Учебный прибор по физике Советский патент 1982 года по МПК G09B23/20 

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

Известны демонстрационные приборы по физике различного назначения, где применяются комплекты шариков, имитирукхцих молекулы веществ, положительно или отрицательно заряженные частицы и т.п. ТакJ например, известен (ц прибор для демонстрации движения молекул, где применены шарики различных цветов l3.

,Известен прибор по физике для демонстрации опытов о природе элект- 5 ричества. Этот прибор содержит установленный на основании щит с подвижной площадкой и комплект шариков, имитирующих носители положительных и отрицательных зарядов jjZ . 20

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

Цель изобретения - расширение монстрационных возможностей.

Поставленная цель достигается 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 дополнительные щиты, имитирующие внешнее электрическое поле, имеющие заданный профиль, дополнительные подвижные площадки, каждая из которых одним | онцом установлена в пазу соответствующей неподвижной пластины, и укрепленную на свободных концах площадок вертикальную рейку.

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, общи вид; на фиг.2 - прибор с шариками и выдвинутым щитом.

Учебный прибор состоит из основания 1, щитов 2-, перпендикулярных основанию и параллельных друг другу, трех упругих площадок , каждая из которых выполнена в данном случае из неподвижной с горизонтальным пазом на торце и подвижной части, выполненной из упругого материала, вертикальной рейки 8у скрепленной свобод ными концами упругих планок 5-7 и снабженной рычагом 9, двух дополни-, тельных пластин 10 и 11, параллельных пластинам 5-7, прозрачного щита 12, параллельного щиту 2, ограничивающей пластины 13, вертикальных подпружиненных толкателей И и 15 расположенных над и под планками5 7, и шаров 16, расположенных меж:ду пластинами и 7-11.

Три упругие пластины 5-7 ограничивают зоны, имитирующие энергетические зоны и середину запрещенной зоны полупроводника.

Профилированные щиты 3 и k имитируют электрическое поле.

Шары имитируют носители зарядов.

Работают с прибором следующим образом.

При выдвижении щита 3 или 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 перемещаться вверх (вниз) ;отображая соответствующий изгиб энергетических зон на поверхности полупроводника при воздействии на него внешнего поля отрицательных fположительных} зарядов Знак заряда может быть указан плюсами и минусами на дополнительных щитах Чем большая масть щита будет выдвинута, 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) обуслав- ливает изгиб зон вниз, накопление электронов в зоне проводимости и уход дырок в валентной зоне.

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

Формула Изобретения

Учебный, приб.ор по физике, содержащий- установленный на основании щит с подвижной площадкой и комплек шариков, имитирующих носители положительных и отрицательных зарядов, отличающийся тем, что, с целью расширения демонстрационных возможностей, он имеет укрепленные н щите параллельно одна другой неподвижные пластины с горизонтальными пазами в торцах, расположенные между ними подпружиненные толкатели для шариков, дополнительные щиты, имити рующие внешнее электрическое поле, имеющ ;1е заданный профиль, дополни- тельные подвижные площадки, каждая из которых одним концом установлена в пазу соответствующей неподвижной пластины, и укрепленную на свободных концах площадок вертикальную рейку, снабженную рычагом для взаимодействи 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 ff , кл.С 09 В 23/20, 19б2.

2.Авторское свидетельство СССР № , кл. 6 09 В 23/20, 1962.

13

fit

ts

Фиг. 1

h

-I4B

(MCtXiXeM s

16

ut.Z