《西工大物理性能复习题答案PPT课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《西工大物理性能复习题答案PPT课件（42页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1复习题复习题复习题复习题 第一章第一章第一章第一章-1-11、一个具有一个具有5MeV能量的能量的粒子穿过原子，是否可用经典力学来处理粒子穿过原子，是否可用经典力学来处理？枪弹的质量为枪弹的质量为0.02Kg0.02Kg，飞行速度为，飞行速度为1000m/s1000m/s，求其德布罗意波长，求其德布罗意波长，并讨论有无必要用量子力学来处理？并讨论有无必要用量子力学来处理？2、求下列粒子的德布罗意波的波长：、求下列粒子的德布罗意波的波长：在在300K以下平均热动能以下平均热动能E=2/3(kT)运动的电子，运动的电子，以以30m/s运动的运动的0.1Kg的高尔夫球，并讨论有的高尔夫球，并讨论有
2、无必要用量子力学来处理？无必要用量子力学来处理？3、什么是物质波，波函数表示的物理意义是什么？、什么是物质波，波函数表示的物理意义是什么？4、请对经典自由电子学说，量子电子理论及能带理论进行比较。、请对经典自由电子学说，量子电子理论及能带理论进行比较。125、解释费密分布函数图的物理意义。、解释费密分布函数图的物理意义。6、什么是费密界？、什么是费密界？7、画出准自由电子模型的、画出准自由电子模型的E-K曲线，并指出何处为允带、禁带？曲线，并指出何处为允带、禁带？8、禁带的起因是什么？、禁带的起因是什么？9、什么是布里渊区？、什么是布里渊区？10、请分析准自由电子近似能级密度曲线与自由电子近似
3、的能级密、请分析准自由电子近似能级密度曲线与自由电子近似的能级密度的不同。度的不同。复习题复习题复习题复习题 第一章第一章第一章第一章-2-22311、请画出能带交叠时的准自由电子能级曲线并加以分析。、请画出能带交叠时的准自由电子能级曲线并加以分析。12、请画出二个、请画出二个H原子距离原子距离R0.53时，形成稳定的分子，二个电子占时，形成稳定的分子，二个电子占据的能级情况，并从能级角度说明。据的能级情况，并从能级角度说明。13、对金属来说，如果、对金属来说，如果N个原子键合（如果原子为同一量子状态），晶个原子键合（如果原子为同一量子状态），晶体能级将发生什么变化？请画出。体能级将发生什么变
4、化？请画出。14、测不准关系表明了什么？是否是测量仪器不够精确所致？、测不准关系表明了什么？是否是测量仪器不够精确所致？15、是否可以将、是否可以将p,x同时测准？为什么？同时测准？为什么？16、请用能带中的能级状态密度、请用能带中的能级状态密度Z(E)分布曲线来表示布氏区的能量状态分布曲线来表示布氏区的能量状态复习题复习题复习题复习题 第一章第一章第一章第一章-3-334复习题复习题复习题复习题 电学电学电学电学1、金属晶体产生电阻的根源是什么？、金属晶体产生电阻的根源是什么？2、试述金属中电子散射系数、试述金属中电子散射系数同马西森定律间的关系。同马西森定律间的关系。3、简述金属电阻率在不
5、同温度范围内与温度的关系。、简述金属电阻率在不同温度范围内与温度的关系。4、简述双电桥法测量电阻的优点，有关导线和接触电阻是如何消除的、简述双电桥法测量电阻的优点，有关导线和接触电阻是如何消除的？5、如何采用电阻法测绘二元共晶图中的溶解度曲线。、如何采用电阻法测绘二元共晶图中的溶解度曲线。6、请对二元连续固溶体电阻率与原子浓度间的关系用图表示，并加以、请对二元连续固溶体电阻率与原子浓度间的关系用图表示，并加以说明。说明。7、如何用电阻法评价半导体单晶的纯度？、如何用电阻法评价半导体单晶的纯度？8、请用能带理论解释材料导体、半导体、绝缘体特性、请用能带理论解释材料导体、半导体、绝缘体特性45复习
6、题复习题复习题复习题 热学热学热学热学-1-11.试述经典热容理论、爱因斯坦热容理论与德拜热容理论比较的试述经典热容理论、爱因斯坦热容理论与德拜热容理论比较的异同之处？异同之处？2.德拜热容理论的成功之处是什么？德拜热容理论的成功之处是什么？3.P291第第2题题4.P291第第3题题5.“所有金属的热容都是固定不变的，等于所有金属的热容都是固定不变的，等于3R”此种说法对吗？此种说法对吗？请结合金属铜的热容曲线说明。请结合金属铜的热容曲线说明。6.陶瓷材料与金属材料热容相比主要差别是什么？陶瓷材料与金属材料热容相比主要差别是什么？7.什么是一级相变？什么是二级相变？各有哪些变化？什么是一级相
7、变？什么是二级相变？各有哪些变化？8.请比较请比较DSC法、法、DTA法，各有什么特点法，各有什么特点?569、在金属凝固和熔化热分析曲线上实验曲线与理论曲线有何不同？、在金属凝固和熔化热分析曲线上实验曲线与理论曲线有何不同？为什么？为什么？10、试分析教科书中，图、试分析教科书中，图5.18曲线曲线11、P291 第第4题题12、P291 第第5题题13、影响热膨胀的因素有哪些？、影响热膨胀的因素有哪些？14、 P291 第第8题题15、 P291 第第9题题16、钢不同显微组织的密度、比容排序、钢不同显微组织的密度、比容排序17、P292 第第14题题复习题复习题复习题复习题 热学热学热学
8、热学-2-2671.什么是原子固有磁矩？什么是原子固有磁矩？2.电子磁矩的最小单位是什么？电子磁矩的最小单位是什么？3.金属到底是抗磁性还是顺磁性从那些方面判断？金属到底是抗磁性还是顺磁性从那些方面判断？4.4.正离子的抗磁性的特点正离子的抗磁性的特点正离子的抗磁性的特点正离子的抗磁性的特点5.5.正离子的顺磁性的特点正离子的顺磁性的特点正离子的顺磁性的特点正离子的顺磁性的特点6.6.自由电子的顺磁性的特点自由电子的顺磁性的特点自由电子的顺磁性的特点自由电子的顺磁性的特点7.7.什么是铁磁性材料的退磁场？与哪些因素有关？什么是铁磁性材料的退磁场？与哪些因素有关？什么是铁磁性材料的退磁场？与哪些
9、因素有关？什么是铁磁性材料的退磁场？与哪些因素有关？8.8.什么是自发磁化理论？什么是自发磁化理论？什么是自发磁化理论？什么是自发磁化理论？9.9.形成铁磁性的基本条件是什么？形成铁磁性的基本条件是什么？形成铁磁性的基本条件是什么？形成铁磁性的基本条件是什么？10.10.技术磁化的本质是什么？技术磁化的本质是什么？技术磁化的本质是什么？技术磁化的本质是什么？11.11.哪些是组织敏感参数？哪些是组织不敏感参数？哪些是组织敏感参数？哪些是组织不敏感参数？哪些是组织敏感参数？哪些是组织不敏感参数？哪些是组织敏感参数？哪些是组织不敏感参数？复习题复习题复习题复习题 磁学磁学磁学磁学-1-178复习题
10、复习题复习题复习题 磁学磁学磁学磁学-2-21212、P376 10P376 10题题题题1313、 P376 12题题14、 P376 13题题15、 P376 14题题16、 P376 15题题17、 P375 P375 第第第第1 1题题题题1818、 P375 P375 第第第第2 2题题题题1919、 P375 P375 第第第第3 3题题题题2020、 P375 P375 第第第第4 4题题题题891、一个具有一个具有5MeV能量的能量的粒子穿过原子，是否可用经典力学来粒子穿过原子，是否可用经典力学来处理？处理？枪弹的质量为枪弹的质量为0.02Kg，飞行速度为，飞行速度为1000m
11、/s，求其德布，求其德布罗意波长，并讨论有无必要用量子力学来处理？罗意波长，并讨论有无必要用量子力学来处理？第一章第一章 答案答案解：解：分别计算两种情况的波长，加以判断分别计算两种情况的波长，加以判断9102、求下列粒子的德布罗意波的波长：、求下列粒子的德布罗意波的波长：在在300K以下平均热动以下平均热动能能E=2/3(kT)运动的电子，运动的电子，以以30m/s运动的运动的0.1Kg的高尔夫球，的高尔夫球，并讨论有无必要用量子力学来处理？并讨论有无必要用量子力学来处理？解：解： 当电子的波长当电子的波长障碍物的缝隙（障碍物的缝隙（d晶格常数），波性显示出晶格常数），波性显示出来，需要用量
12、子力学理论处理问题来，需要用量子力学理论处理问题 高尔夫球波长很短，波性很不明显，可以忽略不计，不高尔夫球波长很短，波性很不明显，可以忽略不计，不必用量子力学理论处理必用量子力学理论处理10113、什么是物质波，波函数表示的物理意义是什么？、什么是物质波，波函数表示的物理意义是什么？解：解：物质波是一种几率波物质波是一种几率波波函数的统计意义：波函数的统计意义： 在某一时刻，在空间的某一点，粒子出现的几率，正比在某一时刻，在空间的某一点，粒子出现的几率，正比于该时刻、该地点的波函数的平方。于该时刻、该地点的波函数的平方。111210、请分析准自由电子近似能级密度曲线与自由电子近似的能级密度、请
13、分析准自由电子近似能级密度曲线与自由电子近似的能级密度的不同。的不同。答：答：答案叙述在教科书答案叙述在教科书P23241213第二章第二章 答案答案1、 P94 第第9题题 已知镍已知镍铁合金中加入一定量的钼，可以使合金由铁合金中加入一定量的钼，可以使合金由统计均匀状态转变为不均匀固溶体统计均匀状态转变为不均匀固溶体答：答：P95图图2.70普通无序状固溶体，随着冷变形量增加，电普通无序状固溶体，随着冷变形量增加，电阻率明显上升阻率明显上升在不均匀在不均匀K状态时，冷变形使得固溶体不均状态时，冷变形使得固溶体不均匀组织被破坏转变为普通无序状固溶体，随匀组织被破坏转变为普通无序状固溶体，随着冷
14、变形量增加，电阻率明显下降着冷变形量增加，电阻率明显下降当钼含量大于当钼含量大于1%时，电阻率随冷变形量增时，电阻率随冷变形量增加而下降，说明合金是加而下降，说明合金是K状态。状态。1%时，电阻时，电阻率不变即为极限值率不变即为极限值13142、 P94 第第10题题 试评述下列建议：因为银有良好的导电性而且能够试评述下列建议：因为银有良好的导电性而且能够在铝中固溶一定的数量在铝中固溶一定的数量答：答：a: 固溶强化强度不够高；电阻率增加；固溶强化强度不够高；电阻率增加；Al价格昂贵，不宜用于高价格昂贵，不宜用于高压输电线压输电线b: 铝合金第二相强化、加工硬化等铝合金第二相强化、加工硬化等1
15、4153、微观粒子具有波性，它表示的物理意义是什么？、微观粒子具有波性，它表示的物理意义是什么？l以电子为例：电子是微观粒子，具有波性。这种电子波是一种以电子为例：电子是微观粒子，具有波性。这种电子波是一种具有统计规律的几率波具有统计规律的几率波。l几率波它决定了电子在空间某个位置出现的几率。几率波它决定了电子在空间某个位置出现的几率。l空间位置坐标空间位置坐标(x,y,z)，波函数为，波函数为(x,y,z,t)，t表示在表示在t时刻，时刻，电子在空间电子在空间(x,y,z)出现的几率。出现的几率。l函数写为函数写为（x x，y y，z z，t t）或或（r,tr,t）3、答：、答：4、请对经
16、典自由电子学说，量子电子理论及能带理论进行比较。、请对经典自由电子学说，量子电子理论及能带理论进行比较。4、答：、答：复习题复习题复习题复习题 第一章第一章第一章第一章- -答案答案答案答案151616175、解释费密分布函数图的物理意义。、解释费密分布函数图的物理意义。（费米（费米狄拉克分布函数）狄拉克分布函数）5、答：、答：费米分布函数图的意义：费米分布函数图的意义：费米分布函数图的意义：费米分布函数图的意义：在熔点以下，虽然自由电子都受到而热激在熔点以下，虽然自由电子都受到而热激发，但只是在发，但只是在EF附近附近kT范围内的电子，才能由范围内的电子，才能由EF以下能级跳到以下能级跳到E
17、F以上能级。即温度变化时，只有小部分的电子受到影响。以上能级。即温度变化时，只有小部分的电子受到影响。1718当温度当温度TOK时，且时，且EFkT（室温（室温kT=0.025eV） （金属在熔点之下皆满足此条件）（金属在熔点之下皆满足此条件）T=0K时时EEF f=1EEF f=0当当E=EF时时 f=1/218196、什么是费密界？、什么是费密界？6、答：、答：EF表示自由电子所能有的最大能量。称为表示自由电子所能有的最大能量。称为最大费米能或费米界最大费米能或费米界7、画出准自由电子模型的、画出准自由电子模型的E-K曲线，并指出何处为允带、禁带？曲线，并指出何处为允带、禁带？7、答：、答
18、：19208、禁带的起因是什么？、禁带的起因是什么？8、答：、答：禁带形成的物理学原理及条件禁带形成的物理学原理及条件 对于任意一个对于任意一个K值，不同列原子的反射波相位不同，由于干涉值，不同列原子的反射波相位不同，由于干涉而相互抵消，即反射波为零。表示具有这样而相互抵消，即反射波为零。表示具有这样K值的电子波在晶体中值的电子波在晶体中传播没有受到影响。传播没有受到影响。当前进波的波长为当前进波的波长为:2a/n，即，即时，形成一个驻波时，形成一个驻波形成禁带，形成禁带， 电子总速度电子总速度=0；动能；动能=02021 当前进波的波长当前进波的波长满足布喇格方程时，得到一加满足布喇格方程时
19、，得到一加强的反射波强的反射波驻波现象与晶体衍射现象完全相同驻波现象与晶体衍射现象完全相同电子突然失去前进的速度和动能电子突然失去前进的速度和动能形成驻波形成驻波产生禁带产生禁带 周期场的效应是把自由电子周期场的效应是把自由电子E-K关系的抛物线准连续谱分割关系的抛物线准连续谱分割成为成为允许能量范围的允许能量范围的允带允带和禁止能量范围的和禁止能量范围的禁带禁带21229、什么是布里渊区？、什么是布里渊区？9、答：布里渊区、答：布里渊区电子所允许存在的能量范围。电子所允许存在的能量范围。在布氏在布氏区内部，电子能量是连续的。而在其界面，电子的能量将发区内部，电子能量是连续的。而在其界面，电子
20、的能量将发生突变。生突变。12、请画出二个、请画出二个H原子距离原子距离R0.53时，形成稳定的分子，二个电子占时，形成稳定的分子，二个电子占据的能级情况，并从能级角度说明。据的能级情况，并从能级角度说明。12、答：、答：13、对金属来说，如果、对金属来说，如果N个原子键合（如果原子个原子键合（如果原子为同一量子状态），晶为同一量子状态），晶体能级将发生什么变化体能级将发生什么变化？请画出。？请画出。13、答：、答：N个原子键合时，个原子键合时，一个原子能级，分裂为一个原子能级，分裂为N个个分子能级（能量下降）分子能级（能量下降）222314、测不准关系表明了什么？是否是测量仪器不够精确所致？
21、、测不准关系表明了什么？是否是测量仪器不够精确所致？14、答：测不准关系表明：对于微观粒子不能同时用确定的、答：测不准关系表明：对于微观粒子不能同时用确定的位置和确定的动量来描述。位置和确定的动量来描述。 也就是说用经典力学的物理量来描述微观粒子，是测不准也就是说用经典力学的物理量来描述微观粒子，是测不准的，只能在一定的近似程度内做到。的，只能在一定的近似程度内做到。 对显示波性的微观粒子，如果要愈加精确地测量某一个对显示波性的微观粒子，如果要愈加精确地测量某一个量，另一个量就愈加测不准。量，另一个量就愈加测不准。 不是测量仪器不够准确不是测量仪器不够准确15、是否可以将、是否可以将p,x同时
22、测准？为什么？同时测准？为什么？15、答、答 x位置测准位置测准 ph/x P愈加测不准愈加测不准 p动量测准动量测准 xh/p X愈加测不准愈加测不准根据根据 xph 测不准关系测不准关系232416、请用能带中的能级状态密度、请用能带中的能级状态密度Z(E)分布曲线来表示布氏区的能分布曲线来表示布氏区的能量状态量状态答：答：2425复习题复习题复习题复习题 电学电学电学电学- -答案答案答案答案1、答：、答：l当电子波通过一个理想的点阵时当电子波通过一个理想的点阵时(OK)，它将不受到散射；，它将不受到散射；l当温度当温度，离子，离子 (又称声子又称声子) 热振动，使电子波受到散射。热振动
23、，使电子波受到散射。l在晶体点阵完整性受到破坏的地方，电子波受到散射，如置在晶体点阵完整性受到破坏的地方，电子波受到散射，如置换原子，错位，缺陷等等。换原子，错位，缺陷等等。l正是由于电子波在这些地方发生散射，才产生了电阻。正是由于电子波在这些地方发生散射，才产生了电阻。1、金属晶体产生电阻的根源是什么？、金属晶体产生电阻的根源是什么？25262、试述金属中电子散射系数、试述金属中电子散射系数同马西森定律间的关系。同马西森定律间的关系。2、答：、答：电阻率：电阻率：其中其中散射因子散射因子与温度成正比与温度成正比马基森定律马基森定律3、简述金属电阻率在不同温度范围内与温度的关系。、简述金属电阻
24、率在不同温度范围内与温度的关系。3、答：、答：2627 T T5 T2l在温度在温度T(2/3)D (T) Tl当当T0 A0 （充分条件）（充分条件）383910.答：技术磁化过程，就是外加磁场对磁畴的作用过程。答：技术磁化过程，就是外加磁场对磁畴的作用过程。也就是外磁场的作用把各个磁畴的磁矩方向转到外磁场也就是外磁场的作用把各个磁畴的磁矩方向转到外磁场方向（或近似外磁场方向）上去的过程。进行的方式：方向（或近似外磁场方向）上去的过程。进行的方式：1）壁的迁移；）壁的迁移；2）畴的旋转）畴的旋转11.答：答：u组织不敏感参量：凡是与自发磁化有关的参量，如：组织不敏感参量：凡是与自发磁化有关的
25、参量，如：Ms、s、K、 Tc u组织敏感参量：凡与技术磁化有关的参量，如：组织敏感参量：凡与技术磁化有关的参量，如：Hc、Mr12、答：、答：热磁曲线热磁曲线13.答：铁磁法答：铁磁法39401-8、试用布拉格反射定律说明晶体电子能谱中禁带产生的原因、试用布拉格反射定律说明晶体电子能谱中禁带产生的原因答：答： 当入射电子波的波矢当入射电子波的波矢K满足布拉格反射公式时，则得到另一加强满足布拉格反射公式时，则得到另一加强的反射波，由布拉格反射定律得：的反射波，由布拉格反射定律得：电子的波函数应是入射波和反射波的组合，在电子的波函数应是入射波和反射波的组合，在K临界值处形成驻波临界值处形成驻波电
26、子突然失去前进的速度和动能电子突然失去前进的速度和动能形成驻波形成驻波产生禁带产生禁带自由电子的能级分裂成两个不同能级自由电子的能级分裂成两个不同能级在在K的临界值处的临界值处4041单价单价二价二价导导电电好好导导电电差差无公共禁带无公共禁带部分单部分单价导体价导体三价导体三价导体有公共禁带有公共禁带1-9、试用晶体能带理论说明元素的导体、半导体、绝缘体的导电性质、试用晶体能带理论说明元素的导体、半导体、绝缘体的导电性质答：答：导体导体导体导体绝缘体绝缘体有公共禁带有公共禁带禁带宽禁带宽半导体半导体有公共禁带有公共禁带禁带窄禁带窄41422-9已知已知NiFe合金加入一定含量合金加入一定含量
27、Mo，可以使，可以使答：可以。答：可以。1、在存在、在存在K状态时，合金随变形量增加电阻下降状态时，合金随变形量增加电阻下降2、均匀状态合金，随变形量增加电阻升高、均匀状态合金，随变形量增加电阻升高3、曲线斜率为、曲线斜率为0时，是时，是Mo含量的极限值含量的极限值2-10试评述下列建议：因为银有良好的导电性试评述下列建议：因为银有良好的导电性答：答：建议不正确。因为形成固溶体时，导电性能下降，即使是导电性建议不正确。因为形成固溶体时，导电性能下降，即使是导电性能好的金属溶剂中溶入导电性能很好的溶质金属，也是如此。另能好的金属溶剂中溶入导电性能很好的溶质金属，也是如此。另外加入银元素不经济。外加入银元素不经济。42
