Podcast
Questions and Answers
ما هو الثابت الأساسي المُعين في هذه التجربة؟
ما هو الثابت الأساسي المُعين في هذه التجربة؟
ما هو نوع الترانسيستور المستخدم في التجربة؟
ما هو نوع الترانسيستور المستخدم في التجربة؟
ما هي العلاقة التي تربط بين تيار المجمع والجهد عندما نستخدم ترانسيستور بدلاً من المقوم الثنائي؟
ما هي العلاقة التي تربط بين تيار المجمع والجهد عندما نستخدم ترانسيستور بدلاً من المقوم الثنائي؟
أي من الأدوات المذكورة تُستخدم في الجزء العملي لتعيين الكمية e؟
أي من الأدوات المذكورة تُستخدم في الجزء العملي لتعيين الكمية e؟
Signup and view all the answers
ما هي الخطوة الأولى في تنفيذ التجربة وفقًا للخطوات المحددة؟
ما هي الخطوة الأولى في تنفيذ التجربة وفقًا للخطوات المحددة؟
Signup and view all the answers
ما هو الفرق بين الوصلة الموجبة والوصلة السالبة في المكونات الالكترونية؟
ما هو الفرق بين الوصلة الموجبة والوصلة السالبة في المكونات الالكترونية؟
Signup and view all the answers
ما الهدف من التجربة الموضحة في الشكل؟
ما الهدف من التجربة الموضحة في الشكل؟
Signup and view all the answers
ما هو الشكل الذي يوضح إعداد التجربة؟
ما هو الشكل الذي يوضح إعداد التجربة؟
Signup and view all the answers
ما المعلومات التي يمكن استنباطها من رسومات التجربة؟
ما المعلومات التي يمكن استنباطها من رسومات التجربة؟
Signup and view all the answers
ما العنصر الأساسي الذي يتم تضمينه دائمًا في تجربة تحديد الثابت الأساسي؟
ما العنصر الأساسي الذي يتم تضمينه دائمًا في تجربة تحديد الثابت الأساسي؟
Signup and view all the answers
Study Notes
تحديد الكمية الأساسية (e/K)
- تُعدُّ التجارب لتحديد قيم الثوابت الأساسية تجارب هامّة، إذ لا يمكن الاعتماد على نتائج التجارب الأخرى دون معرفةٍ دقيقةٍ لهذه الثوابت.
- تشمل التجارب التاريخية الشهيرة تجربة مليكان لنقطة الزيت لتحديد شحنة الإلكترون، وتجربة مليكان لتحديد ثابت بلانك باستخدام ظاهرة الانبعاث الكهروضوئي، وتجربة طومسون لتحديد الشحنة النوعية للإلكترونات (e/m).
- يجب توفر عدة شروط لتعيين قيمة ثابت أساسي تجريبيًا:
- يجب أن تعتمد طريقة القياس على الوحدات الأساسية (الكيلوغرام، المتر، الثانية، والكولوم)، مع تحديدها بدقةٍ عالية جدًا.
- يجب أن تكون العلاقات الرياضية المستخدمة كاملةً ودون أي تقريب، أو إذا لزم التقريب، فيجب ألا يؤثر على النتيجة النهائية.
- يجب أخذ جميع مصادر الخطأ في الحسبان عند إجراء التجربة، مع توثيق جميع خطوات العمل بدقةٍ لتمكين الآخرين من مراجعة النتيجة.
استخدام الترانزستور في تحديد e/K
- يستخدم الترانزستور السيليكوني في هذه التجربة لتحديد قيمة الثابت الأساسي e/K، حيث e هي شحنة الإلكترون و K هي ثابت بولتزمان.
- القيمة المعترف بها حاليًا لـ e/K هي 11604.859 كولوم/جول.
العلاقة الرياضية المستخدمة
- تُفترض وصلة ثنائية مكونة من وصلتين (n, p) مع تطبيق جهد سلبي (Vd) على الوصلة.
- يلزم جهد (Va - V) فولت لتمكين الثقوب من الوصول إلى الوصلة السالبة.
- يُعبر عن تيار الثقوب المار عبر الوصلة بـ Ip = Ip0 exp[e(Vd - V)/KT]-1
- يُعبر عن تيار الإلكترونات المار عبر الوصلة بـ In = In0 exp[e(Vd - V)/KT]-1
- يُعبر عن التيار الكلي بـ I = Ip + In = (Ip + In) [exp(eV/KT) - 1]
- عندما يكون exp(eV/KT) >> 1، يمكن تبسيط العلاقة إلى I = Ip exp(eV/KT)
- لوغاريتم التيار الكلي (Ln I) متناسبٌ خطيًا مع جهد (V)
- يُمكن حساب قيمة e/K من ميل الخط المستقيم الناتج من رسم العلاقة بين Ln I و V، ودرجة حرارة الغرفة.
إعداد التجربة وتحديد قياسات (e/K)
- الأدوات: مُنتجات إلكترونية (مثل: مُعدّل (بوزكوب)، فولتميتر بمقاومة دخول عالية، مقسّم للجهد).
- الخطوات: توصيل الدائرة، قياس الجهد المطبق، قياس التيار، رسم العلاقة بين Ln I و V، حساب ميل الخط، تحديد درجة حرارة الغرفة، حساب قيمة e/K.
تحديد قيمة المعامل (m)
- يُستخدم مقوم ثنائي لتحديد المعامل (m) في العلاقة التي تربط التيار بـ (eV / mKT).
- تُستخدم دائرة مختلفة عن الدائرة المستخدمة في تحديد (e/K).
- الخطوات: توصيل الدائرة، قياس الجهد، قياس التيار، رسم العلاقة بين Ln I و V، و تحديد ميل الخط وحساب قيمة (m).
أسئلة مراجعة
- ما تدل عليه الوصلة الموجبة والوصلة السالبة في المكونات الإلكترونية؟
- لماذا يجب استخدام فولتميتر ذو مقاومة دخول عالية جدًا؟
- ما السبب في عدم القدرة على زيادة الجهد المطبق في الدوائر السابقة؟
Studying That Suits You
Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.
Related Documents
Description
تتناول هذه المسابقة الطرق والتجارب المستخدمة لتحديد الثوابت الأساسية مثل e/K. تشمل النقاط الرئيسية تجربة مليكان وتجربة طومسون، بالإضافة إلى أهمية القياسات الدقيقة وعوامل الخطأ. استعد لاختبار معرفتك في هذا الموضوع العلمي الهام.
