Обработка и визуализация данных физических экспериментов с помощью пакета Origin. Исакова О.П - 34 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

АГУ | Астрахань

Составители: 

Рубрика: 

Исакова О.П., Тарасевич Ю.Ю., 2007
34
2. Функциональные масштабы
В физике часто используются функциональные масштабы, например,
логарифмический. Применение функциональных масштабов (логарифми-
ческий и обратный) рассмотрим на примере лабораторной работы.
Лабораторная работа
«Изучение температурной зависимости сопротивления полупро-
водника и определение энергии активации полупроводника»
Оборудование: нагреватель со встроенным термометром и полупро-
водником, мост постоянного тока, мультиметр.
Краткая теория.
Как предсказывает зонная теория, температурная зависимость сопро-
тивления полупроводников описывается формулой
a
W
kT
R Ae
=
. (2.1)
A
– константа, зависящая от размеров полупроводника и концентрации ва-
лентных электронов;
k
– 0,87·10
-4
эВ/К – постоянная Больцмана;
T
– температура по шкале Кельвина;
W
a
– энергия активации в электрон-вольтах.
Из зависимости
R(T)
, используя формулу (2.1), можно определить
энергию активации
W
a
. Для этого прологарифмируем (2.1):
1
ln ln
a
W
R A
k T
. (2.2)
Как видно из выражения (2.2), зависимость
1
ln
R
T
должна быть
линейной, с тангенсом угла наклона:
a
W
k
. (2.3)
Таким образом, построив график
1
ln
R
T
, можно найти энергию ак-
тивации, как угловой коэффициент.
Результаты измерения сопротивления полупроводника представлены
в таблице 2.1:
Таблица 2.1.
t,
°С
100
95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30
R,
Ом
380
436
479
530
590
644
718
797
880
989
1114
1251
1406
1604
1810
Обработка данных при помощи пакета Origin, используя знания, по-
лученные при выполнении предыдущей работы. 
                   2. Функциональные масштабы

     В физике часто используются функциональные масштабы, например,
логарифмический. Применение функциональных масштабов (логарифми-
ческий и обратный) рассмотрим на примере лабораторной работы.

Лабораторная работа
     «Изучение температурной зависимости сопротивления полупро-
водника и определение энергии активации полупроводника»
     Оборудование: нагреватель со встроенным термометром и полупро-
водником, мост постоянного тока, мультиметр.
Краткая теория.
     Как предсказывает зонная теория, температурная зависимость сопро-
тивления полупроводников описывается формулой
                                            Wa
                                  R = Ae .  kT
                                                                    (2.1)
A – константа, зависящая от размеров полупроводника и концентрации ва-
лентных электронов;
k – 0,87·10-4 эВ/К – постоянная Больцмана;
T – температура по шкале Кельвина;
Wa – энергия активации в электрон-вольтах.
       Из зависимости R(T), используя формулу (2.1), можно определить
энергию активации Wa. Для этого прологарифмируем (2.1):
                                           W 1
                             ln R = ln A + a ⋅ .                    (2.2)
                                           k T
                                                      1
       Как видно из выражения (2.2), зависимость ln R   должна быть
                                                      T 
линейной, с тангенсом угла наклона:
                                      Wa
                                         .                          (2.3)
                                       k
                                             1
       Таким образом, построив график ln R   , можно найти энергию ак-
                                             T 
тивации, как угловой коэффициент.
       Результаты измерения сопротивления полупроводника представлены
в таблице 2.1:
                                                            Таблица 2.1.
t,   100 95   90   85   80   75   70   65    60   55   50   45   40   35   30
°С
R,   380 436 479 530 590 644 718 797 880 989 1114 1251 1406 1604 1810
Ом
     Обработка данных при помощи пакета Origin, используя знания, по-
лученные при выполнении предыдущей работы.

Исакова О.П., Тарасевич Ю.Ю., 2007                                         34

Страницы