МУ-С-3 (Распределение Ферми-Дирака), страница 4

Эти термопары расположены в одном нюревательнам термостате вабораторной установки вместе с дшчиком цифровою термометра. Установка позволяет измерять ТЭДС всех термопар последовательно, с помощью переключателя. Переключатель термопар находится на лицевой панели установки и имеет четыре положения (положения переключашля; 0 — термопары отключены, !в авюмель — копель, 2 — «ромель- алюмель, 3 — хромею «опель). Термометр Мнхтиасльтиетр Па е Рис. 9. Схема эксиериментальион ус1ановхи 2. Поридек выполнении эксперимента Необходима палуяить эксперимснюальную танисимость ТЗДС от температуры для алюмель — копеневой, храмель — алюмелевой и «ромель--копелевой термопар Двя этото следует наменять напряжения нагревател» с помощью рукоятки иа стенде («Нюреветельм).

Положение рукоятки рмудировкн ищрева определяет сюрость иа- ~рева термостата. Крайнее правое положение рукоятки нагревателя соответствует мексичальной скорости им рева термостате. 1. Установил рукоятку регулировки нагрева термостата в такое положение, которое позвонит осуществить измерение температуры термосгата и ТЭДС. Рекомендуется использовать среднее положение рукоятки регулировки нагрева термосгата. 2. Снять показани» ТЭДС для трех термопар в режиме нагрева при изменении температурм термосгага с шагом порядка ! О 'С 3. Показания для ТЭДС и температуры тсрмостата записать в табл 2.

Гебюя 2 4. Выключичь нагреватель тсрмостага при достижении температуры 150. 160 'С, повернув рукоятку нагревателя в крайяее левое положение 5 Снять локаэания ТЭДС дяя трех термопар прн изменении температуры термастата с шагом порядка !О "С в режиме охлаждения нри выключенном нагревателе термостата Поюыания для ТЭДС н температуры термостата записать в табл. 2. 3. Обработка результатов аксперимеита 1 11о данным измерений!ем табл 2! построить ~рафики зависимое ~и Ег12 — То ! дяя грех термопар при нагреве и охлаждении.

Зюсь уе — ~сыпература акрулщющсй среды, К; Т вЂ” температура термостата, К. За погрешность измерения ТЭДС принять разброс значений Ет е процессе нагрева и охлаждения ]5]. 2. Для каждой термопары провести прямую линию, проходяшую наилучшим образом через доаеритсльныс интершлы измеренных ТЭДС, югда ганзене угла наклона этой линии соогвстстнуег коэффициенту ТЭДС а эюй зсрмонары. Полученные значения записать в табл 3 и сравнить с известными нз литературы гб] значешшмн удельных ТЭДС Коэффициент ТЭДС сг термопары может быть определен методами корреляционною н регрессионного анализа 15]. Усб асс 3 мопары, для дкшетс» Ег ерма Ьг, зн ]пй)з ) ахл = е ]пй)т ахгг = [ е 2 л 7',„ 1 1 Елк Егх т, . 26 3 Рассчитать отлогие значений коэффициентов ТЭДС соответствующих термопар, осяученных экспериментально, г г нх табличных значений, рсзутьтат расчета занести в таба.

3 4. По результатам измерений (см табл 2, 3) рассчитать значения энергии Ферми копеля (Егк) н алюмсля ]Дел), используя следующие соопюпгсння где Т,р берется как средняя температура диапазона измерений а (см. ъзбв 2). Ддя хромекя (сидав 90 % нпкск» и 1О % храпа) можао вычнсзнть по формузе (211 концентрацию звектровов и = =1,7.10зз см ", тогда по формуле (9) энергия Ферми храмевя Ррх =1,04 1О '" Дк (6,5 эй) [6).

5 Резувьтагы расчета энергий Ферми Гк занести в табл 3 КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Сформулируйте принцип тояг гссзаеннасти 2. Сформулируйте принцип Паули 3 Назоанзе особенности сзапзсгнчсскою распределения Ферми — Дирака 4 Что называют химическим потенпиюомз 5 Дайте апредедение энергии Ферми 6 Как опредвзить среднее значение энергии ферми-частиц' Привалите пример расчета 7 Определите функцию распредезения свободных электронов по энергиям. 8 Сказанью свободных юектровов прнхгшится на один атом кагшя, если энергия Ферми «юия Кк = 19 эВ Пяотносп юшия р =- 862 ю (мз 9. Оцените минимвяьную дебройлевскую длину волньз свобоаных электронов в металле прн тсмперату)ю Т =- 0 К.

считая, что металл содержит. по одному свободному электрону на атом, а спэ решетка яввясгся цро«той кубичссюй с периодом г(. 1О Дайте опрсдсаение ряда Вазьгы 11. Дайте опредссснис внутренней разности потснциазон 12 В чем заквючаетс» явчение Зеебсказ 13 Каковы гзричиззь~ возникновения ТЭДС' 14 Покьжигс, по температурная зависимость уровня Ферми обусаоюгиваез поянвевие ТЭДС 15 Что згазываюг «озффициентом ТЭДС и какими факторами он опредеяяетсяз 16 Почему Т 1ДС яюысгся линейно зависимой ог температуры н онредсленнолг темпсршурном ишерваво? Каково практическое применение явления Зеебекал 18. Что нрелставляет собой термапара? 19 Какое фунламезпальное приломение имеют результаты наиной лабораторной рабаты? ! С гзьее ИВ Кур бщеи ф зикиг У сб пос б е лл увов В 5 кн Кн 5 Ква тов я оп пка Атомн финка Фнз к рдащ гол» Физика щочного «лра и эземсгпарньщ частил М Астролг,.

АС7,2007 366 -. 2 С вузин ДВ Общий курс физики Учеб пособие дгн «туев' В 5 . 7 3 Элевтри ество М. Физ. втмп, 2004 654 с. 3 Иормннс н.7К,Сн рноеЕВ Квантов яфвзик Учеб па обие. М; Ищ-во МС3 У им. П Э Баумана, 2004 496 с 4. В Л ЕЕ Физ рно т.а.у б особ с М.Ил- о МГУ1 .ИЭ Бу а «,гООИ 36Ос 5.Ерьоенч С.П Мст днчсские указан я пр м н пгюр р оси онного н коррсляпиоиионз аиаяпза пля обрабыкв резумпвтов измерений вфлэнч сном пр ктикуме Ы МВ!Унм ИЭ Бвумпм, !984 !О с. 6.

Фи ическн велич . Сггра 1 АП Б бп, Н Н. Бабу на, АМ Брало вокал л лр.. Под рек ИС !ришрьева. Е3 Манн кола М Энсрюатомв дат, 1991 1232 .