Studia podyplomowe -Elektryczność i magnetyzm

Seria 1
POLECANE PODRĘCZNIKI:
R. LIBOFF WSTEP DO MECHNIKI KWANTOWEJ
D.HALLIDAY, R. RESNICK, J. WALKER PODSTAWY FIZYKI TOM 5
Politechnika białostocka ZBIÓR ZADAŃ Z FIZYKI Skrypt dla studentów uczelni technicznych
Zadanie 1
Obliczyć współczynniki: odbicia i rozpraszania oraz określić jaką energie ma elektron w kolejnych obszarach bariery:
A)
Zadanie 2
B)
Wiedząc, ze gęstość prądu J opisana jest wzorem:
funkcja falowa elektronu (padającego, odbitego, przechodzącego);
Oblicz wartości gęstości prądu odbicia, przejścia i padającego w przypadku następującej bariery potencjału:
Zadanie 3 (obliczyć również B !)
Określ wartość średnią energii dla obszaru x(0, z) cząstki opisanej funkcją:
1
 ( x )  B e ikxe it
x
Zadanie 4 (obliczyć również D !)
Określ wartość średnią pędu cząstki opisanej funkcją:
( x ) 
iD
x2  a2
dla obszaru x(0, L/2)
Zadanie 5. Określ prawdopodobieństwo przebywania cząstki w obszarze x(20pm, 60pm) cząstki opisanej funkcją:
 ( x )  iB
1
x
(obliczyć również B ! wiedząc że cząstka na pewno znajduje się w obszarze x(0, 100pm))
Zadanie 6.
Jaka jest maksymalna długość fali światła które wzbudzi elektron z pasma walencyjnego do pasma przewodnictwa diamentu, jeżeli jego
przerwa energetyczna wynosi 5.5eV?
Zadanie 7
Jakie jest prawdopodobieństwo obsadzenia stanu o energii przekraczającej energię Fermiego o 0.1eV. Przyjmij, ze temperatura próbki
wynosi 800K
Zadanie 8
Dla niektórych metali można z dobrym przybliżeniem przyjąć, że liczba swobodnych elektronów w pewnej objętości metalu jest równa
liczbie atomów metalu znajdujących się w tej objętości. Obliczyć koncentrację n swobodnych elektronów w miedzi. Masa 1 mola
miedzi =63.5*10-3kg a jej gęstość =8900kg/m3.
Zadanie 9
Płytkę półprzewodnikową germanu typu n grubości d=10-3m i koncentracji nośników n=1020m-3 umieszczono w polu magnetycznym o
indukcji B=0.1T. Obliczyć wartość powstałej siły elektromotorycznej Halla, jeżeli przez płytkę przepływa prąd o natężeniu I=10-3A
Zadanie 10
Obliczyć wartość położenia poziomów Fermiego EF w krysztale germanu w temperaturze T=500K, zawierającego domieszki o
koncentracjach: NA=1022atomów indu w 1m3 i Ne=1023 atomów antymonu w 1m3.
Zadanie 11
W półprzewodniku typu p koncentracja akceptorów wynosi N A=1024m-3. poziom energetyczny tych akceptorów jest o E=0.5eV
wyższy od wierzchołka pasma walencyjnego. Obliczyć przewodności właściwe  tego półprzewodnika w temperaturze T1=300K i
T2=90K, jeżeli ruchliwość dziur w pasmie walencyjnym wynosi =0.01m2/Vs. Przewodnictwo samoistne kryształu można zaniedbać.
Zadanie 12
Obliczyć współczynnik Halla dla kryształu germanu z zawartością domieszek indu i antymonu, których koncentracje wynoszą:
p=1023m-3 i n=1024m-3. Ruchliwość elektronów i dziur w są e i p.