《福建师范大学21秋《热力学与统计物理》在线作业二答案参考77》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》在线作业二答案参考77（20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在线作业二答案参考1. 在霍尔效应实验中，金属导体薄片宽5.0cm、长10.0cm、厚2.0cm。电流5.0A并沿长度方向流动。当用1T的磁在霍尔效应实验中，金属导体薄片宽5.0cm、长10.0cm、厚2.0cm。电流5.0A并沿长度方向流动。当用1T的磁场垂直地穿过该导体薄片时，可产生1.010-5V的横向电压。求：（1）载流子的飘移速度；（2）载流子的密度。正确答案：（1）设导体宽度为b霍尔电场和霍尔电压的关系为rn （1）rn若设载流子的飘移速度为v当电场力与洛仑兹力平衡时有rnevB=eEH （2）rn由式（1）和式（2）可得载流子的飘移速度为rnrn
2、（2）设导体厚度为d由题意得金属导体中的载流子是电子因此载流子的密度为rn（1）设导体宽度为b,霍尔电场和霍尔电压的关系为（1）若设载流子的飘移速度为v,当电场力与洛仑兹力平衡时,有evB=eEH（2）由式（1）和式（2）可得载流子的飘移速度为（2）设导体厚度为d,由题意得金属导体中的载流子是电子,因此载流子的密度为2. 液体表面层的分子总是受到指向_，而表面张力则是_液体表面层的分子总是受到指向_，而表面张力则是_。正确答案：液体内部的拉力 沿液体表面切线方向上垂直于单位长度的紧缩力液体内部的拉力沿液体表面切线方向上垂直于单位长度的紧缩力3. 若入射光线与镜面夹角是30，则入射角为_，反射角
3、为_，若平面镜绕入射点顺时针转动5，则入射光线与若入射光线与镜面夹角是30，则入射角为_，反射角为_，若平面镜绕入射点顺时针转动5，则入射光线与反射光线的夹角是_若反射光线与入射光线的夹角是90，则此时入射角是_（1）入射光线与镜面夹角是30，入射角为90-30=60，由反射定律知，反射角等于入射角为60；（2）当平面镜绕入射点顺时针转动5时，法线随平面镜顺时针转过5，则入射角增大5，变为60+5=65，反射角也变为65，此时入射光线与反射光线的夹角为65+65=130；（3）由于反射角等于入射角，当反射光线与入射光线的夹角是90时，入射角为902=45；故答案为：60；60；130；454.
4、 以下哪种材料的密度最大 ( ) A高压聚乙烯 B低压聚乙烯 C聚丙烯以下哪种材料的密度最大()A高压聚乙烯B低压聚乙烯C聚丙烯B5. 在真空中传播的平面电磁波，其电场表示为 Ex=0，Ey=0， 求该电磁波的频率、波长、周期、振幅和初相在真空中传播的平面电磁波，其电场表示为Ex=0，Ey=0，求该电磁波的频率、波长、周期、振幅和初相据式(1.7)，沿z方向振动、x方向传播的平面波的基本表达形式为 则频率 波长 周期 振幅 A0z=100(V/m) 初相 6. 凸透镜和凹透镜是透镜的两种基本类型。在做透镜实验时，我们有时要选用凸透镜或凹透镜，可是面对外形相似、都有凸透镜和凹透镜是透镜的两种基本
5、类型。在做透镜实验时，我们有时要选用凸透镜或凹透镜，可是面对外形相似、都有边框的透镜，如何分辨呢？周捷同学想出了以下两种方法，请你将他的方法补充完整：方法一：把透镜靠近镜_（选填“前”或“后”）的手指，通过透镜观察手指是否放大，若放大则为_透镜，否则为_透镜。方法二：用手摸，_的为凸透镜，_的为凹透镜。后；凸；凹；中间厚边缘薄；中间薄边缘厚7. 要想使反射光线与入射光线的夹角是140，入射角大小应是（）A40B50C70D140要想使反射光线与入射光线的夹角是140，入射角大小应是（）A40B50C70D140因为入射光线和反射光线的夹角是入射角和反射角之和，又因为反射角等于入射角，所以入射角
6、的大小为：12140=70故选C8. 为什么考虑到电子的自旋轨道耦合时，由n和l决定的能级就会分裂为两个能级?为什么考虑到电子的自旋轨道耦合时，由n和l决定的能级就会分裂为两个能级?这是因为电子在某一全量子数n和轨道量子数l所决定的状态内，还可能有自旋向上(ms=1/2)和自旋向下(ms=1/2)两个状态，其能量应为轨道能量En,l，和自旋轨道耦合能Es之和，即 En，l，s=En，l+Ei=En，lBB 这样，En，l这一个能级(l=0除外)就分裂成了两个能级，自旋向上的能级较高，自旋向下的能级较低。 9. 1884年瑞士的一所女子中学的教师巴耳末仔细研究氢原子光谱的各可见光谱线的“波数”(
7、即1/)时，发现它们可以用1884年瑞士的一所女子中学的教师巴耳末仔细研究氢原子光谱的各可见光谱线的“波数”(即1/)时，发现它们可以用下式表示：，n=3，4，5，其中R为一常量，叫里德伯常量。试由氢原子的能级公式求里德伯常量的表示式并求其值(现代光谱学给出的数值是R=1.0973731534107m-1)。氢原子的能级公式为： 氢原子的可见光谱是从n3的态跃迁到n=2发的光形成的。根据频率条件有 与巴耳末公式对比，得里德伯常量为 =1.11107m-1知识点窍 氢原子的能级公式。 逻辑推理 根据频率条件对氢原子的能级公式进行变形即可得到巴耳末公式。 10. HCN分子的转动、振动自由度分别为
8、( )。A3、6B5、4C2、4D2、7HCN分子的转动、振动自由度分别为( )。A3、6B5、4C2、4D2、7正确答案：C11. 用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是 ( ) At1/2 BAvrami公式的速率常数K C用显微镜观察球晶半径随时间的变化，从而求得的结晶速度参数是()At1/2BAvrami公式的速率常数KC结晶线生长率C12. 阅读下列短文，完成文后问题 荧光灯比白炽灯省电的原因荧光灯，其管壁上涂有荧光物质。管内装了一些氮和水银阅读下列短文，完成文后问题荧光灯比白炽灯省电的原因荧光灯，其管壁上涂有荧光物质。管内装了一些氮和水银蒸气。当电流通过时，这些
9、气体就发出了人眼看不见的紫外线，紫外线射到荧光粉上就发出可见光。日光灯就是一种荧光灯，其正常发光时的温度大约40到50，而白炽灯需要电流把灯丝加热到2500左右才发光，其中大约只有8%的能量转变成可见光。（1） 紫外线虽然看不见，但它在日常生活中有很多应用，试举一例：_（2）从能量转化的角度说明荧光灯比白炽灯省电的原因：_。（1）验钞机；（2）荧光灯损耗的内能比白炽灯少13. 试证明：开放系涨落的准热力学公式为 . 在T，V恒定时计算，和试证明：开放系涨落的准热力学公式为.在T，V恒定时计算，和考虑系统和源构成一个孤立的复合系统，则涨落状态出现的概率应与其相应的热力学概率成正比，即 . (1)
10、 由于熵为广延量而具有可加性，则复合系统熵的偏离是系统的熵偏离和源的熵偏离之和S(0)=S+Sr开放系的热力学基本方程给出 . (2) 复合系统是孤立系，必有 Er=-E， (3) Vr=-V， (4) Nr=-N (5) 所以 . (6) 式中，T，p分别是源的温度、压强和化学势，平衡时，即为系统的温度、压强和化学势由此可得概率关系为 . (7) 将E看作S，V和N的函数，在其平均值附近展开，并准确到二级，有 . (8) 平衡时，有 ， (9) (10) . (11) 所以 . (12) 代入概率表达式，得 . (13) 以T，V，N为自变量，当T，V不变时，有.代入式(13)，得T，V不变
11、时，粒子数具有偏离N的概率为 (14) 将此式与高斯分布的标准形式比较，得 . (15) 以T，V，为独立变量，当T，V不变时，有 . (16) 代入概率关系得T，V不变时，化学势具有偏离的概率为 . (17) 与高斯分布的标准形式比较，得 . (18) 因为 ， (19) 而 ， (20) ， (21) 所以，由式(19)式(22)，得 . (23) 14. 布拉格公式中是怎样的角?为什么选择这样的角?布拉格公式中是怎样的角?为什么选择这样的角?正确答案：是掠射角是入射光与原子晶面之间的夹角。上下两原子层所发出的反射射线的光程差=2dsin。当2dsin=k时各层散射射线相互加强而形成亮点。
12、是掠射角,是入射光与原子晶面之间的夹角。上下两原子层所发出的反射射线的光程差=2dsin。当2dsin=k时,各层散射射线相互加强而形成亮点。15. 在雅典奥运会上，我省运动员黄珊汕获得蹦床项目铜牌则黄珊汕从蹦床上蹦到最高点的过程中，蹦床的_能转在雅典奥运会上，我省运动员黄珊汕获得蹦床项目铜牌则黄珊汕从蹦床上蹦到最高点的过程中，蹦床的_能转化成她的_能；从最高点下落的过程中（未触及蹦床），_能转化成_能人从蹦床上跟起时，蹦床恢复形变，弹性势能减小，而人的高度升高，人的重力势能增加，故说明嘣床的弹性势能转化为她的重力势能；从最高下落的过程中，人的高度下降，重力势能减小，人的动能增加，故人的重力势能转化为动能；故答案为：弹性势，重力势；重力势，动16. 一正弦光栅的屏函数为 现将它沿x轴平移x=d/6，d/4，d/2，d，3d/2，写出移动后的屏函数表达式一正弦光栅的屏函数为现将它沿x轴平移x=d/6，d/4，d/2，d，3d/2，写出移动后的屏函数表达式位移x引起相移，两者的定量关系为 此时，屏函数的表达式写成 t(x，y)=t0+t1cos(2fx+) 由式得 17. 下列属于光的直线传播形所成的
