فیزیک حالت جامد (دکتری، گرایش مهندسی مواد)
این درس با دو رویکرد مختلف تئوری و عملی، برخی از مهم ترین مباحث مطرح شده در تئوری الکترونی و فیزیک حالت جامد موارد را در بر می گیرد. مطالب درس به شکل 9 فصل مجزا از هم به شرح زیر ارائه خواهد شد:
این درس با دو رویکرد مختلف تئوری و عملی، برخی از مهم ترین مباحث مطرح شده در تئوری الکترونی و فیزیک حالت جامد موارد را در بر می گیرد. مطالب درس به شکل 9 فصل مجزا از هم به شرح زیر ارائه خواهد شد:
فصل اول: دویدن در پی آواز حقیقت |
1-1. مقدمه |
1-2. مدل تامسون (1904) |
1-3. مدل رادرفورد (1911) |
1-4. مدل بور (1913) |
1-5. مدل شرودینگر (1926) |
1-5-1. از بور تا شرودینگر |
1-5-2. اعداد کوانتومی، سطوح انرژی و اوربیتالهای اتمی |
1-5-3. سطوح انرژی در اتمهای چند الکترونی و جدول تناوبی تمرینها
|
فصل دوم: دیداری با شرودینگر |
2-1. مقدمه |
2-2. از معادلات امواج الکترومغناطیس ماکسول تا معادلۀ موج الکترون شرودینگر |
2-3. الکترون آزاد و پاسخ معادلۀ شرودینگر |
2-4. پدیدۀ تونل زنی یا نشتی الکترون |
2-5. مفهوم موج الکترون شرودینگر بر مبنای مفهوم عدم قطعیت هایزنبرگ |
2-6. سطوح کوانتیدۀ انرژی الکترون محبوس در چاه انرژی پتانسیل |
تمرینها |
|
فصل سوم: ارزش میراث شرودینگر 3-1. مقدمه 3-2. توصیف شرودینگری از اتم هیدروژن 3-3. اوربیتالهای اتمی و نحوۀ توزیع احتمالی الکترون در اتم 3-4. اوربیتالهای مولکولی 3-5. اوربیتالهای کریستالی و نظریۀ نواری جامدات تمرینها
فصل چهارم: هادیها و تئوری رسانش 4-1. مقدمه 4-2. هم پوشانی نوارهای انرژی 4-3. انرژی فرمی و تابع کار 4-4. نشر الکترون 4-5. گاز الکترونی و سازوکار رسانش در هادیها 4-6. عوامل موثر بر مقاومت الکتریکی هادیها تمرینها فصل پنجم: عایقها و تئوری قطبش 5-1. مقدمه 5-2. عایقها و نظریۀ نوار انرژی 5-3. سازوکار هدایت الکتریکی در عایقها هدایت الکتریکی در مواد با پیوندهای یونی هدایت الکتریکی در پلیمرها (بَسپارها) 5-4. قطبش و مواد دی الکتریک 5-5. سازوکارهای قطبش 5-6. ثابت دیالکتریک و تلفات دیالکتریک در میدانهای متناوب 5-7. شکست دی الکتریک 5-8. فروالکتریسیته 5-9. پیزوالکتریسیته تمرینها
فصل ششم: نیمه هادیها و تئوری شبهِرسانش 6-1. مقدمه 6-2. تقسیمبندی و انواع نیمه هادیها 6-3. نیمه هادیهای ذاتی 6-4. نیمه هادیهای غیرذاتی 6-4-1. نیمه هادیهای غیرذاتی گونۀ n (منفی) 6-4-2. نیمه هادیهای غیرذاتی گونۀ p (مثبت) 6-4-3. اثر دما بر نیمه هادیهای غیرذاتی 6-5. ادوات نیمه هادی 6-5-1. دیودهای یکسوکنندۀ p-n 6-5-2. دیودهای نور افشان و لیزرهای دیودی 6-5-3. ترانزیستورها ترانزیستور اتصال دوقطبی ترانزیستور اثر میدان 6-6. مدارهای مجتمع و نحوۀ ساخت ترانزیستورها تمرینها
فصل هفتم: آهنرباها و تئوری مغناطش 7-1. مقدمه 7-2. آثار مغناطش (مغناطش از نگاه ماکروسکوپی) 7-3. دسته بندی مواد بر مبنای چگونگی پاسخ به میدان مغناطیسی اعمالی 7-4. دوقطبیهای مغناطیسی و منشاء مغناطش در مواد مغناطیسی 7-5. منحنی مغناطش و حوزههای مغناطیسی 7-6. آهن رباهای موقت-آهن رباهای دائم (مغناطیس های نرم-مغناطیس های سخت) 7-7. آلیاژهای مغناطیسی (فرومغناطیسها) 7-8. سرامیکهای مغناطیسی (فریمغناطیسها) 7-9. مواد مغناطیسی و فناوری اطلاعات دیسکهای سخت نوارهای مغناطیسی تمرینها
فصل هشتم: ابرهادیها و تئوری ابرمغناطش 8-1. مقدمه 8-2. محدودیتهای ابررسانایی 8-3. اثر میسنر و ابردیامغناطیس (B=0) 8-4. ابررساناهای نوع دوم و تحقق رویای اُنس 8-5. ترکیبهای سرامیکی و ابررساناهای دمای بالا 8-6. کاربرد ابررساناهای دمای بالا تمرینها
فصل نهم: نور و تئوری بَرتابِش 9-1. مقدمه 9-2. امواج الکترومغناطیس 9-3. برخورد نور با جامدات قطبش الکترونی انتقالات الکترونی 9-4. رفتار نوری فلزات 9-5. رفتار نوری غیر فلزات 9-5-1. انکسار یا شکست نور 9-5-2. بازتاب نور 9-5-3. جذب نور 9-5-4. عبور نور 9-5-5. معمای رنگ 9-5-6. پراکنش نور 9-6. کاربرد ویژگیهای نوری مواد 9-6-1. آینهها 9-6-2. جواهرات زرین 9-6-3. پوششهای ضد بازتاب 9-6-4. دیگر پوششهای نوری 9-6-5. اثر تابندگی و کاربردهای آن اثر فروزندگی و ایجاد تصویر در تلویزیونهای لامپ پرتو کاتدی دیودهای نشر نوری (LED) و تابندگی الکتریکی 9-6-6. لیزرها و تقویت باریکۀ نور لیزر حالت جامد یاقوت سرخ لیزر نیمه هادی لیزر گازی هلیوم-نئون 9-6-7. اثر نوررسانایی و کاربردهای آن 9-6-8. سلولهای خورشیدی و اثر نورولتاژی 9-6-9. تارهای نور و انقلاب ارتباطاتی تمرینها
|