حلول مراجعة عامة والتفكير الناقد والكتابة في الفيزياء

مراجعة عامة:

59. الموجات الكهرومغناطيسية. التي تصطدم بالسليكون تحرك الإلكترونات من حزمة التكافؤ إلى حزمة التوصيل عندما تكون الفجوة الممنوعة فيه 1.1ev، ما أكبر طول موجي للإشعاع الذي يمكن أن يثير الإلكترون بهذه الطريقة؟ تذكر أن$\frac{nm}{\lambda }$ E = 120 eV.

$nm$ 1100 قريباً من الطول الموجب للأشعة تحت الحمراء.

60. صمام ال Si. يظهر دايود السليكون الخاص عند درجه 0C تياراً كهربائياً مقداره 1 nA، ما التيار الذي يمكن عندما يكون منحازاً عكسياً توقعه إذا ارتفعت درجة الحرارة إلى104 C؟ افترض أن جهد القاعدة العكسي بقي ثابتاً، (إنتاج الناقل الحراري للسليكون يتضاعف لكل زيادة في درجة الحرارة مقدارها 8ْC).

$\mu ِِِِِA$ 8.2

61. صمام ال Ge. يظهر دايود الجرمانيوم الخاص عند درجة حرارة 0C تياراً كهربائياً مقداره 1.5μA ما التيار الذي يمكن عندما يكون منحازاً عكسياً توقعه إذا ارتفعت درجة الحرارة إلى $c$°104؟

افترض أن جهد القاعدة العكسي بقي ثابتاً، (إنتاج الناقل الحراري للجرمانيوم يتضاعف لكل زيادة في درجة الحرارة مقدارها 13 C).

$\mu ِِِِِA$ 380

62. LED. ينتج الدايود المشع للضوء ضوءاً أخضر طوله الموجي 550 nm عندما تتحرك الإلكترونات من حزمة التوصيل إلى حزمة التكافؤ، احسب عرض الفجوة الممنوعة بوحدة eV في هذا الدايود.

$ev$ 2.25

63. ارجع إلى الشكل 21-6 وحدد كلاًّ من:

a. قراءة الفولتمتر.

0.7v

b. قراءةA_1.

0v

c. قراءة A_2.

42mA

التفكير الناقد:

64. تطبيق المفاهيم. هناك بعض المحركات في الشكل 22-6، تدور في اتجاه عند تطبيق قطبية معينة وتدور في الاتجاه المعاكس عند عكس القطبية.

a. أي دائرة (a ،b ،c) ستسمح للمحرك بالدوران في اتجاه واحد فقط؟

A

b. أي دائرة ستؤدي إلى تلف المنصهر الكهربائي (الفيوز) عند تطبيق قطبية غير صحيحة؟

B

c. أي دائرة تنتج اتجاه دوران صحيح بغض النظر عن القطبية المطبقة؟

C

d. ناقش مزايا وعيوب كل من الدوائر الثلاث.

الدائرة في الفرع a لها ميزة إيجابية، ألا وهي بساطتها، أما ميزتها السلبية فهي هبوط في الجهد بمقدار 0.7 v والتي يمكن أن تكون مهمة في دوائر الجهد المنخفض، الدائرة في الفرع b لها ميزة إيجابية، ألا وهي عدم ضياع 0.7 v ولها ميزة سلبية ألا وهي أنه ينبغي تبديل المنصهرات، الدائرة في الفرع c لها ميزة إيجابية وهي أنها دائمة العمل بغض النظر عن قطبيتها وميزتها السلبية هي ضياع 1.4 v.

65. تطبيق المفاهيم. يوضح الشكل 23-6 خصائص I/v لإثنين من الدايودات المشعة للضوء والتي تتوهج بألوان مختلفة يتعين أن يوصل كل دايود ببطارية جهدها 9 v من خلال مقاومة إذا كان كل دايود يشغل بتيار مقداره 0.04 A فما مقدار المقاومات التي ينبغي اختيارها لكل دايود؟

$\Omega$ 160 و $\Omega$ 180

66. تطبيق المفاهيم. افترض أن الدايودين الواردين في المسألة السابقة قد وصلا معاً على التوالي فاذا استخدمت البطارية الواردة في المسألة السابقة نفسها وكان التيار المطلوب يساوي 0.035 A فما المقاوم الذي ينبغي استخدامه؟

$\Omega$ 140

الكتابة في الفيزياء:

67. ابحث حول مبدأ الاستبعاد لباولي وحياة فولفجانج باولي وسلط الضوء على اسهاماته البارزة في العلوم وصف تطبيق مبدأ الاستبعاد على نظرية الحزم في التوصيل وخصوصاً في أشباه الموصلات.

متروك للطالب.

68. اكتب مناقشة تتكون من صفحة واحدة حول مستوى طاقة فيرمي عند تطبيقها على مخططات حزم الطاقة لأشباه الموصلات على أن تتضمن المناقشة رسماً واحداً على الاقل.

متروك للطالب.

مراجعة تراكمية:

69. أنبوب من النحاس طوله 2 m عند 23 c، ما مقدار التغير في طوله إذا ارتفعت درجة حرارته إلى 978 c؟

0.03 m