Дайте визначення поняттям кристал, аморфне тіло, скло.

Сформулюйте основні властивості кристалів.

Як ви уявляєте собі просторову гратку?

За яких умов можливі утворення та зріст кристалів?

Дайте визначення симетрії кристалів та її елементів.

6. Запишіть формулу симетрії кубу, три-, чотири-, шестигранних призм
та біпірамід.

Які сінгонії відомі у кристалографії?

Чим відрізняються один від одного 32 класи симетрії кристалів?

У чому сутність зонної теорії твердих тіл?

10. Дайте визначення поняття "валентної зони", "зони провідності",
"забороненої зони".

11. Обгрунтуйте наявність у кристалах визначених фізичних
властивостей з точки зору зонної теорії.

12. Як залежить тип кристалічної ґратки від характеру зв'язку поміж
атомами?

13. Чи є відповідність поміж величиною координаційного числа та
розміром радіусів іонів, що утворюють комірку?

Дайте визначення ізоморфізму та поліморфізму.

15. Визначте кількість атомів у однієї комірки заліза, окису
магнію, міді.

Охарактеризуйте хімічний зв'язок у кристалах металів, лужно-галоїдних солей, полімерних речовин.

 

Лабораторна робота № 3

 

ВИМІР ДІЕЛЕКТРИЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ Й ТАНГЕНСА

КУТА ДІЕЛЕКТРИЧНИХ ВТРАТ ДЕЯКИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ

 

Ціль роботи - ознайомитися з основними параметрами, властивостями й областями застосування основних пасивних й активних діелектриків.

 

([I], с. 182-193, 200-211; [2], с. 16-30, 43-57)

 

Методика проведення експерименту

 

Діелектрична проникність і тангенс кута діелектричних втрат виміряються за допомогою універсального моста змінного струму типу Е7-11, спрощена схема якого зображена на рис. 1.1. В основі виміру лежить принцип виміру ємності конденсатора мостовим методом. З досліджуваного матеріалу виготовляється плоский або циліндричний конденсатор, геометричні розміри якого наведені в табл. 1.1. Знаючи співвідношення між ємністю конденсатора і його геометричних розмірів, можна розрахувати відносну діелектричну проникність досліджуваного матеріалу.

Ємність плоского конденсатора

(1.1)

 

де ε - відносна діелектрична проникність; ε₀= 8, 85·10^-12 Ф/м - діелектрична постійна; S - площа діелектрика; d - товщина діелектрика.

Ємність плоского конденсатора, що складається з набору пластин,

 

(1.2)

 

де п - число обкладинок.

Ємність циліндричного конденсатора

(1.3)

 

де l - довжина конденсатора; D, d - відповідно зовнішній і внутрішній діаметр.

Таким чином, визначення діелектричної проникності зводиться до виміру ємності конденсатора й обчисленню її по відповідних співвідношеннях.

 

 

 

Таблиця 1.1

 

п/п	Діелектрик	Товщина, мкм	Розмір обкладок, мм	Розрахункова формула	Cx, пФ	ε	tg δ
	Фторопласт-4		15´650	(1.1)
	Полістирол		14´140	(1.1)
	Слюда		4´12, n = 12	(1.2)
	Кераміка		D = 6,4 мм; d = 5,9 мм; l = 25 мм	(1.3)
	Поліетілен-терефталат (лавсан)		6´150	(1.1)
	Папір		8´140	(1.1)
	Сегнетокера-міка HK-2		Діаметр 25 мм; n = 4	(1.2)

 

Балансуючи міст резистором R₀ по реактивною складовою й резистором R_отс по активній складовій, домагаються мінімального струму, що тече через діагональ моста, у яку включений гальванометр. При рівновазі моста виконуються співвідношення

Відлік значень C_x й tgδ виробляється безпосередньо по шкалі приладу.

 

Хід роботи

 

Приєднати плату з досліджуваними діелектриками до рознімання в
термостаті.

Поставити перемикач "Вибір зразка" у положення I. При
цьому буде підключений перший діелектрик (згідно табл. 1.1).

Установити перемикачі на приладі Е7-11 у наступні положення

а) " L, C, R_-, R₌ " - у положення "С";

б) "Q < 0,5, Q > 0,5, tgδ" - у положення " tgδ ";

в) "Частота" - у положення "1000 Гц";

г) "Предел" - у положення "1 нФ".

Крім того, необхідно шкалу " tgδ " зафіксувати в нульовому значенні, а ручку "Чутливість" - у положенні, що відповідає 100%.

Вибрати потрібний предел виміру. Для цього потрібно нажати кнопку "Вибір пределу" й, обертаючи ручку "Предел", міняти встановлений предел доти, поки знак фази напруги розбалансу не зміниться на
протилежний або не стане рівним нулю.

Відпустивши кнопку "Вибір пределу", зрівноважити міст перемикачем "Множник" до одержання мінімального значення струму по гальванометрі. Потім обертанням плавної шкали "Множник" знайти положення, при
якому мінімум стане ще менше. Зменшити струм індикатора розбалансу
обертанням шкали " tgδ ". Регулювання повторюються при поступовому збільшенні чутливості моста. При малій чутливості відбувається
загрублення результатів виміру, а при великий - важко зафіксувати мінімальне значення струму розбалансу. Значення чуйності, що рекомендується, - 30...50%.Відлік виробляється безпосередньо по шкалі
приладу " tgδ ". Відлік ємності виконується множенням отриманого по
шкалі результату на відповідний множник шкали "Предел". Наприклад,
відлік ємності 0,345, множник 10 нФ, тоді С_x = 10´0,345 = 3,45 нФ =
= 3450 пф.

Вибрати на стенді за допомогою перемикача "Вибір зразка" другій діелектрик і повторити пп. 3-5. І так далі для всіх семи зразків.