Transcript Εβδομάδα 1
ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΝΝΑΤΑΙ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ ΠΟΙΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΥΤΟΥ; ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΝΝΑΤΑΙ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ ΠΟΙΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΥΤΟΥ; ΕΙΝΑΙ Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ; ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΝΝΑΤΑΙ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ ΠΟΙΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΥΤΟΥ; ΕΙΝΑΙ Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ; Ή Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΣΗΣ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΠΟΥ ΘΑ ΠΡΟΚΥΨΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ; ΤΙΤΛΟΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΓΕΝΝΑΤΑΙ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ ΠΟΙΟ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΟ ΤΟΥ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΑΥΤΟΥ; ΕΙΝΑΙ Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΠΟΥ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ ΚΥΚΛΩΜΑΤΑ; Ή Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΕΞΥΠΗΡΕΤΗΣΗΣ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΩΝ ΑΝΑΓΚΩΝ ΠΟΥ ΘΑ ΠΡΟΚΥΨΟΥΝ ΑΠΟ ΤΗΝ ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ ΣΤΟΙΧΕΙΩΝ ΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ; Η ΑΠΑΝΤΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ΑΠΛΗ. Η ΦΥΣΙΚΗ ΤΩΝ ΗΜΙΑΓΩΓΙΜΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ ΑΠΟ ΤΗΝ ΣΕ ΒΑΘΟΣ ΓΝΩΣΗ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΤΩΝ ΜΗΧΑΝΙΣΜΩΝ ΠΟΥ ΔΙΕΠΟΥΝ ΤΗΝ ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ ΤΩΝ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ ΥΛΗ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ ΦΥΣΙΚΗ ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ •Φυσική και ιδιότητες ημιαγωγών. •Κρυσταλλική δομή. •Ενεργειακές ζώνες. •Συγκέντρωση φορέων και θερμική ισορροπία. •Φαινόμενα μεταφοράς φορέων. •Φάσματα φωνονίων και Ιδιότητες Ημιαγωγών (Οπτικές, Θερμικές και Εφαρμογής Ισχυρού Πεδίου). ΔΙΠΟΛΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ • Δίοδοι p-n. • Βασική Τεχνολογία Διατάξεων • Περιοχές έλλειψης φορτίου και έλλειψης χωρητικότητας. • Χαρακτηριστικές καμπύλες ρεύματος – τάσης. • Κατάρρευση επαφής. • Μεταβατική συμπεριφορά και θόρυβος. • Τελικές συναρτήσεις. • Ετεροεπαφές. ΕΠΑΦΕΣ ΜΕΤΑΛΛΟΥ - ΗΜΙΑΓΩΓΟΥ •Εισαγωγή. • Ενεργειακά διαγράμματα. • Φαινόμενο Schottky. • Διαδικασίες μεταφοράς ρεύματος. • Χαρακτηρισμός ενεργειακού φράγματος. • Δομές διατάξεων. • Ωμικές επαφές. ΕΙΔΙΚΕΣ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ • Εισαγωγή. • Δίοδος σήρραγκας. • Αντίστροφη δίοδος. • MIS δίοδος σήρραγκας. • MIS δίοδος διακόπτη. •MIM δίοδος σήρραγκας. • Τρανζίστορ σήραγκας. ΦΩΤΟΝΙΚΕΣ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΛΕΪΖΕΡ ΗΜΙΑΓΩΓΏΝ • Εισαγωγή. • Ακτινοβολούσες μεταβάσεις. • Δίοδοι που εκπέμπουν φως (LED). • Φυσική ημιαγώγιμων λεϊζερ. • Χαρακτηριστικά λειτουργίας λέϊζερ. ΦΩΤΟΑΝΙΧΝΕΥΤΕΣ • Εισαγωγή • Φωτοαγωγός. • Φωτοδίοδος. • Φωτοδίοδος χιονοστιβάδας. • Φωτοτρανζίστορ. ΗΛΙΑΚΑ ΚΥΤΤΑΡΑ • Εισαγωγή. • Ηλιακή ενέργεια και ιδανικός συντελεστής μετατροπής. • Ηλιακά κύτταρα επαφής p-n. •Ετεροεπαφές, διεπιφάνειες και ηλιακά κύτταρα λεπτών υμενίων. • Οπτική συγκέντρωση. ΑΡΧΙΚΑ ΘΑ ΓΙΝΕΙ ΕΚΤΕΝΗΣ ΑΝΑΦΟΡΑ ΣΤΟΥΣ ΤΡΕΙΣ ΠΙΟ ΣΠΟΥΔΑΙΟΥΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΥΣ. ΤΟ ΓΕΡΜΑΝΙΟ (Ge) ΤΟ ΠΥΡΙΤΙΟ (Si) ΚΑΙ ΤΟ ΑΡΣΕΝΙΚΟΥΧΟ ΓΑΛΛΙΟ (GaAs) ΚΑΘΕ ΕΝΑ ΑΠΟ ΤΑ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΒΡΙΣΚΟΥΝ ΠΡΑΚΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ. ΕΙΔΙΚΟΤΕΡΑ ΤΟ ΑΡΣΕΝΙΚΟΥΧΟ ΓΑΛΛΙΟ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΕΙΤΑΙ ΣΕ ΦΩΤΟΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΣΕ ΜΙΚΡΟΚΥΜΑΤΙΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ Ο ΟΡΟΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΜΕΝΗ ΑΝΑΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΙ ΣΕ ΥΓΡΑ. ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΔΥΟ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΟΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΜΟΡΙΩΝ ΕΊΝΑΙ ΑΡΚΕΤΑ ΙΣΧΥΡΕΣ ΏΣΤΕ Ο ΟΓΚΟΣ ΠΟΥ ΚΑΤΑΛΑΜΒΑΝΟΥΝ ΝΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ ΕΛΑΧΙΣΤΑ ΜΕ ΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΖΟΜΕΝΕΣ ΤΑΣΕΙΣ. ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ Ο ΟΡΟΣ ΣΥΜΠΥΚΝΩΜΕΝΗ ΑΝΑΦΕΡΕΤΑΙ ΣΕ ΣΤΕΡΕΑ ΚΑΙ ΣΕ ΥΓΡΑ. ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΔΥΟ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΟΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΜΟΡΙΩΝ ΕΊΝΑΙ ΑΡΚΕΤΑ ΙΣΧΥΡΕΣ ΏΣΤΕ Ο ΟΓΚΟΣ ΠΟΥ ΚΑΤΑΛΑΜΒΑΝΟΥΝ ΝΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΕΤΑΙ ΕΛΑΧΙΣΤΑ ΜΕ ΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΖΟΜΕΝΕΣ ΤΑΣΕΙΣ. ΣΤΗΝ ΣΥΜΠΥΚΝΩΜΕΝΗ ΥΛΗ ΓΕΙΤΟΝΙΚΑ ΆΤΟΜΑ ΕΛΚΟΝΤΑΙ ΜΕΤΑΞΎ ΤΟΥΣ ΜΕΧΡΙΣ ΟΤΟΥ ΤΑ ΝΕΦΗ ΤΩΝ ΕΞΩΤΕΡΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΑΛΛΗΛΟΕΠΙΚΑΛΥΠΤΟΝΤΑΙ ΣΗΜΑΝΤΙΚΑ. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΑΛΛΗΛΟΕΠΙΚΑΛΥΨΗΣ ΕΊΝΑΙ ΟΙ ΑΠΟΣΤΑΣΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΓΕΙΤΟΝΙΚΩΝ ΑΤΟΜΩΝ (ΔΗΛΑΔΗ ΜΕΤΑΞΥ ΤΩΝ ΚΕΝΤΡΩΝ ΤΩΝ ΠΥΡΗΝΩΝ) ΝΑ ΕΊΝΑΙ ΤΗΣ ΙΔΙΑΣ ΤΑΞΗΣ ΜΕ ΤΙΣ ΔΙΑΜΕΤΡΟΥΣ ΤΩΝ ΙΔΙΩΝ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ, ΔΗΛΑΔΗ ΤΗΣ ΤΑΞΗΣ 0.1nm ΜΕΧΡΙ 0.5nm. ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΕΡΩΤΗΜΑ: ΠΟΙΑ ΕΊΝΑΙ Η ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΜΕΤΑΞΥ ΓΙΑΛΙΟΥ Ή ΒΟΥΤΥΡΟΥ ΚΑΙ ΣΤΕΡΕΩΝ ΌΠΩΣ Ο ΠΑΓΟΣ Ή Ο ΧΑΛΚΟΣ; Ο ΠΑΓΟΣ ΚΑΙ Ο ΧΑΛΚΟΣ ΕΊΝΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΣΤΕΡΕΑ ΣΤΑ ΟΠΟΙΑ ΤΑ ΑΤΟΜΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΑΞΗ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ, ΔΗΛΑΔΗ ΕΠΑΝΑΛΑΜΒΑΝΟΜΕΝΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΘΕΣΕΩΝ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΠΟΥ ΚΑΛΕΙΤΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ. ΑΝΤΙΘΕΤΑ, ΤΟ ΓΥΑΛΙ ΣΕ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΕΊΝΑΙ ΈΝΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΜΟΡΦΟΥΣΤΕΡΕΟΥ, ΣΤΕΡΕΟΥ ΠΟΥ ΕΜΦΑΝΙΖΕΙ ΤΑΞΗ ΜΙΚΡΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. ΤΑ ΥΓΡΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΑΞΗ ΜΙΚΡΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. ΤΑ ΟΡΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ, ΑΜΟΡΦΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΚΑΙ ΥΓΡΩΝ ΕΊΝΑΙ ΑΣΑΦΗ ΜΕΡΙΚΕΣ ΦΟΡΕΣ. ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΣΤΕΡΕΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΟΣΕΣ ΠΟΛΛΕΣ ΑΤΕΛΕΙΕΣ ΣΤΗΝ ΔΟΜΗ ΤΟΥΣ ΏΣΤΕ ΝΑ ΕΞΑΦΑΝΙΖΕΤΑΙ Η ΤΑΞΗ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. ΕΠΙΣΗΣ, ΕΊΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟ ΜΕΡΙΚΑ ΡΕΥΣΤΑ ΝΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΑΞΗ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΚΑΛΟΥΝΤΑΙ ΥΓΡΟΙ ΛΡΥΣΤΑΛΛΟΙ. ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΕΡΩΤΗΜΑ: ΠΟΙΑ ΕΊΝΑΙ Η ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΜΕΤΑΞΥ ΓΙΑΛΙΟΥ Ή ΒΟΥΤΥΡΟΥ ΚΑΙ ΣΤΕΡΕΩΝ ΌΠΩΣ Ο ΠΑΓΟΣ Ή Ο ΧΑΛΚΟΣ; ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΕΡΩΤΗΜΑ: ΠΟΙΑ ΕΊΝΑΙ Η ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΜΕΤΑΞΥ ΓΙΑΛΙΟΥ Ή ΒΟΥΤΥΡΟΥ ΚΑΙ ΣΤΕΡΕΩΝ ΌΠΩΣ Ο ΠΑΓΟΣ Ή Ο ΧΑΛΚΟΣ; Ο ΠΑΓΟΣ ΚΑΙ Ο ΧΑΛΚΟΣ ΕΊΝΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΣΤΕΡΕΑ ΣΤΑ ΟΠΟΙΑ ΤΑ ΑΤΟΜΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΑΞΗ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ, ΔΗΛΑΔΗ ΕΠΑΝΑΛΑΜΒΑΝΟΜΕΝΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΘΕΣΕΩΝ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΠΟΥ ΚΑΛΕΙΤΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ. ΑΝΤΙΘΕΤΑ, ΤΟ ΓΥΑΛΙ ΣΕ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΕΊΝΑΙ ΈΝΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΜΟΡΦΟΥΣΤΕΡΕΟΥ, ΣΤΕΡΕΟΥ ΠΟΥ ΕΜΦΑΝΙΖΕΙ ΤΑΞΗ ΜΙΚΡΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. ΤΑ ΥΓΡΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΑΞΗ ΜΙΚΡΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΕΡΩΤΗΜΑ: ΠΟΙΑ ΕΊΝΑΙ Η ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΗ ΔΙΑΦΟΡΑ ΜΕΤΑΞΥ ΓΙΑΛΙΟΥ Ή ΒΟΥΤΥΡΟΥ ΚΑΙ ΣΤΕΡΕΩΝ ΌΠΩΣ Ο ΠΑΓΟΣ Ή Ο ΧΑΛΚΟΣ; Ο ΠΑΓΟΣ ΚΑΙ Ο ΧΑΛΚΟΣ ΕΊΝΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΣΤΕΡΕΑ ΣΤΑ ΟΠΟΙΑ ΤΑ ΑΤΟΜΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΑΞΗ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ, ΔΗΛΑΔΗ ΕΠΑΝΑΛΑΜΒΑΝΟΜΕΝΗ ΔΙΑΤΑΞΗ ΤΩΝ ΘΕΣΕΩΝ ΤΩΝ ΑΤΟΜΩΝ ΠΟΥ ΚΑΛΕΙΤΑΙ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ. ΑΝΤΙΘΕΤΑ, ΤΟ ΓΥΑΛΙ ΣΕ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ ΕΊΝΑΙ ΈΝΑ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΑΜΟΡΦΟΥΣΤΕΡΕΟΥ, ΣΤΕΡΕΟΥ ΠΟΥ ΕΜΦΑΝΙΖΕΙ ΤΑΞΗ ΜΙΚΡΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. ΤΑ ΥΓΡΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΑΞΗ ΜΙΚΡΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. ΤΑ ΟΡΙΑ ΜΕΤΑΞΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ, ΑΜΟΡΦΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΚΑΙ ΥΓΡΩΝ ΕΊΝΑΙ ΑΣΑΦΗ ΜΕΡΙΚΕΣ ΦΟΡΕΣ. ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΣΤΕΡΕΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΚΑΜΙΑ ΦΟΡΑ ΤΟΣΕΣ ΠΟΛΛΕΣ ΑΤΕΛΕΙΕΣ ΣΤΗΝ ΔΟΜΗ ΤΟΥΣ ΏΣΤΕ ΝΑ ΕΞΑΦΑΝΙΖΕΤΑΙ Η ΤΑΞΗ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ. ΕΠΙΣΗΣ, ΕΊΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟ ΜΕΡΙΚΑ ΡΕΥΣΤΑ ΝΑ ΕΜΦΑΝΙΖΟΥΝ ΤΑΞΗ ΜΕΓΑΛΗΣ ΕΜΒΕΛΕΙΑΣ ΚΑΙ ΚΑΛΟΥΝΤΑΙ ΥΓΡΟΙ ΛΡΥΣΤΑΛΛΟΙ. ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ Ο,ΤΙ ΓΝΩΡΙΖΟΥΜΕ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ ΕΧΕΙ ΕΠΙΤΕΥΧΘΕΙ ΑΡΧΙΚΑ ΜΕ ΑΚΤΙΝΕΣ Χ ΚΑΙ ΑΡΓΟΤΕΡΑ ΜΕ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΚΑΙ ΝΕΤΡΟΝΙΑ. ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΑΠΌ ΠΟΛΛΕΣ ΣΧΙΣΜΕΣ ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΑΚΤΙΝΕΣ Χ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 12.4 keV ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 150 eV ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΝΕΤΡΟΝΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 0.0818 eV ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ Η ΚΡΣΤΑΛΛΙΚΗ ΚΥΨΕΛΛΙΔΑ ΕΊΝΑΙ Η ΕΠΑΝΑΛΑΜΒΑΝΟΜΕΝΗ ΜΟΡΦΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΩΝ ΣΗΜΕΙΩΝ ΠΟΥ ΕΚΤΕΙΝΕΤΑΙ ΣΤΟΝ ΧΩΡΟ. ΥΠΑΡΧΟΥΝ 14 ΓΕΝΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙ ΕΠΑΝΑΛΑΜΒΑΝΟΜΕΝΗΣ ΜΟΡΦΗΣ . ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ ΑΠΛΟ ΚΥΒΙΚΟ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ ΕΔΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ ΧΩΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ ΕΞΑΓΩΝΙΚΟ ΠΛΕΓΜΑ ΠΥΚΝΗΣ ΚΑΤΑΛΗΨΗΣ ΚΑΤΟΨΗ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗ ΔΟΜΗ ΑΠΛΟ ΚΥΒΙΚΟ P ΔΙΑΜΑΝΤΙ C, Ge, Si ΧΩΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ Na, W ΕΔΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ Al, Au ΕΔΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ Al, Au ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΑ ΠΛΕΓΜΑΤΑ ΕΔΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ ΧΩΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ ΠΥΚΝΗΣ ΚΑΤΑΛΗΨΗΣ ΔΟΜΗ NaCl (ΕΔΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ ΠΥΚΝΗΣ ΚΑΤΑΛΗΨΗΣ) ΔΟΜΗ NaCl (ΕΔΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ ΠΥΚΝΗΣ ΚΑΤΑΛΗΨΗΣ) ΧΩΡΟΚΕΝΤΡΩΜΕΝΟ ΚΥΒΙΚΟ ΠΥΚΝΗΣ ΚΑΤΑΛΗΨΗΣ ΔΟΜΗ ΠΥΡΙΤΙΟΥ (ΚΥΒΙΚΟ ΠΥΚΝΗΣ ΚΑΤΑΛΗΨΗΣ) ΔΟΜΗ ΓΕΡΜΑΝΙΟΥ (ΚΥΒΙΚΟ ΠΥΚΝΗΣ ΚΑΤΑΛΗΨΗΣ) ΜΕΛΕΤΗ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ ΤΩΝ ΣΤΕΡΕΩΝ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΤΟΥ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ ΣΚΕΔΑΣΗΣ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ, ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΚΑΙ ΝΕΤΡΟΝΙΩΝ. ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΦΩΤΟΝΙΩΝ, ΝΕΤΡΟΝΙΩΝ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG Η ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΙΚΗΣ ΔΟΜΗΣ ΓΙΝΕΤΑΙ ΜΕ ΤΗΝ ΧΡΗΣΗ ΦΩΤΟΝΙΩΝ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ, ΝΕΤΡΟΝΙΩΝ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ. Η ΣΚΕΔΑΣΗ ΕΞΑΡΤΑΤΑΙ ΑΠΌ ΤΗΝ ΔΟΜΗ ΤΟΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΥ ΚΑΙ ΑΠΌ ΤΟ ΜΗΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ. ΌΤΑΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΜΕ ΦΩΤΟΝΙΑ ΠΟΥ ΕΜΠΙΤΟΥΝ ΣΤΗΝ ΟΡΑΤΗ ΠΕΡΙΟΧΗ, π.χ. 5000 Α, ΤΟ ΑΠΟΤΈΛΕΣΜΑ ΕΊΝΑΙ ΑΠΛΑ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ. ΌΤΑΝ ΌΜΩΣ ΤΟ ΜΉΚΟΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΕΊΑΝ ΣΥΓΚΡΙΣΙΜΟ Ή ΜΙΚΡΟΤΕΡΟ ΜΕ ΤΗΝ ΣΤΑΘΕΡΑ ΤΟΥ ΠΛΕΓΜΑΤΟΣ ΠΑΡΑΤΗΡΟΥΜΕ ΣΚΕΔΑΖΟΜΕΝΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΣΕ ΕΝΤΕΛΩΣ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΕΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ ΑΠΌ ΤΗΝ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΣΠΙΠΡΟΥΣΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ Ο W.L. BRAGG ΕΔΩΣΕ ΜΙΑ ΑΠΛΗ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΗΣ ΣΚΕΔΑΖΟΜΕΝΗΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΑΠΌ ΈΝΑ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟ. ΥΠΟΘΕΤΟΥΜΕ ΌΤΙ ΤΑ ΠΡΟΣΠΊΠΤΟΝΤΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΝΑΚΛΩΝΤΑΙ ΣΤΟΝ ΧΩΡΟ ΑΠΌ ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΕΠΙΠΕΔΑ ΑΤΟΜΩΝ ΣΤΟΝ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟ. ΚΆΘΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΑΝΑΚΛΑ ΜΙΚΡΟ ΠΟΣΟΣΤΟ ΤΗΣ ΠΡΟΣΠΙΠΤΟΥΣΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ. ΣΤΗΝ ΧΩΡΙΚΗ ΠΡΟΣΠΤΩΣΗ Η ΓΩΝΙΑ ΠΡΟΣΠΤΩΣΗΣ ΕΊΝΑΙ ΙΣΗ ΜΕ ΤΗΝ ΓΩΝΙΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ. ΟΙ ΣΚΕΔΑΖΟΜΕΝΕΣ ΑΚΤΙΝΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΟΥΝΤΑΙ ΜΟΝΟ ΌΤΑΝ ΣΥΜΒΑΛΛΟΥΝ ΕΠΙΚΟΔΟΜΗΤΙΚΑ ΑΠΌ ΤΑ ΑΤΟΜΑ. ΘΑ ΘΕΩΡΗΣΟΥΜΕ ΌΤΙ Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΩΝ ΑΝΑΚΛΩΜΕΝΩΝ ΦΩΤΟΝΙΩΝ ΟΦΕΙΛΕΤΑΙ ΣΕ ΕΛΑΣΤΙΚΗ ΣΚΕΔΑΣΗ. ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΠΡΟΣΟΧΗ: ΚΑΤΆ ΤΗΝ ΣΚΕΔΑΣΗ Η ΓΩΝΙΑ θ ΜΕΤΡΙΕΤΑΙ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΟΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΥ ΚΑΙ ΌΧΙ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΚΑΘΕΤΗ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ ΤΩΝ ΣΧΙΣΜΩΝ Ή ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ. ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΠΡΟΣΟΧΗ: ΚΑΤΆ ΤΗΝ ΣΚΕΔΑΣΗ Η ΓΩΝΙΑ θ ΜΕΤΡΙΕΤΑΙ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΟΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΥ ΚΑΙ ΌΧΙ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΚΑΘΕΤΗ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ ΤΩΝ ΣΧΙΣΜΩΝ Ή ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ. ΓΙΑ NaCl d =0.282 nm ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΠΡΟΣΟΧΗ: ΚΑΤΆ ΤΗΝ ΣΚΕΔΑΣΗ Η ΓΩΝΙΑ θ ΜΕΤΡΙΕΤΑΙ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΟΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΥ ΚΑΙ ΌΧΙ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΚΑΘΕΤΗ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ ΤΩΝ ΣΧΙΣΜΩΝ Ή ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ. ΓΙΑ NaCl d =0.282 nm ΝΟΜΟΣ ΤΟΥ BRAGG ΠΡΟΣΟΧΗ: ΚΑΤΆ ΤΗΝ ΣΚΕΔΑΣΗ Η ΓΩΝΙΑ θ ΜΕΤΡΙΕΤΑΙ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ ΤΟΥ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΥ ΚΑΙ ΌΧΙ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΗΝ ΚΑΘΕΤΗ ΣΤΟ ΕΠΙΠΕΔΟ ΤΗΣ ΔΙΑΤΑΞΗΣ ΤΩΝ ΣΧΙΣΜΩΝ Ή ΤΟΥ ΦΡΑΓΜΑΤΟΣ. ΓΙΑ NaCl d =0.282 nm ΤΑ ΠΑΡΑΠΑΝΩ ΜΗΚΗ ΚΥΜΑΤΟΣ ΕΜΠΠΤΟΥΝ ΣΤΗΝ ΠΕΡΙΟΧΗ ΤΩΝ ΑΚΤΙΝΩΝ Χ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ ΑΝ ΚΑΙ ΟΙ ΑΝΑΚΛΑΣΕΙΣ ΑΠΌ ΚΆΘΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΣΥΜΒΑΙΝΟΥΝ ΣΤΟΝ ΧΩΡΟ, ΜΟΝΟ ΓΙΑ ΣΥΓΚΕΚΡΙΜΕΝΕΣ ΓΩΝΙΕΣ ΟΙ ΑΝΑΚΛΑΣΕΙΣ ΑΠΌ ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΕΠΙΠΕΔΑ ΣΥΜΒΑΛΛΟΥΝ ΣΕ ΦΑΣΗ ΓΙΑ ΝΑ ΔΩΣΟΥΝ ΑΝΑΚΛΩΜΕΝΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ ΜΕ ΙΣΧΥΡΗ ΕΝΤΑΣΗ.ΑΝ ΚΆΘΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΑΝΑΚΛΟΥΣΕ 100% ΤΗΝ ΠΡΟΣΠΙΠΤΟΥΣΑ ΔΕΣΜΗ, ΘΑ ΑΡΚΟΥΣΕ ΜΟΝΟ ΤΟ ΠΡΩΤΟ ΑΝΑΚΛΩΝ ΕΠΙΠΕΔΟ. ΌΜΩΣ ΚΆΘΕ ΕΠΙΠΕΔΟ ΑΝΑΚΛΑ ΠΟΣΟΣΤΟ 10-3 ΜΕΧΡΙ 10-5 Της ΠΡΟΣΠΙΠΤΟΥΣΑΣ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ ΚΑΙ ΕΠΟΜΕΝΩΣ ΑΠΑΙΤΟΥΝΤΑΙ 103 ΜΕΧΡΙ 105 ΑΝΑΚΛΩΝΤΑ ΕΠΙΠΕΔΑ ΣΕ ΤΕΛΕΙΟ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟ. Κατευθύνετε μια δέσμη ακτίνων Χ μήκους κύματος 0.154 nm σε συγκεκριμένα επίπεδα κρύσταλλου πυριτίου. Καθώς αυξάνετε την γωνία πρόπτωσης από 0, βρίσκετε ότι το πρώτο ισχυρό μέγιστο από τα επίπεδα αυτά παρατηρείται όταν η δέσμη σχηματίζει γωνία 34.5ο με τα επίπεδα. (a) Ποια είναι η απόσταση μεταξύ των επιπέδων; (b) Θα παρατηρήσετε άλλα μέγιστα συμβολής από αυτά τα επίπεδα σε μεγαλύτερες γωνίες; Κατευθύνετε μια δέσμη ακτίνων Χ μήκους κύματος 0.154 nm σε συγκεκριμένα επίπεδα κρύσταλλου πυριτίου. Καθώς αυξάνετε την γωνία πρόπτωσης από 0, βρίσκετε ότι το πρώτο ισχυρό μέγιστο από τα επίπεδα αυτά παρατηρείται όταν η δέσμη σχηματίζει γωνία 34.5ο με τα επίπεδα. (a) Ποια είναι η απόσταση μεταξύ των επιπέδων; (b) Θα παρατηρήσετε άλλα μέγιστα συμβολής από αυτά τα επίπεδα σε μεγαλύτερες γωνίες; Λύση (a) Λύνουμε την σχέση του Bragg ως προς d για m=1. Κατευθύνετε μια δέσμη ακτίνων Χ μήκους κύματος 0.154 nm σε συγκεκριμένα επίπεδα κρύσταλλου πυριτίου. Καθώς αυξάνετε την γωνία πρόπτωσης από 0, βρίσκετε ότι το πρώτο ισχυρό μέγιστο από τα επίπεδα αυτά παρατηρείται όταν η δέσμη σχηματίζει γωνία 34.5ο με τα επίπεδα. (a) Ποια είναι η απόσταση μεταξύ των επιπέδων; (b) Θα παρατηρήσετε άλλα μέγιστα συμβολής από αυτά τα επίπεδα σε μεγαλύτερες γωνίες; Λύση (a) Λύνουμε την σχέση του Bragg ως προς d για m=1. (b) Για τον υπολογισμό άλλων γωνιών λύνουμε την σχέση Bragg ως προς sinθ Κατευθύνετε μια δέσμη ακτίνων Χ μήκους κύματος 0.154 nm σε συγκεκριμένα επίπεδα κρύσταλλου πυριτίου. Καθώς αυξάνετε την γωνία πρόπτωσης από 0, βρίσκετε ότι το πρώτο ισχυρό μέγιστο από τα επίπεδα αυτά παρατηρείται όταν η δέσμη σχηματίζει γωνία 34.5ο με τα επίπεδα. (a) Ποια είναι η απόσταση μεταξύ των επιπέδων; (b) Θα παρατηρήσετε άλλα μέγιστα συμβολής από αυτά τα επίπεδα σε μεγαλύτερες γωνίες; Λύση (a) Λύνουμε την σχέση του Bragg ως προς d για m=1. (b) Για τον υπολογισμό άλλων γωνιών λύνουμε την σχέση Bragg ως προς sinθ Για τιμές m=2 ή μεγαλύτερες προκύπτουν τιμές του sinθ μεγαλύτερες του 1 που είναι αδύνατες. Επομένως δεν υπάρχουν άλλες γωνίες όπου να παρατηρούνται άλλα μέγιστα συμβολής. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΤΩΝ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΟΔΗΓΕΙ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΌΠΩΣ ΤΗΝ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ, ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΔΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ. ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΥΤΌ ΑΠΟΤΥΓΧΑΝΕΙ ΣΤΟ ΝΑ ΔΩΣΕΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΕ ΑΛΛΑ ΘΕΜΑΤΑ, ΌΠΩΣ ΣΤΗ ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΜΕΤΑΞΥ ΜΕΤΑΛΛΩΝ, ΗΜΙΜΕΤΑΛΛΩΝ , ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ ΚΑΙ ΜΟΝΩΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΤΩΝ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΟΔΗΓΕΙ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΌΠΩΣ ΤΗΝ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ, ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΔΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ. ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΥΤΌ ΑΠΟΤΥΓΧΑΝΕΙ ΣΤΟ ΝΑ ΔΩΣΕΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΕ ΑΛΛΑ ΘΕΜΑΤΑ, ΌΠΩΣ ΣΤΗ ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΜΕΤΑΞΥ ΜΕΤΑΛΛΩΝ, ΗΜΙΜΕΤΑΛΛΩΝ , ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ ΚΑΙ ΜΟΝΩΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ. Η ΗΛΕΚΡΙΚΗ ΕΙΔΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΕ ΚΑΛΟ ΑΓΩΓΟ ΕΊΝΑΙ ΤΗΣ ΤΑΞΗΣ 10-12 Ohm.m ΣΕ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 1 Κ ΚΑΙ Η ΗΛΕΚΡΙΚΗ ΕΙΔΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΕ ΚΑΛΟ ΜΟΝΩΤΗ ΕΊΝΑΙ ΤΗΣ ΤΑΞΗΣ 1022 Ohm.m. ΤΟ ΕΥΡΟΣ ΑΥΤΌ ΤΩΝ ΤΙΜΩΝ ΕΊΝΑΙ ΤΟ ΕΥΡΥΤΕΡΟ ΓΙΑ ΟΠΟΙΑΔΗΠΟΤΕ ΦΥΣΙΚΗ ΙΔΙΟΤΗΤΑ ΣΤΕΡΕΩΝ. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΤΩΝ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΟΔΗΓΕΙ ΣΤΗΝ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΤΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ ΙΔΙΟΤΗΤΩΝ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ ΌΠΩΣ ΤΗΝ ΘΕΡΜΙΚΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ, ΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΕΠΙΔΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΜΕΤΑΛΛΩΝ. ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΥΤΌ ΑΠΟΤΥΓΧΑΝΕΙ ΣΤΟ ΝΑ ΔΩΣΕΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΣΕ ΑΛΛΑ ΘΕΜΑΤΑ, ΌΠΩΣ ΣΤΗ ΔΙΑΚΡΙΣΗ ΜΕΤΑΞΥ ΜΕΤΑΛΛΩΝ, ΗΜΙΜΕΤΑΛΛΩΝ , ΗΜΙΑΓΩΓΩΝ ΚΑΙ ΜΟΝΩΤΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ. Η ΗΛΕΚΡΙΚΗ ΕΙΔΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΕ ΚΑΛΟ ΑΓΩΓΟ ΕΊΝΑΙ ΤΗΣ ΤΑΞΗΣ 10-12 Ohm.m ΣΕ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ 1 Κ ΚΑΙ Η ΗΛΕΚΡΙΚΗ ΕΙΔΙΚΗ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΣΕ ΚΑΛΟ ΜΟΝΩΤΗ ΕΊΝΑΙ ΤΗΣ ΤΑΞΗΣ 1022 Ohm.m. ΤΟ ΕΥΡΟΣ ΑΥΤΌ ΤΩΝ ΤΙΜΩΝ ΕΊΝΑΙ ΤΟ ΕΥΡΥΤΕΡΟ ΓΙΑ ΟΠΟΙΑΔΗΠΟΤΕ ΦΥΣΙΚΗ ΙΔΙΟΤΗΤΑ ΣΤΕΡΕΩΝ. ΚΆΘΕ ΣΤΕΡΕΟ ΠΕΡΙΕΧΕΙ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ. ΓΕΝΝΑΤΑΙ ΤΟ ΕΡΩΤΗΜΑ ΠΩΣ ΑΝΤΑΠΟΚΡΙΝΟΝΤΑΙ ΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΣΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ.ΘΑ ΔΟΥΜΕ ΟΤΙ ΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΔΙΑΤΑΣΣΟΝΤΑΙ ΣΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΠΟΥ ΔΙΑΧΩΡΙΖΟΝΤΑΙ ΑΠΌ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΣΤΙΣ ΟΠΟΙΕΣ ΔΕΝ ΥΠΑΡΧΟΥΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ. ΟΙ ΠΕΡΙΟΧΕΣ ΑΥΤΕΣ ΟΝΟΜΑΖΟΝΤΑΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΑ ΧΑΣΜΑΤΑ. ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΜΕΤΑΛΛΟ ΑΝ ΜΙΑ Ή ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΣΤΑΘΜΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ . ΤΟ ΠΟΣΟΣΤΟ ΚΑΤΑΛΕΙΨΗΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΚΥΜΑΙΝΕΤΑΙ ΜΕΤΑΞΥ 10-90%. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΜΟΝΩΤΗΣ ΑΝ ΟΙ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΊΝΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ Ή ΑΔΕΙΕΣ. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ ΑΝ ΜΙΑ Ή ΔΥΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ. ΟΝΟΜΑΖΟΥΜΕ ΖΩΝΗ ΣΘΕΝΟΥΣ ΣΕ ΜΟΝΩΤΗ ΚΑΙ ΣΕ ΗΜΙΑΓΩΓΟ ΤΗΝ ΖΩΝΗ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΗ (ΜΟΝΩΤΕΣ) Ή ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΗ (ΗΜΙΑΓΩΓΟΥΣ) ΚΑΙ ΖΩΝΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΗΝ ΠΛΗΡΩΣ ΚΕΝΗ ΖΩΝΗ. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΜΕΤΑΛΛΟ ΑΝ ΜΙΑ Ή ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΣΤΑΘΜΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ . ΤΟ ΠΟΣΟΣΤΟ ΚΑΤΑΛΕΙΨΗΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΚΥΜΑΙΝΕΤΑΙ ΜΕΤΑΞΥ 10-90%. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΜΟΝΩΤΗΣ ΑΝ ΟΙ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΊΝΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ Ή ΑΔΕΙΕΣ. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ ΑΝ ΜΙΑ Ή ΔΥΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ. ΟΝΟΜΑΖΟΥΜΕ ΖΩΝΗ ΣΘΕΝΟΥΣ ΣΕ ΜΟΝΩΤΗ ΚΑΙ ΣΕ ΗΜΙΑΓΩΓΟ ΤΗΝ ΖΩΝΗ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΗ (ΜΟΝΩΤΕΣ) Ή ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΗ (ΗΜΙΑΓΩΓΟΥΣ) ΚΑΙ ΖΩΝΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΗΝ ΠΛΗΡΩΣ ΚΕΝΗ ΖΩΝΗ. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΜΕΤΑΛΛΟ ΑΝ ΜΙΑ Ή ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΣΤΑΘΜΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ . ΤΟ ΠΟΣΟΣΤΟ ΚΑΤΑΛΕΙΨΗΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΚΥΜΕΝΕΤΑΙ ΜΕΤΑΞΥ 10-90%. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΜΟΝΩΤΗΣ ΑΝ ΟΙ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΊΝΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ Ή ΑΔΕΙΕΣ. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ ΑΝ ΜΙΑ Ή ΔΥΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ. ΟΝΟΜΑΖΟΥΜΕ ΖΩΝΗ ΣΘΕΝΟΥΣ ΣΕ ΜΟΝΩΤΗ ΚΑΙ ΣΕ ΗΜΙΑΓΩΓΟ ΤΗΝ ΖΩΝΗ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΗ (ΜΟΝΩΤΕΣ) Ή ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΗ (ΗΜΙΑΓΩΓΟΥΣ) ΚΑΙ ΖΩΝΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΗΝ ΠΛΗΡΩΣ ΚΕΝΗ ΖΩΝΗ. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΜΕΤΑΛΛΟ ΑΝ ΜΙΑ Ή ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΣΤΑΘΜΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ . ΤΟ ΠΟΣΟΣΤΟ ΚΑΤΑΛΕΙΨΗΣ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΚΥΜΕΝΕΤΑΙ ΜΕΤΑΞΥ 10-90%. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΜΟΝΩΤΗΣ ΑΝ ΟΙ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΊΝΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ Ή ΑΔΕΙΕΣ. ΕΝΑΣ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΩΣ ΗΜΙΑΓΩΓΟΣ ΑΝ ΜΙΑ Ή ΔΥΟ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΖΩΝΕΣ ΕΊΝΑΙ ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΕΣ. ΟΝΟΜΑΖΟΥΜΕ ΖΩΝΗ ΣΘΕΝΟΥΣ ΣΕ ΜΟΝΩΤΗ ΚΑΙ ΣΕ ΗΜΙΑΓΩΓΟ ΤΗΝ ΖΩΝΗ ΠΟΥ ΕΊΝΑΙ ΠΛΗΡΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΗ (ΜΟΝΩΤΕΣ) Ή ΜΕΡΙΚΩΣ ΚΑΤΕΙΛΛΗΜΕΝΗ (ΗΜΙΑΓΩΓΟΥΣ) ΚΑΙ ΖΩΝΗ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΗΝ ΠΛΗΡΩΣ ΚΕΝΗ ΖΩΝΗ. ΣΧΗΜΑΤΙΚΟ ΔΙΑΓΡΑΜΜΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΖΩΝΩΝ ΣΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΤΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΟΙ ΚΥΜΑΤΟΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΕΧΟΥΝ ΤΗΝ ΜΟΡΦΗ ΣΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΤΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΟΙ ΚΥΜΑΤΟΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΕΧΟΥΝ ΤΗΝ ΜΟΡΦΗ ΟΙ ΠΕΡΙΟΔΙΚΕΣ ΣΥΝΟΡΙΑΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΕΙΝΑΙ ΣΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΤΟΥ ΑΕΡΙΟΥ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ ΟΙ ΚΥΜΑΤΟΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙΣ ΕΧΟΥΝ ΤΗΝ ΜΟΡΦΗ ΟΙ ΠΕΡΙΟΔΙΚΕΣ ΣΥΝΟΡΙΑΚΕΣ ΣΥΝΘΗΚΕΣ ΕΙΝΑΙ ΚΑΙ ΟΙ ΕΠΙΤΡΕΠΟΜΕΝΕΣ ΤΙΜΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΔΙΝΟΝΤΑΙ ΑΠΌ ΤΗΝ ΣΧΕΣΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΟΥ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΟΥ ΧΑΣΜΑΤΟΣ Η ΔΟΜΗ ΤΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΖΩΝΩΝ ΣΕ ΈΝΑ ΚΡΥΣΤΑΛΛΟ ΕΊΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟ ΝΑ ΕΡΜΗΝΕΥΘΕΙ ΜΕ ΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΣΧΕΔΟΝ ΕΛΕΥΘΕΡΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ. ΣΤΟ ΠΡΟΤΥΠΟ ΑΥΤΌ ΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΠΟΥ ΑΝΗΚΟΥΝ ΣΕ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΖΩΝΗ ΘΕΩΡΟΥΝΤΑΙ ΌΤΙ ΥΠΟΚΕΙΝΤΑΙ ΣΕ ΑΣΘΕΝΗ ΔΙΑΤΑΡΑΧΗ ΑΠΌ ΤΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΤΩΝ ΠΥΡΗΝΩΝ ΤΩΝ ΙΌΝΤΩΝ. Η ΑΝΕΞΑΡΤΗΤΗ ΤΟΥ ΧΡΟΝΟΥ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΕΤΑΙ ΑΠΌ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ. ΜΠΟΡΟΥΜΕ ΝΑ ΣΧΗΜΑΤΙΣΟΥΜΕ ΔΥΟ ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΑ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΠΌ ΤΑ ΔΥΟ ΤΡΕΧΟΝΤΑ ΚΥΜΑΤΑ. ΤΑ ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΖΟΝΤΑΙ ΜΕ ΤΑ (+) ΚΑΙ (-) ΑΝ ΑΛΛΑΖΟΥΝ Ή ΌΧΙ ΠΡΟΣΗΜΟ ΌΤΑΝ ΑΝΤΙΚΑΤΑΣΤΑΘΕΙ ΤΟ –x ΜΕ x. ΚΑΙ ΤΑ ΔΥΟ ΚΥΜΑΤΑ ΑΠΑΡΤΙΖΟΝΤΑΙ ΑΠΌ ΙΣΑ ΜΕΡΗ ΤΡΕΧΟΝΤΩΝ ΚΥΜΑΤΩΝ ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΔΥΟ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ. ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΟΥ ΚΥΜΑΤΑΡΙΘΜΟΥ k ΓΙΑ ΕΛΕΥΘΕΡΟ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟ ΓΡΑΦΙΚΗ ΠΑΡΑΣΤΑΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΣΥΝΑΡΤΗΣΕΙ ΤΟΥ ΚΥΜΑΤΑΡΙΘΜΟΥ k ΓΙΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟ ΣΕ ΜΟΝΟΑΤΟΜΙΚΗ ΓΡΑΜΜΙΚΗ ΚΥΨΕΛΙΔΑ ΣΤΑΘΕΡΑΣ α