ф. Как поляризатор, так и анализатор поглощают и отражают 8% падающего на них света. Оказалось, что интенсивность луча, вышедшего из анализатора равна 9% интенсивности естественного света, падающего на поляризатор. Найти угол ф. 2. В опыте Ллойда расстояние от источника до экрана l=100 см. При некотор
User IT-STUDHELP : 7 декабря 2022
400 руб.
promo
up Наверх