شنبه ٠١ مهر ١٣٩٦
رشته های پایه
آزمایش های فیزیک حالت جامد

قیمت : 100,000  ریال

آزمایش های فیزیک حالت جامد

پیشگفتار

با توجه به پیشرفت‌های سریع فیزیک حالت جامد در چند دهه اخیر، لزوم آشنایی دانشجویان رشته‌های فیزیک و مهندسی با این مبحث ویژه و همچنین درک فیزیک حالت جامد به صورت تجربی کاملاً احساس می‌شود. هدف اصلی این کتاب آشنا کردن مخاطبان با مقدمات فیزیک حالت جامد و همچنین آزمایش‌های این حوزه از فیزیک است. مخاطبان این کتاب دانشجویان کارشناسی فیزیک حالت جامد و فیزیک مهندسی هستند.

اولین گام در معرفی فیزیک حالت جامد، آشنایی با مبانی بلورشناسی است. بلورشناسی علمی است که به قوانین حاکم بر حالت بلورین مواد جامد، آرایش اتمی/ مولکولی بلورها، شبکه های بلوری، جهات و صفحات بلوری و همچنین به نحوه تشکیل و رشد بلورها می‌پردازد. نظم اتم‌ها و یون‌ها نقش اساسی در تعیین ریزساختار و خواص مواد ایفا می‌کند. در پی کشف اشعه ایکس توسط فیزیکدان آلمانی ویلهلم کنراد رونتگن[1] در 10 نوامبر 1895 و به دنبال آن، کشف پراش پرتوهای X و انتشار یک سری محاسبات و پیش‌بینی‌های ساده و موفقیت‌آمیز در مورد ویژگی‌های بلورین، بررسی فیزیک حالد جامد بعنوان گستره‌ای از فیزیک اتمی آغاز شد. اولین بار در سال 1912 بود که ماکس فون لاو[2] نشان داد که بلور‌ها، اشعه ایکس را به شکل منظمی متفرق می‌کنند. تفرق اشعه ایکس مشخص می‌کرد که یک بلور، شکل منظمی از اتم‌ها یا مولکول‌ها را در الگویی مرتب نشان می‌دهد. امروزه از روش تفرق اشعه ایکس جهت بررسی خواص بلور‌ها از جمله میزان بلوری بودن مواد، ساختار بلوری، اندازه بلورها و پارامترهای شبکه استفاده می‌شود.

بسیاری از پیشرفت‌های صنعتی، به خصوص در حوزه تجهیزات الکترونیکی، ناشی از گسترش دانش جدید فیزیک حالت جامد است. کامپیوترها، تلویزیون‌های جدید و تلفن‌های همراه نمونه‌هایی از تجهیزاتی هستند که هر روزه با آنها سروکار داریم و جهت بررسی رفتارهای آنها نیاز به مطالعه فیزیک حالت جامد است.

محققان فیزیک حالت جامد ساختار درونی جامدات را مطالعه می‌کنند. آنها در تلاشند که با درک رفتار اتم‌ها و مولکول‌ها، خواصی که جامدات از خود نشان می‌دهند را تحلیل کنند. این مطالعات به دستاوردهای ناشناخته و جدیدی در خواص مواد منجر شده است. ساخت ترانزیستورها بر پایه نظریات خواص الکتریکی جامدات نیمرسانا، که توانست جای لامپ‌های خلأ حجیم در رادیوها، کامپیوترها و خیلی از ابزارهای دیگر را بگیرد؛ و همچنین ساخت لیزرها بر اساس بررسی رفتار یاقوت در جذب و نشر امواج نوری، دو مورد از پیشرفت‌های اساسی در زمینه فیزیک حالت جامد است که در طول تاریخ همواره مورد توجه قرار گرفته و روند پیشرفت صنایع را متحول کرده است.

 

 


امروزه پرکاربردترین شاخه فیزیک حالت جامد، نانوفناوری است. روش‌های دستیابی به نانوساختارها و سنتز آنها در مقیاس آزمایشگاهی، انتقال این فناوری نوظهور به خطوط تولید انبوه محصولات و استفاده از آن در زمینه‌های مختلف از جمله الکترونیک، رایانه، مواد، پزشکی و ... انقلابی را در حوزه فیزیک حالت جامد ایجاد کرده است.

همان‌گونه که گفته شد به منظور آشنایی دانشجویان با مبحث فیزیک حالت جامد به صورت تجربی و آزمایشگاهی، با تکیه بر مطالب کاربردی و بدون وارد شدن در تفصیل‌ها و استدلال‌های ریاضی که گاهی برای دانشجویان ملال‌آور است، این کتاب تهیه و در اختیار دانشجویان قرار گرفته است.

فصل اول این کتاب به معرفی برخی خواص مواد از جمله خواص ساختاری و خواص فیزیکی شامل خواص الکتریکی، خواص مغناطیسی و خواص اپتیکی می‌پردازد. در ابتدا به ذکر تاریخچه‌ای از هر یک از خواص و آنگاه به معرفی آن می‌پردازیم. در انتهای هر قسمت نیز مواد طبق خاصیتی که که از خود نشان می‌دهند دسته‌بندی می‌شوند.

فصل دوم به معرفی برخی روش‌های مشخصه‌یابی از جمله پراش اشعه ایکس (XRD)، میکروسکوپ تونلی روبشی (STM)، میکروسکوپ گسیل میدان و طیف‌سنجی مرئی و فرابنفش پرداخته می‌شود. در این فصل به نحوه عملکرد دستگاه‌ها نیز پرداخته می‌شود.

فصل سوم به آزمایش‌هایی می‌پردازد که دانشجویان باید در طی یک نیمسال تحصیلی انجام دهند. ابتدا هر آزمایش با معرفی هدف آن مشخص می‌شود. در ادامه، دانشجو طبق روش ذکر شده به انجام آزمایش می‌پردازد و نتایج را ثبت می‌کند.

بدیهی است پیشنهادات و انتقادات سازنده اساتید، دانشجویان و دانش‌پژوهان این عرصه ما را در ارائه بهتر این کتاب در چاپ‌های بعدی، یاری خواهد نمود.



[1] Wilhelm rontgen

[2] Max knoll

اوقات شرعی
آمار بازدید
 بازدید این صفحه : 45258
 بازدید امروز : 132
 کل بازدید : 466048
 بازدیدکنندگان آنلاين : 4
 زمان بازدید : 0/2031
تقویم
Copyright  © 2014 press.semnan.ac.ir.semnan.ac.ir . All rights reserved