Учебный прибор по физике

 

Союз Советскик

Социалистнчвскня

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i957255 (6l ) flîï0ëíèòåëüí0å к авт. свид-ву (22)За влено 08.10.80 (21) 2995322/28 12 с присоединением заявки М(23) Приоритет (5! )М. Кл .

G 09 8 23/20

9еударстваяьй кввппвт

CCCP яв NNN яввбрвтвяяй в eS N (53) УДК S3S 08.(088.8) ОпУбликовано 07,09.82. Бюллетень М 33

Дата опубликования опнсанип07.09.8

1 воронежский ордена Ленина государственный университет им.Ленинского комсомола (Vl) Заявитель (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ

Изобретение относится к демонстрационным приборам и может быть использовано при чтении лекций по .Физике полупроводников.

Известны демонстрационные приборы по физике различного назначения, где

5 применяются комплекты шариков, имитирующих молекулы веществ, положительно или отрицательно заряженные части цы и т.п. Так, например, известен прибор для демонстрации движения молекул, где применены шарики различных цветов 1).

Известен прибор по физике для демонстрации опытов о природе элект-1 ри чества. Этот прибор содержит уст ановленный на основании щит с подвиж" ной площадкой и комплект шариков, имитирующих носители положительных и отрицательных зарядов (2J . га

Однако этот прибор не может быть использован для демонстрации явлений в физике полупроводников, в частности, явлений, происходящих на поверхности полупроводника при воздействии внешнего электрического поля.

Цель изобретения - расширение де монстрационных возможностей.

Пост аале иная цел ь дости гает ся тем что известный учебный прибор по физике, содержащий установленный на основании щит с подвижной площадкой и комплект шариков, имитирующих носители положительных и отрицательных зарядов, имеет укрепленные на щите параллельно одна другой неподвижные пластины с горизонтальными пазами в торцах, расположенные между ними подпружиненные толкатели для шариков

l дополнительные щиты, имитирующие внешнее электрическое поле, имеющие заданный профиль, дополнительные подвижные площадки, каждая из которых одним концом установлена в пазу соответствующей неподвижной пластины, и укрепленную на свободных концах площадок вертикальную рейку, 3 9572 снабженную рычагом для взаимодействия с профилями дополнительных щитов, при этом подвижные площадки выполнены из упругого материала, а щиты расположены параллельно один за другим.

На фиг.1 представлен прибор, общий вид; на фи г. 2 - прибор с шари ками и выдвинутым щитом.

Учебный прибор состоит из основа- t0 ния 1, щитов 2-4, перпендикулярных основанию и параллельных друг другу, трех упругих площадок 5-7, каждая иэ которых выполнена в данном случае из неподвижной с горизонтальным па« 3$ зом на торце и подвижной части, выполненной из упругого материала, вертикальной рейки 8, скрепленной свобод:-. ными концами упругих планок 5-7 и снабженно 1 рычагом 9, двух дополни- 2р тельных пластин 10 и 11, параллельных пластинам 5-7, прозрачного щита 12, параллельного щиту 2, ограни. чивающей пластины 13, вертикальных подпружиненных толкателей 14 и 15, дэ расположенных над и под планками.

5-7, и шаров 16, расположенных меж.ду пластинами 5-10 и 7-11 ° . Три упругие пластины 5-7 ограничивают зоны, имитирующие энергетичес- 3в кие эоны и середину запрещенной зоны полупроводника.

Профилированные щиты 3 и 4 имитируют электрическое поле.

Шары имитируют носители зарядов.

Работают с прибором следующим обИ разом.

При выдвижении щита 3 или 4 по направляющей,в основании 1 рычаг 9 профилем щита будет перемещаться . вверх (вниз), вследствие, чего закрепленные с рейкой 8 торцы подвижных частей планок 5-7 также будут пере мещаться вверх (вниз), отображая соответствующий изгиб энергетических

43 зон на поверхности йолулроводника при воздействии на него внешнего поля отрицательных (положительных) зарядов.

Знак заряда может быть указан плюсами и минусами на дополнительных щитах.

Чем большая часть щита будет выдви55 4 нута, тем больший "заряд" будет воздействовать на поверхность "полупроводника" и тем больший изгиб "зон" будет на его поверхности, пока не достигнет максимально возможного.

Положительный заряд на поверхнос ти полупроводника (фиг.2) обуславливает изгиб "зон". вниз, накопление

"электронов" в "зоне проводимости" и уход "дырок" в "валентной зоне".

Использование изобретения позволит облегчить понимание учащимися физики процессов на поверхности полупро.водников, повысить качество и эффективность процесса обучения.

Формула изобретения

Учебный. прибор по физике, содержащий установленный на основании щит с подвижной площадкой и комплект шариков, имитирующих носителм положительных и отрицательных зарядов, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, он имеет укрепленные на щите параллельно одна другой неподвижные пластины с горизонтальными пазами в торцах, расположенные между ними подпружиненные толкатели для шариков, дополнительные щиты, имитирующие внешнее электрическое поле, имеющйе заданный профиль, дополнительные подвижные площадки, каждая из которых одним концом установлена в пазу соответствующей неподвижной пластины, и укрепленную на свободных концах площадок вертикальную рейку, снабженную рычагом для взаимодействия с дополнительными щитами, при этом подвижные площадки выполнены из упругого материала, а щиты расположены параллельно один за другим.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 124716, кл. G 09 В 23/20, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

И 144644, кл. 6 09 В 23/20, 1962.

И Q

Af

Фие. 2

Составитель Б.Андреев

Редактор Т.Портная Техред Т. Иаточка Корректор О.Билак

Заказ 6605/40 Тираж 472 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, I"35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4