Kísérletek a szilárdtest-fizika köréből

Tanári segédkönyv

Szerző

Kovács László

Kedves Ferenc

Lektor

Dr. Tichy Géza

'Kovács László: Kísérletek a szilárdtest-fizika köréből ' összes példány

Kiadó:	OPI
Kiadás helye:
Kiadás éve:	1981
Kötés típusa:	Fűzött kemény papírkötés
Oldalszám:	137 oldal
Sorozatcím:
Kötetszám:
Nyelv:	Magyar
Méret:	24 cm x 17 cm
ISBN:	963-681-100-8
Megjegyzés:	Fekete-fehér ábrákkal, fotókkal.

Értesítőt kérek a kiadóról

A beállítást mentettük,
naponta értesítjük a beérkező friss
kiadványokról

Előszó

Középiskolai tanulóink széles körben használják a szilárdtest-fizikai kutatások eredményeként megalkotott zsebszámítógépeket, hordozható rádiókat és magnetofonokat, de eddig nem tanultak még összefüggően és megalapozottan az anyag szerkezetéről. A természet pontosabb, jobb megértéséhez pedig elengedhetetlen a szilárd halmazállapotú testek szerkezetének feltárása. A szerkezet és a tulajdonságok kapcsolatának megértése lehetővé teszi a mindennapi életünkben legfontosabb szerepet játszó szilárdtestek gyakorlati alkalmazásának tárgyalását. Az új, modern ismeretanyag személyiségformáló hatása is jelentős. A tanulókat jelenségértelmezésre, magyarázatkeresésre szoktatja, és ezzel kifejleszti bennük a természetet megérteni akaró szemléletet: felismerik a kísérletek által felvetett problémákat és képesek azokat elméleti és kísérleti úton többé-kevésbé önállóan megoldani. Ezen indokok alapján kerültek be az 1980-as évek új fizikatantervébe a szilárdtest-fizika elemei. A szilárdtest-fizika középiskolai tanításának fő célja az anyagszerű szemlélet kialakítása. Ehhez elengedhetetlen, hogy a tanulók minél gyakrabban kerüljenek közvetlen kapcsolatba a vizsgált jelenségekkel, hisz a szemléletformálás legfontosabb módszere az önálló munka: a fizikai kísérletezés és megfigyelés. Ezért módszertani segédkönyvünk legnagyobbrészt kísérletek leírásából áll. Sok kísérletet ismertetünk, hogy mindenki kedvére választhasson közülük egyéni érdeklődése, szertárának felszerelése, osztályának jellege és képessége szerint. Több kísérlet túlmutat a tantervi anyagon, ezeket szakköri foglalkozásra és a fakultatív fizikaórákra javasoljuk. A kísérletek zöme egyéni, tanulói kísérlet; ismertetünk azonban demonstrációs kísérleteket és olyanokat is, amelyeket a tanítási óra előtt a szertárban kell elvégezni (pl. a zónás olvasztást az 1.1. kísérlet bemutatása előtt). Kísérleteinket nemcsak összeállítottuk egy laboratóriumban, hanem a tanítási gyakorlatban többszörösen ki is próbáltuk azokat, ezért a rendszeres tanórai tárgyalásra, a tananyag feldolgozásának menetébe történő beillesztésre is tudunk tanácsokat adni. Néhány kísérletet a fizika más fejezeteinek tanításakor is eredményesen felhasználhatunk. Számos kísérlet célja nem a hagyományos „törvény-igazolás", hanem a problémafelvetés, a tanulók gondolkodásának megindítása. Vezérelvként írhatjuk valamennyi fejezet elé: ,,A tanuló először ismerkedjék meg a valósággal és csak azután a modellekkel, magyarázatokkal." Vissza

Tartalom

ELŐSZÓ 3
1. BEVEZETŐ KÍSÉRLETEK --------___ 5
1.1. Egykristály nyújtása - - - - - ___ 5
1.2. Csavarás - - - - - - - - ______ 7
1.3. A Barkhausen-hatás bemutatása - - - - - - - - 7
1.4. Optikai szerkezetvizsgálatok - - - - _____ 7
2. PERIODIKUS SZERKEZET ÉS VIZSGÁLATA ------- 9
2.1. Hasítás ______________ 17
2.2. Kísérletek hullámkáddal __________18
2.3. Optikai kísérletek ------------ 24
2.4. Kísérletek mikrohullámokkal _________ 27
2.5. Röntgendiffrakciós szerkezetvizsgálatok ______ 29
2.6. Bemutatás, szemléltetés __________ 31
2.7. Szerkezeti modellek készítése - - - - - - ___ 34
3. A SZILÁRD TESTEK HŐTANI TULAJDONSÁGAI _ _ _ _ _ 41
3.1. A határozott olvadáspont megfigyelése ______ 42
3.2. A fázisátalakulást kísérő latens hő megfigyelése - - - - 42
3.3. Kristályosítás olvadékból _____ - - - -- 44
3.4. Kristályosító kemence a zónás átkristályosításhoz - - - - 44
3.5. A hőtágulás - -- -- -- -- -- -- 49
3.6. A hővezetés vizsgálata és mikroszkopikus értelmezése - - - 50
4. RÁCSHIBÁK - - ------------ 51
4.1. Merev golyókból álló kétdimenziós kristálymodell
("golyós modell") ___ - - - - - -- -- 54
4.2. Buborékmodell - -- ----------57
4.3. A diszlokácio folytonos modellje - -- -- -- -58
4.4. A diszlokáció atomos modellje ---------58
5. A SZILÁRD TESTEK MECHANIKAI TULAJDONSÁGAINAK
KRISTÁLYSZERKEZETI MAGYARÁZATA ------- 63
5.1. Polikristály-felület maratása - - - - - - - - 63
5.2. Fémek rugalmas tulajdonságainak vizsgálata rezgő fémrudak
segítségével - - - - - - - - - - - - - 67
5.3. A hang terjedési sebessége szilárd testekben - - - - - 68
5.4. Elektromechanikus rezonancia - - - - - - - - 70
5.5. Rezonancia-abszorpció - - - - - - - - - - 70
5.6. Szakítási kísérletek. Hőkezelt anyagok szakítása - - - - 71
5.7. Feladatok, szemléltetés, bemutatás - - - -- - - 73
6. MÁGNESES VISELKEDÉS - -- -- -- -- -- 77
A mágnesség atomi magyarázata - - - - - - - - - 77
Magnetostrikció - - - - - - - - - - - - - 80
A Heisenberg-modell - - - - - - - - - - - - 81
6.1. A Barkhausen-hatás bemutatása - - - - - - - - 82
6.2. A doménfalak eltolódásának szemléltetése - - - - - 83
6.3. A mágneses hiszterézis görbe bemutatása - - - - - 84
6.4. Magnetofonszalag átmágnesezése - - - - - - - 84
6.5. A magnetostrikció kimutatása - - - - - - - - 85
7. A SZILÁRD TESTEK ELEKTROMOS TULAJDONSÁGAI - - - - 89
A szilárd testek sávelmélete - - - - - - - - - - 89
A félvezetők elmélete - - - - - - - - - - - - 95
7.1. Mechanikai modellkísérlet a frekvenciafelhasadásra - - - 100
7.2. Elektromosságtani modellkísérlet a ferkvencia-felhasadásra - 101
7.3. Az energianívók felhasadása nagynyomású hidrogéngázban - 102
7.4. Hőérzékeny áramköri elem: termisztor vizsgálata - - - - 102
7.5 Fémes vezető ellenállásának hőmérsékletfüggése - - - - 104
7.6. Hali-feszültség mérése alumíniumban - - - - - - 105
7.7 A tiltott sáv szélességére utaló termisztoros modellkísérlet - - 108
7.8. Kristálydióda záróirányú karakterisztikái - - - - - - 108
7.9. Módszertani megjegyzések - - - - - - - - - 109
8. FÉNYELEKTROMOS KÍSÉRLETEK - -- -- -- --111
A fotodióda és a fényelem - - - - - - - - - - 111
8.1. Fényérzékeny áramköri elem: fényellenállás vizsgálata - - 111
8.2. A tiltott sáv szélességének mérése optikai úton - - - - 112
8.3. Fotodióda vizsgálata - - - - - - - - - - - 112
8.4. A dióda-hatás és a fénykibocsátás együttes vizsgálata
LED-diódával - -- -- -- -- -- --112
8.5. „Fekete doboz" LED-diódával, termisztorral - - - - - 113
9. ALKALMAZÁSOK - 116
A tranzisztor - - - - - - - - - - - - -- 116
Térvezérlésű tranzisztorok, integrált áramkörök - - - - - 121
9.1. öntartó fényrelé - - - - - -- -- - -_ 125
9.2. Fotodióda feszültségével táplált tranzisztoros erősítő - - - 125
9.3. Hőrelé - - -
9.4. Termisztoros hőmérő - -- -- - - -- --127
9.5. Logikai áramkörök integrált áramköri elemekkel - - - - 128
IRODALOM - -- -- -- -- -- -- -133

Témakörök

Pedagógia > Tantárgypedagógia > Fizika
Természettudomány > Fizika > Elektromosság és mágnesesség
Természettudomány > Fizika > Fénytan
Természettudomány > Fizika > Hőtan
Természettudomány > Fizika > Kísérletek
Természettudomány > Fizika > Szilárdságtan

Megvásárolható példányok

Nincs megvásárolható példány
A könyv összes megrendelhető példánya elfogyott. Ha kívánja, előjegyezheti a könyvet, és amint a könyv egy újabb példánya elérhető lesz, értesítjük.

Előjegyzem