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.
Математический анализ. Контрольная работа №2. Вариант: №6.
1. Даны функция z=z(x,y), точка A(x0;y0) и вектор a(ax;ay). Найти: 1) grad z в точке А. 2) производную в точке А по направлению вектора a. z=arctg(xy^2) , A(2;3) a(4;-3) 2. Вычислить с помощью двойного интеграла в полярных координатах площадь фигуры, ограниченной кривой, заданной уравнением в декартовых координатах (a>0). x^6=a^2(x^4-y^4) 3. Вычислить с помощью тройного интеграла объем тела, ограниченного указанными поверхностями. z=0, 4z=y^2, 2x-y=0, x+y=9 4. Исследовать сходимость чи
User Vasay2010 : 1 февраля 2013
32 руб.
Лабораторная работа №2 по информатике. 3-й семестр. 8-й вариант
Лабораторная работа №2 Оптимальный код Хаффмана Порядок выполнения работы Изучить теоретический материал гл. 3 и гл.4. Реализовать процедуру построения оптимального кода Хаффмана. Построить код Хаффмана для текста на английском языке (использовать файл не менее 1 Кб). Распечатать полученную кодовую таблицу в виде: Символ Частота Кодовое слово Длина кодового слова Проверить выполнение неравенства Крафта-МакМиллана для полученного кода Вычислить энтропию исходного файла и сравнить со сре
User Nikolay80 : 24 января 2015
70 руб.
Проекционные задачи. Вариант 7
По предложенным изображениям построить три вида детали, выполнить необходимые разрезы (ГОСТ2.305), проставить размеры (ГОСТ2.307). Выполнить аксонометрическое изображение детали с четвертным вырезом. Вариант чертеж в 21 компасе+ сохранен в 11 компас Файлы компаса можно просматривать и сохранять в нужный формат бесплатной программой КОМПАС-3D Viewer. Если есть какие-то вопросы или нужно другой вариант, пишите.
User Laguz : 23 апреля 2024
60 руб.
Проекционные задачи. Вариант 7
Екологічна оцінка небезпечності фтору
Особливості поведінки фтору в агроекосистемах вивчалися протягом 2001- 2004 рр. у трьох природно-кліматичних зонах України – Полісся, Лісостепу та Степу в умовах природних (перелоги) та агроекосистем (польові стаціонарні досліди) на ґрунтах. Роботи виконувались у межах програми з агроекологічного моніторингу науково-методичного центру "Агроекологія", головною організацією якого є Інститут агроекології та біотехнології УААН. Зразки ґрунтів відбирали пошарово через кожні 20 см до глибини 100 см. В
User alfFRED : 19 марта 2013
5 руб.
up Наверх