《福建师范大学21秋《热力学与统计物理》复习考核试题库答案参考套卷98》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建师范大学21秋《热力学与统计物理》复习考核试题库答案参考套卷98（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、福建师范大学21秋热力学与统计物理复习考核试题库答案参考1. 一个均匀掺杂的n型硅样品，施主密度ND为2.81016cm-3。设在样品表面存在受主型的表面态，它们相应的能级连续地一个均匀掺杂的n型硅样品，施主密度ND为2.81016cm-3。设在样品表面存在受主型的表面态，它们相应的能级连续地、均匀地分布在价带顶和导带底之间，密度NS为6.01011cm-2eV-1，试求出表面势Vs=?受主型的表面态，未接受电子时，它们是电中性的。这时，半导体表面层中不出现空间电荷，能带是平直的，这是表面态与体内尚未达到平衡的情况，如图(a)所示。在热平衡情况下，在费米能级以下的能级基本上被电子占据。因此，体
2、内电子将进入表面态，使半导体表面带负电，表面内的一层带正电，出现空间电荷区。能带弯曲的情况如图(b)所示。 对于自由表面的情形，在达到热平衡时，表面的负电荷面密度应等于空间电荷区的正电荷面密度，即 Qs=Qsc 由图(b)可见 Qs=qNSEg-(Ec-EF)-|qVs| 为了计算上的方便，上式方括号中的各量都是以电子伏为单位。以电子伏(eV)为单位表示q|Vs|与以伏为单位表示|Vs|的数值相同，因此式中可用|Va|代替q|Vs|。 设杂质全部电离 则 故 =0.18(eV) 于是 Qs=qNS(1.12-0.18-|Vs|) (1) 空间电荷区宽度 故 Qsc=NDqxd =(2NDq0r
3、s|Vs|)1/2 (2) 由式(1)和式(2)得到 qNS(0.94-|Vs|)-(2NDq0rs|VS|)1/2 代入0=8.8510-14F/cm，rs=12和NS，ND的值，得出关于|Vs|的二次方程 |Vs|2-2.91|Vs|+0.942=0 该方程的解是 |Vs|1=2.57V |Vs|2=0.35V 符合题意的解是|Vs|2，故 Vs=-0.35V 2. 高分子浓溶液在工业上有哪些应用?高分子浓溶液在工业上有哪些应用?高分子浓溶液在工业上的应用为：溶液纺丝，纺丝所用的溶液一般在15%以上，属于浓溶液范畴。油漆，油漆的浓度可高达60%。凝胶和冻胶，凝胶和冻胶呈半固体状态而不能流动
4、。增塑聚合物，聚合物中混入增塑剂，则是一种更浓的溶液，呈固体状，等等。3. 晶体中全同聚丙烯的链构象为 ( ) A平面锯齿形 B螺旋形 C无规线团形晶体中全同聚丙烯的链构象为()A平面锯齿形B螺旋形C无规线团形B4. 除去外力后，线形聚合物的蠕变能完全回复。 ( )除去外力后，线形聚合物的蠕变能完全回复。()错误5. 光在真空中传播的速度为_m/s日食和月食是太阳、地球、月球运动形成的天文现象日食的产生是因为_光在真空中传播的速度为_m/s日食和月食是太阳、地球、月球运动形成的天文现象日食的产生是因为_转到了太阳和地球间，地球恰处在_的影内（后两空选填“太阳”、“地球”或“月球”）（1）光在真
5、空中传播的速度为3108m/s；（2）日食的产生是因为月球转到了太阳和地球间，月球的影子落在地球上，地球上在月球的影子里的人看不到太阳故答案为：3108；月球；月球6. 下列现象中不是光的直线传播的是（）A水中倒影B月食C手影D小孔成像下列现象中不是光的直线传播的是（）A水中倒影B月食C手影D小孔成像A、水中倒影是空气中物体的光经水面反射后，在水中形成的虚像，即平面镜成像，这是一种典型的镜面反射现象；B、月食是光沿直线传播的典型事例；C、光被手遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，叫做影子，即手影，是光的直线传播形成的；D、光在空气中沿直线传播，在小孔后面形成一个清晰的、倒立的实像；故选A7. 假
6、设氢原子外于n=3，l=1的激发态则原子的轨道角动量在空间有哪些可能取向?计算各可能取向的角动假设氢原子外于n=3，l=1的激发态则原子的轨道角动量在空间有哪些可能取向?计算各可能取向的角动量与z轴之间的夹角正确答案：8. 从光源相干性出发，说明薄膜干涉对光源的时间相干性和空间相干性有什么要求。从光源相干性出发，说明薄膜干涉对光源的时间相干性和空间相干性有什么要求。正确答案：在教材中是以杨氏干涉为题讨论光源的时空相干性的杨氏干涉是分波阵面干涉的典例。薄膜干涉是分振幅干涉下面以薄膜干涉为题讨论时空相干性。rn 光在薄膜的前表面上的反射光为光束1而在薄膜后表面上的反射光为光束2当薄膜厚度d远小于入
7、射光的相干长度时光束1和2是相干的。干涉条纹的亮暗由光程差决定光程差取决于薄膜光学厚度nd和入射角度i。为具体讨论薄膜干涉分以下两种情况：（1）薄膜光学厚度nd不变而入射角度i改变即等倾干涉；（2）入射角度i不变而薄膜光学厚度nd改变即等厚干涉。rn（1）等倾干涉时因薄膜上下两表面互相平行所以干涉条纹是定域在无限远的光程差只取决于入射角i无论光源在何处只要入射角相同光程差就相同即干涉图样与光源位置无关也就不存在光源的空间相干性问题。因此用尽量大的面光源照明不会使条纹模糊而只会增加条纹亮度。rn（2）等厚干涉时当膜很薄或入射光接近正入射时等厚干涉的两相干光在薄膜表面附近相遇而干涉因而这种条纹定域
8、在薄膜表面附近。光源位置改变时其在薄膜上的同一位置产生的光程差也相应变化因而干涉图样与光源位置有关当光源较大时不同位置光源产生的干涉条纹互相重叠而模糊所以采用点光源或平行光束照明严格说只有当入射光是平行光时才是真正的等厚干涉。在教材中是以杨氏干涉为题讨论光源的时空相干性的,杨氏干涉是分波阵面干涉的典例。薄膜干涉是分振幅干涉,下面以薄膜干涉为题讨论时空相干性。光在薄膜的前表面上的反射光为光束1,而在薄膜后表面上的反射光为光束2,当薄膜厚度d远小于入射光的相干长度时,光束1和2是相干的。干涉条纹的亮暗由光程差决定,光程差取决于薄膜光学厚度nd和入射角度i。为具体讨论薄膜干涉,分以下两种情况：（1）
9、薄膜光学厚度nd不变而入射角度i改变,即等倾干涉；（2）入射角度i不变而薄膜光学厚度nd改变,即等厚干涉。（1）等倾干涉时,因薄膜上下两表面互相平行,所以干涉条纹是定域在无限远的,光程差只取决于入射角i,无论光源在何处,只要入射角相同,光程差就相同,即干涉图样与光源位置无关,也就不存在光源的空间相干性问题。因此用尽量大的面光源照明不会使条纹模糊而只会增加条纹亮度。（2）等厚干涉时,当膜很薄或入射光接近正入射时,等厚干涉的两相干光在薄膜表面附近相遇而干涉,因而这种条纹定域在薄膜表面附近。光源位置改变时,其在薄膜上的同一位置产生的光程差也相应变化,因而干涉图样与光源位置有关,当光源较大时,不同位置
10、光源产生的干涉条纹互相重叠而模糊,所以采用点光源或平行光束照明,严格说,只有当入射光是平行光时,才是真正的等厚干涉。9. 为了抑制无线电干扰室内电子设备，通常采用厚度为5个趋肤深度的一层铜皮(=0，=0，=58107Sm)为了抑制无线电干扰室内电子设备，通常采用厚度为5个趋肤深度的一层铜皮(=0，=0，=58107Sm)包裹该室。若要求屏蔽的频率是10kHz100MHz，铜皮的厚度应是多少。正确答案：10. 设 a=a1ex+a2ey+a3ez，r=xex+yey+zez求矢量场b=ar的矢量线。设a=a1ex+a2ey+a3ez，r=xex+yey+zez求矢量场b=ar的矢量线。由矢量积的
11、运算规则可得 则矢量线所满足的微分方程为 (1-1)上式是一个等比式，设比值为K，根据分子分母同乘一个数比值不变，则(1-1)式第一项分子分母同乘a1，第二项分子分母同乘a2，第三项分子分母同乘a3，比值不变，可得 则可写成如下形式： 对上面三式求和可得 a1dx+a2dy+a3dz=d(a1x)+d(a2y)+d(a3z)=d(a1x+a2y+a3z)=0 因为d(a1x+a2y+a3z)=0，所以 a1x+a2y+a3z=C1(1-2)式中C1为任意常数。 再将(1-1)式第一项分子分母同乘x，第二项分子分母同乘y，第三项分子分母同乘z，比值不变，同理可以求出 xdx+ydy+zdz=0
12、因为xdx+ydy+zdz=d(x2+y2+z2)=0，所以 x2+y2+z2=C2(1-3)式中C2为任意常数。 则矢量线方程为 式中C1、C2为任意常数。 11. 试用气体动理论说明，一定体积的氢和氧的混合气体的总压强等于氢气和氧气单独存在于该体积内时所产生的压强试用气体动理论说明，一定体积的氢和氧的混合气体的总压强等于氢气和氧气单独存在于该体积内时所产生的压强之和。从理想气体状态方程出发来分析，两种气体混合达到平衡时，它们有相同的体积和相同的温度，但是分子数密度分别为n1和n2，相应地，压强分别为p1和p2。如果这两种气体单独存在时，有 p1=n1kT，p2=n2kT 两式左右两边分别相
13、加，得 p1+p2=(n1+n2)kT 将此式与p总=n总kT比较可知 p总=p1+p2。 12. 以下几个实验现象中，能说明声音产生条件的实验现象是 A放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽走一以下几个实验现象中，能说明声音产生条件的实验现象是A放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽走一些以后，铃声明显减小B使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花C吹笛子时，手指按住不同的孔便会发出不同的声音D把正在发声的收音机密封在塑料袋内，然后放入水里，人们仍能听到收音机发出的声音B13. 站在平面镜前的人向平面镜走近的过程中，他的像和人相比A逐渐变大B大小不变C逐渐变小D有时变大，有时变小站在平
14、面镜前的人向平面镜走近的过程中，他的像和人相比A逐渐变大B大小不变C逐渐变小D有时变大，有时变小B平面镜成的像与物体等大，因此人向平面镜走近的过程中他的像和人相比大小不变。故选B。14. 结构因子Fhkl是晶体分析中一个重要参数，它可以计算和确定的下列信息是( )。 (1)衍射强度结构因子Fhkl是晶体分析中一个重要参数，它可以计算和确定的下列信息是( )。 (1)衍射强度 (2)点阵型式 (3)电子分布密度函数(4)晶体中原子的分布A(1)(2)(4)B(1)(3)(4)C(1)(2)(3)(4)D(2)(3)(4)正确答案：C15. 设一个平面透射光栅的缝宽为，缝间隔为d，以波长为的光垂直入射。若它的缝数N增大，则A光栅的分辨设一个平面透射光栅的缝宽为，缝间隔为d，以波长为的光垂直入射。若它的缝数N增大，则A光栅的分辨本领提高。B光栅衍射图样中的亮纹变细。C两亮纹之间的间隔增大。D缺少的亮纹级次不变。正确答案：ABD
