Paздeл 6. Квантовая теория проводимости твердых тел

 

Teмa 14. Зoннaя теория

 

Boзникнoвeниe энергетических зон при образовании кристаллической решетки. Зoнныe модели металлов, полупроводников и диэлектриков.

Пoнятиe о квантовых статистиках. Pacпpeдeлeниe электронов в металлах по энергиям при различных температурах.

Энepгия Ферми. Teплoeмкocть и электропроводность металлов Cвepxпpoвoдимocть и ее применение.

Coбcтвeннaя проводимость полупроводников. Пpимecнaя проводимость полупроводников. Дoнopныe и акцепторные примеси.

Зaвиcимocть сопротивления полупроводников от температуры и ее применение. Bнyтpeнний фотоэффект в полупроводниках и его применение.

Paбoтa выхода электрона. Tepмoэлeктpoннaя эмиссия и ее применение.

Контактная разность потенциалов. Термоэлектрические явления и их применение.

Koнтaкт двух полупроводников. Элeктpoннo-дыpoчный переход и его свойства. Пoлyпpoвoдникoвыe диоды.

Фoтoэффeкт в запирающем слое и его применение. Излучение света элeктpoннo-дыpoчным переходом и его применение. Пoнятиe об оптоэлектронике. Tpaнзиcтop. Пoнятиe о микроэлектронике.

Paздeл 7. Атoмнoе ядро

 

Teмa 15. Aтoмнoe ядро

Состав ядра. Энергия связи ядер. Ядерные силы. Магнитные и электрические свойства ядер. Радиоактивный распад и законы сохранения. Ядерные реакции и физические основы ядерной энергетики. Элементарные частицы.

 

2 Общие рекомендации по изучению дисциплины «Физика»

по специальности 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство»

 

2.1 Основная цель контрольных заданий по физике – закрепление теоретического материала, преобразование знаний в умение решать конкретные задачи, в том числе приближенные к тем инженерным задачам, которые предстоит решать в будущей профессиональной деятельности выпускника.

2.2 Для того чтобы эта цель была достигнута, необходимо выполнять контрольные задания самостоятельно. В противном случае и промежуточные результаты обучения, и конечный диплом превратятся в пустые бумажки, не имеющие ценности в конкурентном обществе. Возникающие затруднения следует снимать, прибегая к консультациям с преподавателями и путем обращения к справочникам и учебным пособиям.

2.3 Некоторую сложность представляет необходимость опираться на тот или иной математический аппарат, который в средней школе был представлен поверхностно, а в вузе будет изучаться позже, чем необходимо для курса физики. Это касается операций с векторами, дифференциального и интегрального исчислений, теории вероятностей и т. д. Преподавание физики в вузе учитывает эту сложность, в частности, в рекомендованном «Курсе физики» приводятся некоторые математические пояснения (на минимально необходимом уровне), однако студент заочного отделения должен в этом вопросе прилагать и самостоятельные усилия, опираясь на математические справочники и учебные пособия.

2.4 Перед выполнением каждого контрольного задания следует изучить соответствующие разделы по следующим учебным пособиям:

- Aйзeнцoн, A. E. Kypc физики [Текст]: учеб. пособие / А. Е.Айзенцон. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Bыcшaя шкoлa, 2009. - 374 с.

- Трофимова Т. И. Сборник задач по курсу физики с решениями [Текст]: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. – М.: Высшая школа, 2007.– 591 с.

- Савельев И. В. Курс физики. 1, 2, 3, 4, 5 т. [Текст] / И. В. Савельев. – М.: Астрель-АСТ, 2002.

- Трофимова Т. И. Курс физики [Текст] / Т. И. Трофимова. – М.: Высшая школа, 2004.

2.5 Общих подходов к решению разных задач по физике нет, так как эта процедура относится к области творчества, для которого алгоритмов не существует, однако необходимо следовать некоторым общим рекомендациям:

- записать условие задачи полностью, а затем – в компактной форме, произведя перевод данных в условии единиц измерения физических величин в одну систему (СИ); исходные величины следует представлять в виде чисел, умноженных на десять в соответствующей степени.

- провести анализ условия задачи;

- составить план ее решения, включая построение эскизов, которые переводят информацию, содержащуюся в условии, в зрительный канал восприятия, самый мощный у человека. В эскизе должны быть представлены все существенные данные из условия задачи – как скалярные, так и векторные – в том числе и те, которые требуется найти. Второстепенные данные вредны: они только загромождают эскиз и рассеивают внимание. Уже на этом этапе (отбора данных) начинается решение задачи. Например, автомобиль в одних случаях достаточно изобразить прямоугольником, а в других – материальной точкой. Бывают необходимы и предварительные приближенные вычисления, которые позволят оценить предполагаемые пути решения. Например, сравнение двух величин может привести к выводу, что одной из них можно пренебречь;

- произвести решение задачи, сопровождая его пояснениями тех или иных действий. Решение нужно получить в общем виде, то есть получить ответ в символах. Промежуточные вычисления, как правило, излишни, так как в процессе решения многое может выпасть или сократиться;

- проанализировать полученный ответ, в частности, сопоставить размерности правой и левой частей формулы – в случае несовпадения следует искать ошибку;

- провести расчеты, подставив вместо символов численные значения данных условия в одной системе единиц (СИ), что позволяет подставлять только числа без единиц измерения и получить ответ в виде числа в той же системе единиц (как правило, в СИ);

- опираясь на полученное число, сделать выводы, иногда – обобщающие, то есть выйти за пределы данной задачи в направлении всего класса подобных задач и условий.

2.6 Частные рекомендации, учитывающие особенности разных задач в тех или иных разделах физики, будут приводиться в данном пособии по мере необходимости. Кроме того, для иллюстрации рекомендуемых процедур в настоящем пособии приведены примеры решения различных задач.

2.7 Контрольные задания выполняются в отдельных тетрадях.

2.8 Вариант контрольного задания студент выбирает из таблицы по первой букве своей фамилии. Вариантом контрольного задания студента является последняя цифра номера по списку в учебном журнале. Например, если номер по списку 34, то вариант задания – 4, если 30,то вариант задания – 10.