Физика наряду с другими естественными науками изучает объективные свойства материального мира. Процесс научного познания этих свойств, как известно, состоит из трех основных этапов:
1) восприятия, т. е. первичного изучения исследуемого явления при помощи наблюдения;
2) обобщения, т. е. создания гипотезы (теории);
3) проверки истинности гипотезы на опыте (на практике). Как видно, опыт, эксперимент не являются единственными
способами научного исследования, но их роль как критерия истинности решающая.
Проникая все дальше в глубь природы явления, открывая первопричины его, современная экспериментальная физика использует тончайшие методы и сложнейшие приборы, над созданием которых трудятся целые институты. Техника физического эксперимента и лабораторной работы, достигшая в настоящее время высокого уровня, требует от исследователя самого широкого круга знаний по различным вопросам науки и техники и чрезвычайно разнообразных навыков и приемов работы.
Неудивительно, что молодые научные работники, еще не овладевшие навыками, часто оказываются в затруднении, затрачивают непроизводительно силы и время при самостоятельном решении тех или других экспериментальных задач. Еще в худшем положении оказываются молодые инженеры-физики, работающие в заводских лабораториях, удаленных от научных центров. Не получив соответствующей подготовки по технике эксперимента в институтах (подобный курс впервые сведен в Киевском политехническом институте в 1955 г.) и не имея возможности часто консультироваться с опытными специалистами, они, затрачивая много времени, экспериментальную задачу решают далеко не простейшим путем.
Цель практикума— дать возможность студентам на материале раздела «Свойства твердого тела» ознакомиться с некоторыми основными положениями техники физического эксперимента в этой области физики. Практикум имеет то преимущество, что он не ставит студента в узкие рамки инструкции, а дает широкие возможности творческой инициативе последнего.
Практикум состоит из двух разделов.
Первый раздел включает некоторые вопросы теории и техники эксперимента и является как бы расширенным вступле-
Предисловие .
Раздел первый Некоторые вопросы теории и техники физического эксперимента
Глава I. Введение в технику физического эксперимента.....5
§ 1. Гигиена физического эксперимента........5
§ 2. Погрешности измерений физических величин......6
Глава 2. Методы и техника электрических и магнитных измерений . . 11
§ 1. Гальванометры..............11
§ 2. Электрометры и электрические схемы.......25
§ 3 Измерение сопротивлений, емкости и индуктивности Мосты . 36
§ 4. Электронно-лучевой осциллограф.........44
§ 5. Измерение магнитных величин.........51
Глава 3. Основные методы оптических измерений . . 58
§ 1. Источники света......... . 58
§ 2. Измерение спектров поглощения. Оптические устройства . . 62
§ 3. Фотоэлементы и фотоумножители........65
Глава 4. Некоторые приемы лабораторной практики......79
§ 1. Методы холодной обработки стекла и других материалов . 79
§ 2. Методы получения высоких температур.......84
§ 3. Пайка и точечная сварка металлов........96
§ 4. Различные составы, применяемые в физической лаборатории.
Приемы лабораторной практики......\ . . 98
Глава 5 Основы вакуумной техники . . ... ... 102
§ 1. Свойства вакуума.............102
§ 2. Получение высокого вакуума..........103
§ 3. Измерение вакуума .... ......108
§ 4 Основные приемы при работе с вакуумными установками . . 111
Глава 6. Поверхностные покрытия...........118
§ 1. Впекание.........-......118
§ 2. Способы химического покрытия металлом .....118
§ 3. Гальваническое осаждение металла........120
§ 4. Катодное распыление............121
§ 5. Испарение в вакууме............124
Раздел второй
Лабораторные задания
Глава 7. Измерение проводимости полупроводника на постоянном токе . 129
§ 1. Теоретический обзор........., . . 129
§ 2 Экспериментальная часть...........132
§ 3 Обработка результатов.......'. 133
Глава 8. Исследование некоторых свойств щелочно-галоидных кристаллов ..................134
§ 1. Теоретический обзор............134
§ 2. Экспериментальная часть...........138
§ 3. Обработка результатов............139
Глава 9. Измерение диэлектрической проницаемости изоляционного материала .................140
§ 1. Вводная часть..............140
§ 2 Экспериментальная часть...........142
§ 3, Обработка результатов . . ........143
Глава 10. Изучение фотопроводимости полупроводниковых образцов . 144
§ 1.у Вводная часть.............. 144
§ 2. Экспериментальная часть........... 145
§ 3. Обработка результатов........... 147
Глава II. Измерение сопротивления металлов или полупроводников в
магнитном поле . ............ 148
§ 1. Вводная часть.............. 148
§ 2. Экспериментальная часть........... 150
§ 3. Обработка результатов............ 152
Глава 12. Измерение постоянной Холла у металла или полупроводника. 153
§ 1. Вводная часть ............ 153
§ 2. Экспериментальная часть........... 156
§ 3. Обработка результатов............ 157
Глава 13. Измерение контактной разнести потенциалов..... 159
§ 2. Введение......•.......... 159
§ 2. Экспериментальная часть ,.......... 162
§ 3. Обработка результатов......... . 163
Глава 14. Определение времени жизни неосновных носителей тока фотоэлектрическим методом...........- . 164
§ 1. Теория метода.............. 164
§ 2. Экспериментальная часть........... 166
§ 3. Оформление результатов измерений........ 168
Глава 15. Исследование характеристик германиевых выпрямителей . . 169
§ 1. Теоретический обзор............. 169
§ 2. Экспериментальная часть........... 174
§ 3. Оформление результатов........... 175
Глава 16. Исследование германиевых фотоэлементов...... 176
§ 1. Теоретический обзор.........• . . .176
§ 2. Экспериментальная часть........... 181
§ 3. Обработка результатов............ 182
Глава 17. Исследование основных характеристик германиевых фотодиодов ................. 183
§ 1. Теоретический обзор............ 183
§ 2. Экспериментальная часть........... 187
§ 3. Обработка результатов............ 189
Цена: 75руб.
