Учебный прибор по физике Советский патент 1983 года по МПК G09B23/18 

2 3

-г

/ /

7

СЛ

сл

УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ, содержащий панель, имитаторы электронов со средством ИХ перемещения и имитаторы атомов, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации явления дырочной проводимости в полупроводниках, в панели выполнена прорезь, а на лицевой ее стороне вдоль прорези нанесено обозначение атомов в виде кругов, имитаторы электронов выполнены в виде (их штыри, установленные в прорези панели дисков, диаметр которых равен диаметру кругов, а средство для перемещения имитаторов электронов состоит из расположенных на тьлльной стороне панели винта с гайкой и толкателем и подвешенных к панели планок, взаимодействующих с т(кателем и штырями.

. 1 Учебный прибор по физике относит ся к учебно-наглядным пособиям, в частности к учебным приборам по физике полупроводников. Известен учебный прибор по физике , содержащий панель, имитаторы электронов со средством их перемеще ния и имитаторы атомов l . Определенную трудность на лекция по физике полупроводников представл ет объяснение явления дырочной пров димости, которое возникает при нап равленном движении валентных электрюнов и обусловливает перемещение в противоположном направлении зарядов ионизированных атомов кристаллической решетки. Цель изобретения - расширение де монстрационных возможностей путем обеспечения демонстрации явления ды рочной проводимости в полупроводниках. Поставленная цель -достигается тем, что в учебном приборе по физике , содержащем панель, имитаторы электронов со средством их перемещения и имитаторы атомов, в панели выполнена прорезь, а на лицевой ее стороне вдоль прорези нанесено обоз начение атомов в виде кругов, имита торы электронов выполнены в виде имек1Щих штыри, установленные в прорези 1панели дисков, диаметр которых равен диаметру кругов, а средство для перемещения имитаторов электронов состоит из расположенного на тыльной стороне панели винта с гайкой и толкателем и подвешенных к па нели планок, взаимодействующих с толкателем и штырями. На фиг.1 изображен прибор, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сзади; на фиг.З - то же, вид сверху ) на фиг.4 - прибор выполненный из двух панелей. Учебный прибор по физике содержит панель 1, в которой выполнена прорезь 2. На лицевой стороне панели 1 вдоль прорези 2 нанесено обозначение атомов в виде кругов 3. Ими таторы электронов выполнены в виде дисков 4, имекяцих штыри 5. Штыри 5 установлени в прорези 2., их диаметр равен диаметру кругов 3, На тыльной стороне панели 1 размещено средство для перемещения иглитаторов электронов, которое состоит из винта б с гайкой и толкателя 7. Толкатель 7 взаимодействует, с планками 8, подь ;-шенными на панели 1. Планки 8 эакреь лены на осях 9. Для предотвращения заклиниванин шты1:1ей 5 в прорези 2 при движен1ги под действием поворачивающихся Пла1и/ь 8 можно с обратной стороны лицевой панели 1 укрепить вторую панель 10 с прорезью 2 фиг.2 , в которую проходят свободные концы штырей 5, и прикрепить к ним диски 11. При дэижынии толкателя 7 вдоль планок 8 последние поочередно поворачиваются на осях 9 вращения и перемещают штыри 5 с дискагда 4 вдоль прорези 2. Число штырей с дисками на единицу меньше числа планок, а глубина зацепления d толкателя 7 каждой из планок равна / и j.ch-r- Iгде а - расстояние между осями вращения, Ъ - расстояние между кг1ждой из осей вращения и горизонтальной прорезью; С - расстояние от края пленки, где происходит зацепление с толкателем до ближайшей из двух прямых - осью вращения этой планкн и горизонтальной прорезью. При соотношении элементов устройства согласно указанному уравнению каждый последующий диск 4 становится на место предыдущего, уже передвинутого, и закрывает изображенный круг со знаком плюс, а другой круг, изображенный на месте первоначального расположения этого диска-, остается открыты. Таким образом, при поочередном перемещении дисков 4, изображающих электроны, в одну сторону круг, незакрытый диском и изображающий ионизированный положительно заряженный атом кристаллической решетки, как бы перемещается в другую сторону, что в целом и моделирует процесс дырочной проводимости в полупроводниках. Использование предлагаемого учебого прибора облегчит студентам пониание явления дырочной проводимости полупроводниках и повысит качесто и эффективность процесса обучения.

JL

5 4

1

,/

/ Ж.

JL

Г /

// 10

Фиг. 4