Lärare:
Igor Zoric
Tel: 772 3371
F5117
Email: f7xiz@fy.chalmers.se
Assistenter:
Johan BörjessonMaths Karlsson
Rum: Soliden S2015
Tel: 772 3342
Email: maths@fy.chalmers.se
UPPGIFTER
| KURS | UPPGIFT | VERSION |
| Experimentell fysik |
|
Feb 2007 |
Uppgift 1: ISOLATORER
GRUNDUPPGIFT
Bestäm vilket
grundämne prov A består av med röntgendiffraktion
(Debye-Scherrer).
Röntgenröret har en
Cu-anod
och med en Ni-folie filtreras allt utom de båda Ka-linjerna bort.
Mät upp och tolka den optiska transmissionen för Si i området 6.7 eV till 400 cm-1. Ange i förstudien transmissionsspektrums principiella utsende.
Den fotografiska filmen och minst ett FTIR-spektrum skall scannas in i dator för vidare behandling.
Diskutera i rapporten
principerna för CARY 500 och PerkinElmer 1725.
EXTRAUPPGIFT
Studera olika egenskaper hos isolatorer.
Förslag:
1) Studera optiska egenskaper
hos olika
isolatorer, tillgängliga är LiF, NaCl, KBr och kvarts.
2) Skapa (lämpligen genom
röntgenbestrålning)
och studera färgcentra.
Tips för arbetet med
SPEKTROFOTOMETRARNA.
Spektrometrarna står i
rum F6028. Röntgen apparaterna står i rum F6205.
Låt spektrometrarna värmas upp en halvtimma före
körning.
_________________________________________________________________________
| KURS | UPPGIFT | VERSION |
| Experimentell fysik |
|
Feb 2007 |
Uppgift 2: FONONER
GRUNDUPPGIFT
Bestäm vilket
grundämne prov B består av med röntgendiffraktion
(Debye-Scherrer).
Röntgenröret har en
Cu-anod
och med en Ni-folie filtreras allt utom de båda Ka-linjerna bort.
Mät upp och tolka den optiska transmissionen för Ge i området 6.7 eV till 400 cm-1. Ange i förstudien transmissionsspektrums principiella utseende.
Den fotografiska filmen och minst ett FTIR-spektrum skall scannas in i dator för vidare behandling.
Diskutera i rapporten
principerna för CARY 500 och Perkin Elmer 1725.
EXTRAUPPGIFT
Studera olika egenskaper hos fononer.
Förslag:
1) Studera fononernas inverkan
på
de optiska egenskaperna hos olika fasta ämnen, exempelvis Ge, LiF,
NaCl,
KBr och kvarts.
2) Studera en endimensionell
mekanisk
modell av ett gitter bestående av ryttare på en luftskena
sammanbundna
med fjädrar, se nästa sida.
Spektrometrarna står i
rum F6028. Röntgen apparaterna står i rum F6205. Låt spektrometrarna
värmas upp en halvtimma före
körning.
_________________________________________________________________________
| KURS | UPPGIFT | VERSION |
| Experimentell fysik |
|
Feb 2007 |
Uppgift 3: METALLER
GRUNDUPPGIFT
Bestäm vilket
grundämne prov C består av med röntgendiffraktion
(Debye-Scherrer).
Röntgenröret har en
Cu-anod
och med en Ni-folie filtreras allt utom de bå da Ka-linjerna bort.
Mät upp och tolka den optiska transmissionen för Si i området 6.7 eV till 400 cm-1. Ange i förstudien transmissionsspektrums principiella utseende.
Den fotografiska filmen och minst ett FTIR-spektrum skall scannas in i dator för vidare behandling.
Diskutera i rapporten
principerna för CARY 500 och Perkin Elmer 1725.
EXTRAUPPGIFT
Studera olika egenskaper hos metaller.
Förslag:
Studera optiska egenskaper hos olika metaller, tillgängliga är tunna filmer av Cu, Ag och Au.
Förånga en tunn Al-film och studera de optiska egenskaperna. Förstudien skall innehålla hur ni steg för steg tänker operera vakuum systemet.
Konstruera en kvarts kristall baserad tunn film tjöcklek monitor.
Mät energi gap i
supraledande Pb.
Mät Mie plasmoner i metalliska nanopartiklar
Spektrometrarna står i
rum F6028. Röntgen apparaterna står i rum F6205. Låt spektrometrarna
värmas upp en halvtimma före
körning.
_________________________________________________________________________
| KURS | UPPGIFT | VERSION |
| Experimentell fysik |
|
Feb 2007 |
Uppgift 4: HALVLEDARE
GRUNDUPPGIFT
Bestäm vilket
grundämne prov D består av med röntgendiffraktion
(Debye-Scherrer).
Röntgenröret har en
Cu-anod
och med en Ni-folie filtreras allt utom de båda Ka-linjerna bort.
Mät upp och tolka den optiska transmissionen för GaAs i området 6.7 eV till 400 cm-1. Ange i förstudien transmissionsspektrums principiella utseende.
Den fotografiska filmen och minst ett FTIR-spektrum skall scannas in i dator för vidare behandling.
Diskutera i rapporten
principerna för CARY 500 och Perkin Elmer 1725.
EXTRAUPPGIFT
Studera olika egenskaper hos halvledare.
Förslag:
Studera optiska egenskaper hos olika halvledare, tillgängliga är Ge, Si, GaAs och InSb.
Studera Halleffekten hos en dopad Ge-kristall, se nästa sida.
Studera resistansens
temperaturberoende hos InSb, se kommande sida.
Hall-effekt
En dopad Ge kristall,
5x5x0.5 mm, är monterad på ett kretskort. Detta kan
föras in mellan en permanentmagnet med ett flöde av cirka 0.1
T (exakt värde och
polaritet är angiven på magneten).
Mätströmledningarna
är
cirka 0,1 mm (hur stor ström tål de?).
Kör ej mer än 10
mA
genom dessa!
Hall spänningen är liten! Vilka fel kan uppstå pga kontaktering och hur kan ni mättekniskt eliminera detta??
TIPS: Om man vill göra
en
brusfri mätning så används om möjligt batterier.
Här
kan ni för mätströmmen
använda ett 4,5 V batteri
och
ställa in strömmen med en 10-varvs potentiometer.
Spektrometrarna står i
rum F6028. Röntgen apparaterna står i rum F6205. Låt spektrometrarna
värmas upp en halvtimma före
körning.
_________________________________________________________________________
| KURS | UPPGIFT | VERSION |
| Experimentell fysik |
|
Feb 2006 |
Uppgift 5: MAGNETISM
GRUNDUPPGIFT
Bestäm vilket grundämne prov E
består av med röntgendiffraktion (Debye-Scherrer).
Röntgenröret har en Cu-anod och med en
Ni-folie
filtreras allt utom de båda Ka-linjerna bort.
Mät upp och tolka den optiska transmissionen för InSb i området 6.7 eV till 400 cm-1. Ange i förstudien transmissionsspektrums principiella utseende.
Den fotografiska filmen och minst ett FTIR-spektrum skall scannas in i dator för vidare behandling.
Diskutera i rapporten principerna för
CARY 500
och Perkin Elmer 1725.
EXTRAUPPGIFT
Undersök magnetiska egenskaper (använd Gouys metod för magnetiska mätningar) hos 3 st valfria prover (det finns 5 st prover tillgängliga; I-V) och ge en så fullständig beskrivning av proverna som möjligt.
Tips: Prov III innehåller en liten
mängd Fe. Uppskatta hur stor mängd Fe det finns i materialet.
Prov V är en Cu förening innehållande bla. S och O.
Spektrometrarna står i
rum F6028. Röntgen apparaterna står i rum F6205. Låt
spektrometrarna
värmas upp en halvtimma före körning.
Utrustningslista för FTF
ANTAL UTRUSTNING SPECIFIKATION
1
Scanner
AGFA Studioscan IIsi
3
Datorer
Macintosh 1 st 6200, 2 st 475
6
Multimeter
1
Röntgengenerator
Siemens Kristalloflex 710, i rum 1014
3
Debye-Scherrer
kameror
HUBER, diameter 57,3 mm
4
Prover för strukturbestämning märkta A-E
1
35 mm röntgenfilm, framkallnings- och fixeringsvätskor , i
rum 1014
1
Centreringsmikroskop
1
Filmkapare I rum 1014
1
Spectrophotometer
CARY 500, i rum 3052B
1
FTIR-spektrometer
Perkin-Elmer 1725, i rum 3052B
2
LiF kristall monterad på spektrometerhållare
2
NaCl kristall monterad på spektrometerhållare
2
KBr kristall monterad på spektrometerhållare
2
Kvarts kristall monterad på spektrometerhållare
2
Ge kristall monterad på spektrometerhållare
2
Si kristall monterad på spektrometerhållare
2
GaAs kristall monterad på spektrometerhållare
1
InSb kristall monterad på spektrometerhållare
1
Au film på kvartssubstrat monterad på
spektrometerhållare
1
Ag film på kvartssubstrat monterad på
spektrometerhållare
1
Cu film på kvartssubstrat monterad på
spektrometerhållare
1
Dopad Ge kristall monterad på kretskort
1
InSb kristall för studie av resistiviteten, se skiss
1
permanentmagnet cirka 0.1 T
1
Labaggreagat
HP E3610A 0-15 V 0-2 A
Batteri 4,5 V
1
Potentiometer 10 000 W
1
termometer minus10 - plus 60 grader C
1
Luftskena med luftaggregat PASCO längd 2000 mm
12
Ryttare till luftskena förbundna med fjädrar, se separat skiss
12
Vikter till ryttare
1
Drivmotor med variabel hastighet
1
Stoppur
1
Frekvensräknare
1
12V-aggregat
1
X-Y
skrivare
Goerz Servogor SE 790
Termoelement Chromel-konstantan
2
Funktionsgenerator
HP 8013B
1
Mikrovågsgenerator Klystron 8.5 - 9.66 GHz
1
Mottagarhorn för mikrovågor Vid
våglängdsbestämning
1
Spänningskälla till klystron Philips
2
Plattor med vertikala slitsar Vid våglängdsbestämning
1
Kopplingsskena Till klystronen och plattorna
1
Kopplingsbord
2
Batteri 9 V
1
Oscilloskope HP 54600B
1
Elektromagnet med strömaggregat
1
Våg med anordning för upphängning av prover
1
Gaussmeter Bell
Elektronik komponenter från ET labbet
1
Förångningssystem
Aluminiumstav Diameter 5 mm, renhet 99,999%
Objektglas
Förångningsbåtar av W