Порядок выполнения работы.
1. Ознакомиться с принципом работы нановольтамперметров Р341 и стабилизированного источника питания СИП-35 (техническое описание и инструкция по эксплуатации имеются на рабочем месте).
2. Приготовить образцы для измерений. С помощью механической шлифовки и полировки добиться того, чтобы противоположные поверхности образца были достаточно плоскими и чистыми.
3. Включить стабилизированный источник питания СИП-35 и нановольтамперметры Р341.
4. Установить на СИП-35 рукоятками "грубо" и "точно" ток, соответствующий напряжению на выходе 3В. При этом зонд начнет нагреваться, если рукоятка, расположенная на основании медной пластины 1, будет находиться в положении "нагрев".
5. Начинать измерения можно после того, как на нанопотенциометре установится напряжение, соответствующее заданной разности температур (10). С помощью рукоятки, расположенной на основании медной пластины 1 (замыкая и размыкая цепь нагревателя), на протяжении всего процесса измерения образца поддерживают это значение постоянным, что соответствует разности температур между электродами 10.
6. Расположить образец на медной пластине 1.
7. С помощью препаратоводителя опустить горячий электрод-зонд до полного касания с поверхностью образца. Выждав 2-3 сек снять показания с прибора, обратив внимание на знак термо-э.д.с.). После измерения выключить прибор и поднять зонд.
8. Повторить измерения, выбирая разные точки касания зонда с поверхностью образца (10-12 измерений).
9. Перевернуть образец и повторить измерения по пп. 6-8.
10.Выключить приборы и нагреватель. По формуле для S определить коэффициент термо-э.д.с. для каждого измерения. Определить среднее значение S для образца.
11. Повторить аналогичные измерения по пп. 6-10 для других образцов.
12. Оценить погрешность определения коэффициента термо-э.д.с., используя метод наименьших квадратов.
13. Сравнить полученные значения коэффициента термо-э.д.с. для металлов, полуметаллов и полупроводников.
Обработка результатов измерений и вычисление значений термо-э.Д.С. И погрешности.
1. Значение термо-э.д.с. можно рассчитать по формуле
2. Рассчитав значение Si найти среднее значение S для образца <S>:
n-число измерений.
3. определив абсолютную погрешность для каждого измерения:
4. Рассчитать среднюю квадратичную погрешность результата по формуле:
4. Определить границы доверительного интервала S = t(n). Значения t(n) определяйте из таблицы, в которой - это надежность, t(n) — коэффициент Стьюдента.
-
t (n)
n-1
0,5
0,7
0,8
0,9
0,95
0,99
1
1,00
2,0
3,1
6,3
12,7
63,7
2
0,82
1,3
1,9
2,9
4,3
9,9
3
0,77
1,3
1,6
2,4
3,2
5,8
4
0,74
1,2
1,5
2,1
2,8
4,6
5
0,73
1,2
1,5
2,0
2,6
4,0
6
0,72
1,1
1,4
1,9
2,4
3,7
7
0,71
1,1
1,4
1,9
2,4
3,5
8
0,71
1,1
1,4
1,9
2,3
3,4
9
0,70
1,1
1,4
1,8
2,3
3,3
10
0,70
1,1
1,4
1,8
2,2
3,2
50
0,68
1,1
1,3
1,7
2,0
2,7
100
0,68
1,0
1,3
1,7
2,0
2,6
5. Запишите окончательный результат в виде:
.