- •Ю. Д. Воробьёв физика атома и физика твёрдого тела
- •Оглавление
- •2. Лабораторная работа 3.17 18
- •3. Лабораторная работа № 3.18 21
- •4. Лабораторная работа № 3.19. 23
- •Краткая теория
- •1. Спектр атома водорода
- •2. Постулаты Бора
- •3. Опыт Франка и Герца
- •4. Теория спектра атома водорода по Бору
- •Экспериментальная часть
- •1. Лабораторная работа № 3.49 опыт франка и герца
- •Задание к работе
- •Контрольные вопросы
- •2. Лабораторная работа 3.17 изучение спектра атома водорода
- •Методика измерений.
- •Градуировка монохроматора ум-2.
- •Определение длин волн спектра излучения атома водорода.
- •Контрольные вопросы.
- •3. Лабораторная работа № 3.18 изучение спектра излучения атомов
- •Краткая теория
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •4. Лабораторная работа № 3.19. Спектральный анализ
- •Развитие спектрального анализа
- •Постулаты Бора
- •Спектральные приборы
- •Принципиальная схема спектрального прибора и назначение отдельных узлов.
- •Приемно-регистрирующие устройства
- •Описание метода измерений
- •Порядок проведения эксперимента Упражнение 1 Градуировка монохроматора ум-2
- •Упражнение 2. Определение неизвестного элемента по его спектру излучения (качественный спектральный анализ).
- •Упражнение 3.
- •Задания:1
- •Контрольные вопросы
- •5. Лабораторная работа № 3.20м. Моделирование спектра атома водорода
- •Методика эксперимента
- •Задание 1.
- •Задание №2.
- •Контрольные вопросы
- •Приложение № 3 Монохроматор ум-2
- •1. Электропроволность твердых тел
- •1.1. Зонная структура твёрдых тел
- •1.2. Электропроводность
- •1.3. Концентрация носителей тока
- •1.3.1. Металлы
- •1.3.2. Равновесные носители тока в полупроводнике
- •1.3.3. Неравновесные носители тока в полупроводнике
- •1.4. Движение носителей тока
- •2. Контакт двух металлов по зонной теории
- •2.1. Термоэлектрические явления и их применение
- •1. Лабораторная работа № 3. 10м термометретия
- •Методика эксперимента
- •1. Термометрические параметры
- •2. Температурные шкалы
- •3. Виды термометров
- •3.3. Твердотельные термометры.
- •1.3.4. Оптическая термометрия
- •2. Практическая часть
- •2.2 Градуировка термометра сопротивления.
- •Правила пользования прибором.
- •2.2 Градуировка термистора.
- •2.3. Градуировка термопары
- •Методика эксперимента
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов
- •Задание 1
- •Контрольные вопросы
- •3. Лабораторная работа № 3.03 фотопроводимрсть полупроводников
- •Методика эксперимента
- •Экспериментальная установка
- •Проведение эксперимента
- •Обработка результатов
- •Контрольные вопросы
- •4. Лабораторная работа № 3. 11 изучение температурной зависимости электросопротивления полупроводника
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •5. Лабораторная работа № 3.12 изучение спектральной характеристики фоторезистора
- •Краткая теория и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •6. Лабораторная работа № 46 а термоэлектронная эмиссия контактная разность потенциалов
- •Краткое теоретическое введение
- •Теория метода задерживающего потенциала
- •Методика измерений
- •7. Лабораторная работа № 3.47 распределение электронов по скоростям при термоэлектронной эмиссии
- •Введение
- •Методика измерений
- •Приложение 1 Модульный учебный комплекс мук-ок «квантовая оптика»
- •Приложение к лаб. Работам № 46а, 47
- •690059, Владивосток, ул. Верхнепортовая, 50а
Федеральное агентство морского и речного транспорта
Федеральное государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Морской государственный университет им. адм. Г. И. Невельского»
Ю. Д. Воробьёв физика атома и физика твёрдого тела
Учебное пособие
Рекомендовано научно-методическим советом
морского государственного университета
в качестве учебного пособия для курсантов и студентов
всех специальностей
Владивосток
2010
УДК 53 (075.8)
Воробьёв, Ю. Д. Физика атома и физика твёрдого тела. [Текст] : учеб. пособие / Ю. Д. Воробьёв. – Владивосток : Мор. гос. ун-т, 2010. – 101 с.
Учебное пособие написано в соответствии с действующей программой курса физики для инженерно-технических специальностей высших ученых заведений.
В пособие включены краткая теория и лабораторные работы из двух раздела программы - физики атома и физики твёрдого тела. В конце каждого раздела приведены описания используемых лабораторных комплексов и приборов.
Рецензент
В. Э. Осуховский, д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий кафедрой физики и ОТД Филиала ВУНЦ ВМФ «ВМА»
© Воробьев Ю. Д., 2010
© Морской государственный университет
им. адм. Г. И. Невельского, 2010
Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ 4
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ 6
1. Спектр атома водорода 6
2. Постулаты Бора 6
3. Опыт Франка и Герца 9
4. Теория спектра атома водорода по Бору 11
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 15
1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.49 15
ОПЫТ ФРАНКА И ГЕРЦА 15
2. Лабораторная работа 3.17 18
ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРА АТОМА ВОДОРОДА 18
3. Лабораторная работа № 3.18 21
ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРА ИЗЛУЧЕНИЯ АТОМОВ 21
4. Лабораторная работа № 3.19. 23
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ 23
5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.20М. 35
МОДЕЛИРОВАНИЕ СПЕКТРА АТОМА ВОДОРОДА 35
ЛИТЕРАТУРА 37
Приложение №1 38
Спектры некоторых элементов 38
Приложение № 2 39
Модульный учебный комплекс МУК-ОК «Квантовая оптика» 39
Приложение № 3 40
Монохроматор УМ-2 40
1. ЭЛЕКТРОПРОВОЛНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ 44
1.1. Зонная структура твёрдых тел 44
1.2. Электропроводность 46
1.3. Концентрация носителей тока 47
1.3.1. Металлы 47
1.3.2. Равновесные носители тока в полупроводнике 47
1.3.3. Неравновесные носители тока в полупроводнике 49
1.4. Движение носителей тока 51
2. Контакт двух металлов по зонной теории 52
2.1. Термоэлектрические явления и их применение 54
1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 10М 58
ТЕРМОМЕТРЕТИЯ 58
2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 11М 68
ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ 68
ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ МЕТАЛЛА И 68
ПОЛУПРОВОДНИКОВ 68
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.03 73
ФОТОПРОВОДИМРСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ 73
4. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. 11 80
ИЗУЧЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ 80
ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКА 80
5. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.12 83
ИЗУЧЕНИЕ СПЕКТРАЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ 83
ФОТОРЕЗИСТОРА 83
6. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 46 а 86
ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ 86
КОНТАКТНАЯ РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ 86
7. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3.47 93
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПО СКОРОСТЯМ ПРИ ТЕРМОЭЛЕКТРОННОЙ ЭМИССИИ 93
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 98
Модульный учебный комплекс МУК-ОК «КВАНТОВАЯ ОПТИКА» 98
ПРИЛОЖЕНИЕ к лаб. работам № 46а, 47 99