Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Laboratornyy_praktikum_po_kvantovoy_i_yadernoy_...doc
Скачиваний:
4
Добавлен:
13.08.2019
Размер:
1.82 Mб
Скачать

Обработка результатов

        1. Нанести экспериментальные точки на график в координатах ЭДС, (U12) и разности температур Т, провести соответствующие прямые для двух пар металлов, определить коэффициенты () по наклону прямых. U12= (4.6.).

Выражение 4.6. есть уравнение прямой, где - угловой коэффициент. равен tg угла наклона прямой к оси абсцисс.

        1. Зная величину , рассчитать значение энергии Ферми для одной любой температуры. (где - постоянная Больцмана, е – заряд электрона)

        2. Сделать качественные выводы о соотношении энергий Ферми для различных металлов. Сравнить полученные соотношения с табличными данными, указать возможные причины расхождения.

Контрольные вопросы

  1. В чем состоит эффект Зеебека?

  2. Укажите возможные причины возникновения ЭДС в замкнутой цепи, состоящей из двух разнородных металлов.

  3. Каков механизм возникновения контактной разности потенциалов?

  4. Какими параметрами металлов определяется крутизна нарастания ЭДС с увеличением разности температур «горячего» и «холодного» спаев?

  5. Как рассчитать энергию (уровня) Ферми (ЕF)?

Список литературы

  1. Блатт, Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах / Ф. Блатт. – М.: Мир, 1971.

  2. Савельев, И.В. Курс общей физики. Т. 3 / И.В. Савельев. – М.: Наука, 1982.

  3. Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. Статистическая физика. М.-Л., 1951

Лабораторная работа № 5

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ

И ПОЛУПРОВОДНИКОВ

Цель работы:

экспериментальная проверка зависимости электропроводности (сопротивления) металлов (медь) и полупроводников (полупроводниковый терморезистор); показать, что у металлов проводимость уменьшается с температурой, а у полупроводников увеличивается. Определить ширину запрещенной зоны полупроводника.

Теоретическая часть

Электропроводность  металлов может быть найдена из классической электронной теории металлов:

(5.1)

где e – заряд электрона;

ne – концентрация электронов;

е – подвижность электронов, численно равная дрейфовой скорости электронов в электрическом поле = 1 в/м .

В полупроводниках перенос заряда осуществляют подвижные носители – электроны и дырки. Для них формула (5.1) должна быть дополнена еще одним слагаемым:

(5.2)

где np и p – концентрация и подвижность дырок.

В полупроводниках с повышением температуры в следствии термического возбуждения электронов валентной зоны часть из них приобретают энергию, достаточную для преодоления запрещенной зоны и перехода в зону проводимости. Это приводит к появлению в зоне проводимости свободных электронов, а в валентной зоне – свободных уровней, на которые могут переходить электроны этой зоны, т.е. вакантное состояние в валентной зоне начинает перемещаться по кристаллу, в валентной зоне появляется положительная частица с зарядом (+ q). Эту фиктивную частицу назвали дыркой. Дырке приписывают заряд, равный заряду электрона(+е). Поэтому в полупроводниках электрический ток обусловлен электронами в зоне проводимости и дырками в валентной зоне.

Удельное сопротивление ; связанно с электропроводностью:

(5.3)

где R – сопротивление проводника постоянного сечения;

l – длина проводника;

S – площадь его сечения;

- удельное сопротивление.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]