Жартылай өткізгіштердегі электр тогы.
Мақсаты:
1.Білімділік
· Жартылай өткізгіштердің электр өткізгіштігін зерттеу; Ж/ө қолданбалылығының негіздерін қарастыру;
· Физиканы оқуға деген қызығушылықтарын арттыру;
2.Дамытушылық
· Танымдық қызығушылығын арттыру үшін проблемалық жағдайларды тудыра отырып шығармашылық қабілеттерін арттыру;
3.Тәрбиелік
· Физика курсының практикалық маңызын қарастыру;
Көрнекілік: интерактивті тақта, Менделеев кестесі
Сабақтың барысы
І. Шығармашылық және эксперименттік тапсырмалардың мазмұны:
o Затты біртіндеп қыздырған кезде болатын өзгерістерді сипаттай аламыз ба?
Егер ол: а) металл б) германий в) ағаш білеуше болса
o Ол өзгерістер заттардың электрлік өткізгіштігіне тәуелді ме?
2. Тарихи ракурс. 1833 жылы Фарадей жұмыстарынан бастап «жартылай өткізгіштік сага» басталған болатын, бірақ тұтас бір ғасыр бойы осы облыста анықталған құбылыстар түсініксіз болып қала берді.тек жартылай өткізгіштердің кванттық теориясы құрастырылғаннан кейін (А. Вильсон 1931ж. ) оларды нағыз ғылыми зерттеу басталды.
1-ден электрді тасымалдайтын бөлшектер тек қана электрондар емес,ал «кемтіктер» де екені анықталды.
2-ден ж/ө-ді сәл ластандыру олардың қасиетін күрт өзгертетіні анықталды.
3-ден жеткілікті жақсарған және таза жартылай өткізгіштерді балқытып алуды үйренді.
3. Жаңа тақырып игеру.
Электр өткізгіштігі тұрғысынан барлық заттарды үш класқа бөлуге болады: а) өткізгіштер ( ρ =(10-5 – 10-8) Ом*м), диэлектрики –токты жаман өткізетіндер ( ρ =(108 – 1017) Ом*м), жартылайөткізгіштер –диэлектриктер мен өткізгіштердің арасындағы аралық орынға ие заттар.
( ρ =(104 – 10-5) Ом*м),
Өткізгіштердің жақсы өткізгіштігі оларда зарядтың еркін тасымалдаушыларыынң көп екендігімен түсіндіріледі.Өткізгіштерде қоспа көп болса, онда олардың кедергісі артады. Себебі, қоспалар зарядтың еркін тасымалдаушыларына күшті әсер етеді.(олардың концентрациясының өзгермеуіне қарамастан)
Диэлектриктердің токты нашар өткізу себебі оларда еркін электрондар жоқтың қасы. Егер диэлектриктерде қоспа болса, онда олардың электрондары өз атомдарымен әлсіз байланысқан болады. Сондықтан, олар өз атомдарынан жеңіл босайды да, еркін күйге өтеді. Яғни диэлектриктің кедергісі азаяды.
Ж/ө класына коваленттік байланысы бар заттар жатады. Төрт көрші атомдардың арасындағы коваленттік байланыс олардың валенттік электрондарының байланысынан туындайды. Бұл электрондар уақытының көп бөлігінде көрші атомдардың арасындағы кеңістікте болады.иЭлектрондардың ұжымдық жұбы тек екі атомға ғана тәуелді. Әр атом көрші атоммен төрт байланыс түзеді., ал валеттік электрон кез-келген атомда қозғалуы мүмкін. Көрші атомға жеткен соң электрон оған көшуі мүмкін. Сондықтан, ұжымдық валенттік электрондар бүкіл кристалға жатады деуге болады.
Төменгі температураларда коваленттік байланыс өте мықты сондықтан ж/ө өзін диэлектрик сияқты ұстайды. Сыртқы электр өрісі электрондардың бағытталған қозғалысын жүзеге асыра алмайды.
t↑, R↑ t↓ R↓-металдарда. Диэлектриктердің кедергісі қыздырған кезде азаяды, бірақ үлкен болып қала береді. Диэлектриктерде электрондарды атомнан айырып алу үшін үлкен энергия керек. Сондықтан диэлектриктер үлкен өткізгіштікке жеткенше балқып үлгереді.
Ж/ө-ң өткіізгіштігі температураға және жарықталуға тәуелді. Бұл ерекшеліктер ж/ө-ді кең қолдануға мүмкіндік береді.
Таза ж/ө-де электрондар мен кемтіктер саны бірдей. Сондықтан таза ж/ө-ң өткізгіштігі жартылай электрондық, жартылай кемтіктік. Мұндай өткізгіштік меншікті өткізгіштік деп аталады.
4. Қызықты деректер. Нерв талшықтары мен бұлшық еттің жиырылуын және шіру мен ашу процестерін зерттеу Гельмгольцке энергияның сақталу және айналу заңын тұжырымдауға негіз болды.
2. pnp –ауысуды ашу мүлдем кездейсоқ болды. Тіпті білмегендіктен деп те айтуға болады. (19 жасар Олег Лосев ашты) Ол Эйнштейндік афоризмді дәлелдеді «все с детства знают, что то-то и то-то невозможно, но всегда находится невежда, который этого не знает, он-то и делает открытие»
3 Фильм қарау.“Эл. ток в полупроводниках»
Үй тапсырмасы: § 23- жатт.
Сабақтың тақырыбы:Электр өрісіндегі диэлектриктер
Мақсаты:
1.Білімділік
· Физиканы оқуға деген қызығушылықтарын арттыру;
· Физикалық білімнің шын екендігіне көз жеткізу;
2.Дамытушылық
· Танымдық қызығушылығын арттыру үшін проблемалық жағдайларды тудыра отырып шығармашылық қабілеттерін арттыру;
3.Тәрбиелік
· Физика курсының практикалық маңызын қарастыру;
Көрнекілік: интерактивті тақта, Менделеев кестесі