簡介：一名物理學(xué)家的教育歷程一名物理學(xué)家的教育歷程教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)１、引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)，了解科學(xué)，認(rèn)識科學(xué)。２、引導(dǎo)學(xué)生以“教育歷程”為重點(diǎn)，探討其中表現(xiàn)的思想工作內(nèi)涵。３、引導(dǎo)學(xué)生思考、探討文中體現(xiàn)的科學(xué)精神，培養(yǎng)科學(xué)興趣，堅(jiān)持探究的精神。教學(xué)重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)１、教育學(xué)生科學(xué)就在身邊，從生活出發(fā)，了解科學(xué)，認(rèn)識科學(xué)。２、培養(yǎng)對科學(xué)的興趣和探究精神教學(xué)方法自主合作探究法教學(xué)方法自主合作探究法教學(xué)課時(shí)教學(xué)課時(shí)1課時(shí)課時(shí)教學(xué)過程教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課一、導(dǎo)入新課同學(xué)們，在我們小的時(shí)候，常常會(huì)談及未來的理想，那時(shí)候我們常常無畏地說“我要做一名科學(xué)家”，可是隨著年齡的增長，我們很少有人再說了，這是為什么呢因?yàn)槲覀冎饾u明白成為一名科學(xué)家是極其艱難的。那么怎樣才能成為一名科學(xué)家呢今天我們就通過著名的理論物理學(xué)教授加來道雄的文章一名物理學(xué)家的教育歷程得到點(diǎn)啟發(fā)吧二、作者簡介二、作者簡介加來道雄，美籍日裔物理學(xué)家，畢業(yè)于美國哈佛大學(xué)，獲加利福尼亞大學(xué)伯克利分校哲學(xué)博士學(xué)位，后任紐約市立大學(xué)城市學(xué)院理論物理學(xué)教授。主要著作有超越愛因斯坦（與特雷納合著）量子場論超弦導(dǎo)論。三、題解三、題解中心詞為“教育歷程”，“歷程”暗示說明順序?yàn)闀r(shí)間順序，那么“一名物理學(xué)家”指誰呢加來道雄。那么本文就是一片自傳性質(zhì)的文章。他的“教育歷程”怎樣作者是不是從他的童年（幼兒園）、小學(xué)、初中、高中、大學(xué)一路寫來的（引導(dǎo)學(xué)生了解文章內(nèi)容結(jié)構(gòu)）四、整體把握四、整體把握1、本文的基本結(jié)構(gòu)、本文的基本結(jié)構(gòu)文章的題目是“一名物理學(xué)家的教育歷程”，因此，敘述的順序主要是歷時(shí)性的。但是，作者開頭就說“童年的兩件趣事極大地豐富了我對世界的理解力，并且引導(dǎo)我走上成為一個(gè)理論物理學(xué)家的歷程?！倍巴甑膬杉な隆弊鳛槲恼碌闹饕獌?nèi)容，又是共時(shí)性的敘述。這樣的結(jié)構(gòu)安排，使文章既脈絡(luò)清楚，又重點(diǎn)突出。第一部分（第1段）交代童年的兩件趣事，兩件趣事，一是對鯉魚世界的遐想，一是對愛因斯坦未竟事業(yè)的向往。極大地豐富了作者對世界的理解力，并且引導(dǎo)作者走上成為一名理論物理學(xué)家的歷程。立。一味地空想，不去做基礎(chǔ)工作，不可能達(dá)到真理的彼岸。作者從事的高維空間理論，雖然還停留在紙面上，但是科學(xué)家們已經(jīng)在做許多基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)工作，努力使理論得到證明。即使如科學(xué)家霍金靠睿智的頭腦創(chuàng)建黑洞理論，也要有數(shù)學(xué)和天體物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，也不是空想出來的。3“鯉魚科學(xué)家”對“世界”的認(rèn)識是怎樣的“鯉魚科學(xué)家”對“世界”的認(rèn)識是怎樣的主要有以下幾點(diǎn)（1）“水池之外看不見的世界沒有科學(xué)意義?！保?）“它們?yōu)樗徸约耗軌蜻\(yùn)動(dòng)而困惑不解”它們以神秘的“力”來掩蓋自己的無知。（3）“鯉魚科學(xué)家”的“消失”和“重現(xiàn)”它們認(rèn)為是“奇跡”，是“可怖的事情”，而不肯去探究原因。（4）“鯉魚科學(xué)”的“傳奇故事”，真實(shí)地證明另一個(gè)世界的存在，而它們卻認(rèn)為“胡說八道”，荒謬絕倫，違背它們的“自然規(guī)律”。4作者對鯉魚世界的遐想意義作者對鯉魚世界是怎樣遐想的作者對鯉魚世界的遐想意義作者對鯉魚世界是怎樣遐想的作者猜測鯉魚是怎樣觀察它們周圍的世界的，由此作者想象出有“鯉魚科學(xué)家們”，它們的思想以及它們有過奇妙的經(jīng)歷等等。這種遐想給予作者的意義是充分挖掘了他的好奇心和發(fā)揮了想象力，并且他保持了這樣奇特的想像力，也由此奠定了他對高維空間理論探究的基礎(chǔ)。5作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認(rèn)識說明什么作者想通過“鯉魚科學(xué)家”對世界的認(rèn)識說明什么說明“自以為是”的人類和“鯉魚科學(xué)家”有相似之處。（1）人類“一生就在我們自己的‘池子’里度過”，只要“超出我們的理解力”的自然存在，他們就“拒絕承認(rèn)”。（2）“科學(xué)家發(fā)明像力這樣一些概念”，是因?yàn)樗麄冎辉敢獬姓J(rèn)“那些看得見摸得著的事物”，不肯改變思考問題的方式。（3）“不能在實(shí)驗(yàn)室里便利地驗(yàn)證”的理論，他們就加以“鄙視”，表現(xiàn)出思想上的保守和固執(zhí)。6作者建立實(shí)驗(yàn)室的事例，對我們現(xiàn)實(shí)生活有怎樣的意義作者建立實(shí)驗(yàn)室的事例，對我們現(xiàn)實(shí)生活有怎樣的意義科學(xué)是建立在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之上的，科學(xué)理論要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)才能得到論證。實(shí)驗(yàn)不是簡單的操作，要有理論指導(dǎo)，要有實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，要有策劃組織能力，要有耐力和恒心等等，實(shí)驗(yàn)考驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)者的綜合能力。而我們當(dāng)前存在的問題是，重視理論，輕視基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，表現(xiàn)為動(dòng)手能力和實(shí)踐能力差，思想上浮躁，急功近利。對教育而言，重知識，輕能力的現(xiàn)象很普遍。這些都是一名理論物理學(xué)家重視實(shí)驗(yàn)給我們現(xiàn)實(shí)生活的啟迪?？偨Y(jié)總結(jié)童年的兩件趣事之所以引導(dǎo)作者走上成為一名理論物理學(xué)家的歷程，是因?yàn)樽髡咄甑膬杉な轮砸龑?dǎo)作者走上成為一名理論物理學(xué)家的歷程，是因?yàn)樽髡咴谶@其中的一些基本科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力得到了充分地挖掘、培養(yǎng)和鍛煉。它們是在這其中的一些基本科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力得到了充分地挖掘、培養(yǎng)和鍛煉。它們是好奇心、想象力、探究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒉慌麓煺?、質(zhì)疑求真的科學(xué)精神，尊重事實(shí)和實(shí)好奇心、想象力、探究能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒉慌麓煺?、質(zhì)疑求真的科學(xué)精神，尊重事實(shí)和實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度等。事求是的科學(xué)態(tài)度等。

簡介：第十一章十二章102第十一章第十一章狹義相對論狹義相對論選擇題選擇題111宇宙飛船相對于地面以速度作勻速直線運(yùn)動(dòng)某一時(shí)刻飛船頭部向其尾部發(fā)V出一光訊號經(jīng)過時(shí)間飛船上的鐘后被尾部的接收器收到則飛船的固有長度為（TA）ABCTTVCD221CTCV221CTCV112慣性系相對于系沿軸以速度運(yùn)動(dòng)在中點(diǎn)先后發(fā)生了兩個(gè)事SSOXVSP件用固定于該系的鐘測出兩事件的時(shí)間間隔為而用固定于系的鐘測出兩事件的時(shí)間S間隔為則T（B）AB221TCV221TCVCD221TCVT113慣性系相對于系沿軸以速度運(yùn)動(dòng)設(shè)在中沿軸上放置一細(xì)桿SSOXVSOX從系測得細(xì)桿的長度為從系測得細(xì)桿的長度為則（SLSLD）AB221LLCVLLCD221LLCV221LLCV114一電子在加速器中被加速后其動(dòng)能和靜能相等此時(shí)它的速度為（C）AB12C22CCD32C14C第十一章十二章104倫茲變換有221TXCTV221TXCTV在系中兩個(gè)閃電擊中火車的前后兩端是同時(shí)的即將此代入上式可得火車S0T上的觀測者測得的這兩個(gè)閃電擊中火車的前后兩端的時(shí)間間隔為13282278500S15410S3010TXCV表明按火車上的觀察者測量坐標(biāo)為的火車頭部先被閃電擊中0T2X119一觀測者以的速率相對于地面觀測者運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中的觀測者帶有一根固有08C長度為的棒棒的取向與運(yùn)動(dòng)方向相同求地面觀測者測得此棒的長度1M解地面觀察者測得的棒的長度為22011108M06MLL1110若從一慣性系中測得宇宙飛船的長度為靜止長度的求宇宙飛船對此慣性45系的速度以光速表示C解由可得宇宙飛船相對于此慣性系的速度為2021LLCV22043110655LCCCCLV1111子的平均壽命在一組高能物理實(shí)驗(yàn)中當(dāng)它的速率Μ62210S時(shí)通過的平均距離為試說明這一現(xiàn)象09966CV3810M解實(shí)驗(yàn)室測得的速率為的子的平均壽命為09966CVΜ65222210S267010S1109966T理論上這種子在一個(gè)平均壽命期內(nèi)所走過的距離為Μ853099663010267010M798310MLTV

簡介：第十三章習(xí)題和解答1第十三章習(xí)題解答131如題圖131所示，兩條平行長直導(dǎo)線和一個(gè)矩形導(dǎo)線框共面，且導(dǎo)線框的一個(gè)邊與長直導(dǎo)線平行，到兩長直導(dǎo)線的距離分別為R1，R2。已知兩導(dǎo)線中電流都為，其中I0和為常數(shù)，T為0SINIIT時(shí)間。導(dǎo)線框長為A寬為B，求導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢。分析當(dāng)導(dǎo)線中電流I隨時(shí)間變化時(shí)，穿過矩形線圈的磁通量也將隨時(shí)間發(fā)生變化，用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢，其中磁通量，B為兩導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場的疊加。DDITSBDS解無限長直電流激發(fā)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為。取坐標(biāo)OX垂直于直導(dǎo)線，坐標(biāo)原點(diǎn)取在矩形導(dǎo)線框的02IBR左邊框上，坐標(biāo)正方向?yàn)樗较蛴?。取回路的繞行正方向?yàn)轫槙r(shí)針。由場強(qiáng)的疊加原理可得X處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小001222IIBRXRX，垂直紙面向里通過微分面積的磁通量為DSADX001222IIDBDSBDSADXRXRX通過矩形線圈的磁通量為0001222BIIADXRXRX012012LNLNSIN2ARBRBITRR感生電動(dòng)勢012012012012DLNLNCOSD2LNCOS2IARBRBITTRRARBRBITRR時(shí)，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的實(shí)際方向?yàn)轫槙r(shí)針；時(shí)，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢的實(shí)際方向?yàn)槟鏁r(shí)針。0I0I132如題圖132所示，有一半徑為R10CM的多匝圓形線圈，匝數(shù)N100，置于均勻磁場中B（B05T）。圓形線圈可繞通過圓心的軸O1O2轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速N600REVMIN。求圓線圈自圖示的初始位置轉(zhuǎn)過時(shí)，21線圈中的瞬時(shí)電流值（線圈的電阻為R100，不計(jì)自感）；2感應(yīng)電流在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。分析應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律求解感應(yīng)電動(dòng)勢。應(yīng)用載流圓環(huán)在其圓心處產(chǎn)生的磁場公式求出感應(yīng)電流在圓心處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度。解1圓形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度RADS。設(shè)T0時(shí)圓形線圈處在圖示位置，取順時(shí)針方向22060N為回路繞行的正方向。則T時(shí)刻通過該回路的全磁通2COSCOSNBSNBSTNBRT題圖131題圖132第十三章習(xí)題和解答3（2）在圖示位置時(shí)矩形圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢電動(dòng)勢的方向沿順時(shí)針繞00DD2ITILVBATAB向。135如題圖135所示為水平面內(nèi)的兩條平行長直裸導(dǎo)線LM與其間距離為其左端與電動(dòng)勢為LML的電源連接勻強(qiáng)磁場垂直于圖面向里，一段直裸導(dǎo)線AB橫嵌在平行導(dǎo)線間（并可保持在導(dǎo)線上做無0B摩擦地滑動(dòng)）電路接通，由于磁場力的作用，AB從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)起來。求1AB達(dá)到的最大速度2AB到最大速度時(shí)通過電源的電流I。分析本題是包含電磁感應(yīng)、磁場對電流的作用和全電路歐姆定律的綜合性問題。當(dāng)接通電源后，AB中產(chǎn)生電流。該通電導(dǎo)線受安培力的作用而向右加速運(yùn)動(dòng)，由于AB向右運(yùn)動(dòng)使穿過回路的磁通量逐漸增加，在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，從而使回路中電流減小，當(dāng)回路中電流為零時(shí)，直導(dǎo)線AB不受安培力作用，此時(shí)AB達(dá)到最大速度。解（1）電路接通，由于磁場力的作用AB從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)起來。設(shè)AB運(yùn)動(dòng)的速度為V則此時(shí)直導(dǎo)線AB所產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢，方向由B指向A由全電路歐姆定理可得此時(shí)電路中的電流為IBLV0BLVIRAB達(dá)到的最大速度時(shí)，直導(dǎo)線AB不受到磁場力的作用，此時(shí)。所以AB達(dá)到的最大速度為0I0MAXVBL（2）AB達(dá)到的最大速度時(shí)，直導(dǎo)線AB不受到磁場力的作用，此時(shí)通過電路的電流I0。所以通過電源的電流也等于零。136如題圖136所示，一根長為L的金屬細(xì)桿AB繞豎直軸O1O2以角速度在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，O1O2在離細(xì)桿A端L5處。若已知均勻磁場平行于O1O2軸。求AB兩端間的電勢差UAUBB分析由動(dòng)生電動(dòng)勢表達(dá)式先求出每段的電動(dòng)勢，再將AB的電動(dòng)勢看成是OA和OB二者電動(dòng)勢的代數(shù)和，AB兩端的電勢差大小即為AB間的動(dòng)生電動(dòng)勢大小。求每段的電動(dòng)勢時(shí)，由于各處的運(yùn)動(dòng)速度不同，因此要將各段微分成線元，先由動(dòng)生電動(dòng)勢公式計(jì)算線元的兩端的動(dòng)生電動(dòng)勢，再積分計(jì)算整DLDLID段的動(dòng)生電動(dòng)勢。解設(shè)金屬細(xì)桿AB與豎直軸O1O2交于點(diǎn)O將AB兩端間的動(dòng)生電動(dòng)勢看成AO與OB兩段動(dòng)生電動(dòng)勢的串聯(lián)。取OB方向?yàn)閷?dǎo)線的正方向，在銅棒上取極小的一段線元，方向?yàn)镺B方向。線元運(yùn)動(dòng)的速度大小DL為。由于互相垂直。所以兩端的動(dòng)生電動(dòng)勢VLVBDLDLIDVBDLVBDLBLDL題圖135題圖136

簡介：第五章剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)513如圖513A所示，滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為001，半徑為7CM，物2MKG體質(zhì)量為5KG，由一繩與倔強(qiáng)系數(shù)K200NM的彈簧相連，若繩與滑輪間無相對滑動(dòng)，滑輪軸上的摩擦忽略不計(jì)，求1當(dāng)繩拉直彈簧無伸長時(shí)，使物體由靜止而下落的最大距離；2物體速度達(dá)最大值的位置及最大速率分析下面的517題中將證明，如果繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體除受到軸的支承力外僅受重力作用，則由剛體和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒如果將滑輪、地球和物體與彈簧組成一個(gè)彈性系統(tǒng)和重力系統(tǒng)合成的系統(tǒng)，當(dāng)無重力和彈性力以外的力作功的情況下，整個(gè)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，可以應(yīng)用機(jī)械能守恒定律下面的解則僅應(yīng)用功能原理和力矩所作的功與剛體轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算解1物體由靜止而下落到最低點(diǎn)時(shí)，速度為零，位移為，在此期間1X重力所作的功完全轉(zhuǎn)換為彈簧彈性勢能的增量，即21121KXMGXM049M200895221KMGX2物體與滑輪受力如圖513B所示，設(shè)物體的最大速率為，此時(shí)的位0V移為，加速度，滑輪的角加速度，分別應(yīng)用牛頓第二定律0X00A000RA和轉(zhuǎn)動(dòng)定律KFT2FT1JAF’T1MMGAB圖513別對運(yùn)動(dòng)物體作受力分析，對轉(zhuǎn)動(dòng)的滑輪作所受力矩的分析，然后分別應(yīng)用牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律解1各物體與滑輪受力情況如圖57（B）所示，其中FT1F’T1，F(xiàn)T2F’T2，軸對滑輪的支承力FN不產(chǎn)生力矩，選取物體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正向，分別應(yīng)用牛頓第二定律和轉(zhuǎn)動(dòng)定律，可得由于物體的加速度等于滑輪邊緣的線速度，則，與以上各式聯(lián)立解得RA22121RADS302130SINGMRRMMMMN3401T1RGMFN31630SIN2T2RGMF2MS3RA2M1到達(dá)地面的時(shí)間為S0816S3122AHT、51一個(gè)勻質(zhì)圓盤由靜止開始以恒定角加速度繞過中心而垂直于盤面的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)在某一時(shí)刻，轉(zhuǎn)速為10RS，再轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)后，轉(zhuǎn)速變?yōu)?5RS，試計(jì)算1角加速度；2由靜止達(dá)到10RS所需時(shí)間；3由靜止到10RS時(shí)圓盤AMGMF22T230SINAMFGM1T112T2T121MRRFF

簡介：習(xí)題六61頻率為的平面簡諧縱波沿細(xì)長的金屬棒傳播，棒的彈性模量HZ410251，棒的密度求該縱波的波長21110901MNE331067MKG分析縱波在固體中傳播，波速由彈性模量與密度決定。解波速波長EUU204EM62一橫波在沿繩子傳播時(shí)的波方程為1求波的振幅、波速、頻率及波52COS040SIXTY長；2求繩上的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)的最大速度；3分別畫出T1S和T2S的波形，并指出波峰和波谷畫出X10M處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)曲線并討論其與波形圖的不同解（1）用比較法，由得2COS52COS040XTAXTY；；004AM2252125HZ220M25UMS（2）0314MAMS（3）T1S時(shí)波形方程為題圖62T2S時(shí)波形方程為52COS0401XY5COS0402XYX1M處的振動(dòng)方程為52COS040TY63一簡諧波沿X軸正方向傳播，TT4時(shí)的波形圖如題圖6－3所示虛線，若各點(diǎn)的振動(dòng)以余弦函數(shù)表示，且各點(diǎn)的振動(dòng)初相取值區(qū)間為（Π，Π求各點(diǎn)的初相分析由TT4時(shí)的波形圖圖中虛線和波的傳播方向作出T0時(shí)的波形圖。依旋轉(zhuǎn)矢量法可求T0時(shí)的各點(diǎn)的相位。解由TT4時(shí)的波形圖圖中虛線和波的傳播方向作出T0時(shí)的波形圖圖中實(shí)線依旋轉(zhuǎn)矢量法可知質(zhì)點(diǎn)1的初相為Π質(zhì)點(diǎn)2的初相為Π2質(zhì)點(diǎn)3的初相為0質(zhì)點(diǎn)4的初相為Π264有一平面諧波在空間傳播如題圖6－4所示已知A點(diǎn)的振動(dòng)規(guī)律為，就圖中給出的四種坐標(biāo)分別寫出它們波的表達(dá)式并說明TCOSAY題圖63TT4處的質(zhì)點(diǎn)正通過其平衡位置向Y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，而處的質(zhì)點(diǎn)正通過10XCMA20XCMB50YCM點(diǎn)向Y軸正方向運(yùn)動(dòng)設(shè)該波波長，求該平面波的波方程10CM分析通過旋轉(zhuǎn)矢量圖法，結(jié)合點(diǎn)和點(diǎn)，在的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，可得到波長和初10XCM20XCM10TS相。解設(shè)平面簡諧波的波長為，坐標(biāo)原點(diǎn)處質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)初相為，則該列平面簡諧波的表達(dá)式可寫成。時(shí)處27COS10SIXTY10TS10XCM01027COS10Y因此時(shí)質(zhì)點(diǎn)向Y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，故A1720112而此時(shí)質(zhì)點(diǎn)正通過處，有，且質(zhì)點(diǎn)向Y軸正BMY0500502027COS10YB方向運(yùn)動(dòng)，故由1、2兩式聯(lián)立得1720223，所以，該平面簡諧波的表達(dá)式為M2403173171207COS10SIXTY67已知一平面簡諧波的波方程為1分別求兩點(diǎn)370125COS250SIXTYMXMX251021處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程；2求、兩點(diǎn)間的振動(dòng)相位差；3求點(diǎn)在T4S時(shí)的振動(dòng)位移1X2X1X分析波方程中如果已知某點(diǎn)的位置即轉(zhuǎn)化為某點(diǎn)的振動(dòng)方程。直接求解兩點(diǎn)的振動(dòng)相位差和某時(shí)刻的振動(dòng)位移。解1、的振動(dòng)方程分別為MX101MX25210025COS12537XYTSI2與兩點(diǎn)間相位差25025COS125925XYTSI2X1X21555RAD3點(diǎn)在T4S時(shí)的振動(dòng)位移1X025COS1254370249YM68如題圖68所示，一平面波在介質(zhì)中以波速沿X軸負(fù)方向傳播，已知A點(diǎn)的振動(dòng)方程為20UMS1以A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)寫出波方程；4COS1032SITY2以距A點(diǎn)5M處的B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，寫出波方程分析由波相對坐標(biāo)軸的傳播方向和已知點(diǎn)的振動(dòng)方程直接寫出波方程。解1坐標(biāo)為X處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)相位為波的表達(dá)式為2044XTUXTT204COS1032SIXTY2以B點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，則坐標(biāo)為X點(diǎn)的振動(dòng)相位為2054SIXTT波的表達(dá)式為204COS1032SIXTYUBA題圖68

簡介：第14章波動(dòng)光學(xué)1第14章波動(dòng)光學(xué)141在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，兩縫的間距為06MM照亮狹縫的光源是汞弧燈加上綠色濾光片在25MS遠(yuǎn)處的屏幕上出現(xiàn)干涉條紋，測得相鄰兩明條紋中心的距離為227MM試計(jì)算入射光的波長，如果所用儀器只能測量的距離，則對此雙縫的間距有何要求5MMXD分析由楊氏雙縫干涉明紋位置公式求解。解在屏幕上取坐標(biāo)軸，坐標(biāo)原點(diǎn)位于關(guān)于雙縫的對稱中心。屏幕上第級明紋中心的距坐標(biāo)原OXK點(diǎn)距離DDKX可知DDDDKDDKXXXKK11代入已知數(shù)據(jù)，得545NMXDD對于所用儀器只能測量的距離時(shí)5MMX027MMDDX142在楊氏雙縫實(shí)驗(yàn)中，設(shè)兩縫之間的距離為02MM在距雙縫1M遠(yuǎn)的屏上觀察干涉條紋，若入射光是波長為至的白光，問屏上離零級明紋20MM處，哪些波長的光最大限度地加強(qiáng)400NM760NM91NM10M分析由雙縫干涉屏上明紋位置公式，求K取整數(shù)時(shí)對應(yīng)的可見光的波長。解已知D＝02MM，D＝1M，X＝20MM依公式KDDX∴4000NMDXKD故K＝10Λ1＝400NMK＝9Λ2＝4444NMK＝8Λ3＝500NMK＝7Λ4＝5714NMK＝6Λ5＝6667NM這五種波長的光在所給的觀察點(diǎn)最大限度地加強(qiáng)143如題圖143所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若，求P點(diǎn)的強(qiáng)度31212RRPSPSI與干涉加強(qiáng)時(shí)最大強(qiáng)度IMAX的比值分析已知光程差，求出相位差利用頻率相同、振動(dòng)方向相同的兩列波疊加的合振幅公式求出P點(diǎn)合振幅。楊氏雙縫干涉最大合振幅為2A。解設(shè)S1、S2分別在P點(diǎn)引起振動(dòng)的振幅為A，干涉加強(qiáng)時(shí)，合振幅為2A，所以因?yàn)?MAX4AI3112RR所以S2到P點(diǎn)的光束比S1到P點(diǎn)的光束相位落后題圖143第14章波動(dòng)光學(xué)3（如解圖145所示）但是洛埃德鏡的反射光有半波損失，故屏上的干涉條紋與雙縫干涉條紋互補(bǔ)，即屏上的明暗位置互換解2MM50CMDD由明紋條件KDXDD22SIN代入，得1K218510MM2DXD146如題圖146所示，在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，單色光源S0到兩縫S1和S2的距離分別為和，并且，Λ為入射光的波長，雙縫1L2L321LL之間的距離為D，雙縫到屏幕的距離為DDD，求1零級明紋到屏幕中央O點(diǎn)的距離；2相鄰明條紋間的距離分析考慮在雙縫前，兩束光就已經(jīng)有光程差了，所以兩束光的總光程差為光源到雙縫及雙縫到屏幕的光程差之和。零級明紋總光程差為零。解1如解圖146所示，設(shè)P為屏幕上的一點(diǎn)，距O點(diǎn)為X，則S1和S2到P點(diǎn)的光程差為21XRRDD從光源S0發(fā)出的兩束光的光程差為213XXDLLDDD零級明紋30XDD所以零級明紋到屏幕中央O點(diǎn)的距離3DXD2明條紋條件K＝0，1，2，KK＝0，1，2，3KDXKD在此處令K＝0，即為1的結(jié)果相鄰明條紋間距1KKDXXD147在折射率的照相機(jī)鏡頭表面涂有一層折射率的MGF2增透膜，若此膜僅適用于3152N2138N波長的光，則此膜的最小厚度為多少550NM分析照相機(jī)鏡頭鍍膜后，放在空氣中，空氣的折射率取，因?yàn)?，光在膜上下?1N123NNN面反射都有半波損失，所以膜上下表面兩反射光之間沒有由半波損失引起的附加相位差，設(shè)膜的最小厚度為E兩反射光的光程差為22NE本題所述的增透膜，就是希望波長Λ＝550NM的光在透射中得到加強(qiáng)，因干涉的互補(bǔ)性，波長為550NM的光在透射中得到加強(qiáng)，則在反射中一定減弱，具體求解時(shí)應(yīng)注意在E0的前提下，K取最小的解圖146L2OPR1R2DS1S2DL1S0X題圖14620CM30CMS0＇S01MM解圖145

簡介：習(xí)題二21兩質(zhì)量分別為M和M的物體并排放在光滑的水平桌面上，現(xiàn)有一水平力F作MM用在物體M上，使兩物體一起向右運(yùn)動(dòng)，如題圖2－1所示，求兩物體間的相互作用力若水平力F作用在M上，使兩物體一起向左運(yùn)動(dòng)，則兩物體間相互作用力的大小是否發(fā)生變化分析用隔離體法，進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律列方程。解以M、M整體為研究對象，有①FMMA以M為研究對象，如圖21（A），有②MMFFMA由①、②，有相互作用力大小MMMFFMM若F作用在M上，以M為研究對象，如圖21（B）有③MMFMA由①、③，有相互作用力大小，發(fā)生變化。MMMFFMM22在一條跨過輕滑輪的細(xì)繩的兩端各系一物體，兩物體的質(zhì)量分別為M1和M2，在M2上再放一質(zhì)量為M的小物體，如圖所示，若M1M24M，求M和M2之間的相互作用力，若M15M，M23M，則M與M2之間的作用力是否發(fā)生變化分析由于輕滑輪質(zhì)量不計(jì)，因此滑輪兩邊繩中的張力相等，用隔離體法進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律列方程。解取向上為正，如圖22，分別以M1、M2和M為研究對象，有111TMGMA222MMGTMMA2MMMGMAF又T1T2，則2MMF1122MMGMMM當(dāng)M1M24M，當(dāng)M15MM23M，發(fā)生變化。289MMMGF2109MMMGFM（A）MMFMFM（B）MMFM解如圖25，建坐標(biāo)系，以沿斜面向上為正方向。在與所在的平面上做力，且MGNF02（若，此時(shí)F偏大）2則COSSIN0FMGFFNSINCOS0NFMG則有2COSSINCOSSIN1ARCTANSINCOS1SINMGMGF即MIN2COSSINARCTAN1MGF此時(shí)226一木塊恰好能在傾角的斜面上以勻速下滑，現(xiàn)在使它以初速率沿這一斜面上滑，0V問它在斜面上停止前，可向上滑動(dòng)多少距離當(dāng)它停止滑動(dòng)時(shí)，是否能再從斜面上向下滑動(dòng)分析利用牛頓定律、運(yùn)動(dòng)方程求向上滑動(dòng)距離。停止滑動(dòng)時(shí)合力為零。解由題意知①ANT向上滑動(dòng)時(shí)，②MAMGMGCOSSIN③AS220V聯(lián)立求解得SIN420GSV當(dāng)它停止滑動(dòng)時(shí)，會(huì)靜止，不再下滑275KG的物體放在地面上，若物體與地面之間的摩擦系數(shù)為030，至少要多大的力才能拉動(dòng)該物體分析要滿足條件，則F的大小至少要使水平方向上受力平衡。解如圖27，COSSINFFNMGF21ARCTAN1SINMGF當(dāng)SIN11408NMIN2MG時(shí)F128兩個(gè)圓錐擺，懸掛點(diǎn)在同一高度，具有不同的懸線長度，若使它們運(yùn)動(dòng)時(shí)兩個(gè)擺球離開地板的高度相同，試證這兩個(gè)擺的周期相等分析垂直方向的力為零，水平方向的力提供向心力。先求速度，再求周期討論。證設(shè)兩個(gè)擺的擺線長度分別為和，擺線與豎直軸之間的夾角分別為和，擺線中1L2L12的張力分別為和，則1F2F①0COS111GMF

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簡介：第四章第四章晶體的缺陷晶體的缺陷習(xí)題11求證在立方密積結(jié)構(gòu)中最大的間隙原子半徑R與母體原子半徑R之比為4140RR解答對于面心立方結(jié)構(gòu)如圖41所示1原子中心與8原子中心的距離等于1原子中心與2原子中心的距離對于立方密積模型圖41面心立方晶胞因?yàn)?原子與8原子相切所以1原子與2原子也相切同理1234原子依次相切過1234原子中心作一剖面得到圖421與2間的距離為圖42通過面心立方晶胞上下左右面心的剖面圖AR222即與1234相切的在1234間隙中的小球的半徑R由下式?jīng)Q定AR4222RRA即AR4221于是有414012RR22假設(shè)把一個(gè)NA原子從NA晶體中移到表面上所需的能量為1EV計(jì)算室溫時(shí)肖特基缺陷的濃度解答對于肖特基缺陷在單原子晶體中空位數(shù)為TKUBNEN11式中N為原子數(shù)為將一個(gè)原子由晶體內(nèi)的格點(diǎn)移到表面所需的能量取室溫時(shí)，得到溫1UKT300時(shí)肖特基缺陷的相對濃度1763823191107213001038110601EXP1EENNTKUB33在上題中相鄰原子向空位遷移時(shí)必須越過05EV的勢壘設(shè)原子的振動(dòng)頻率為10HZ試估計(jì)室溫下空12位的擴(kuò)散系數(shù)計(jì)算溫度時(shí)空位的擴(kuò)散系數(shù)提高百分之幾C100解答由固體物理教程432式可知空們擴(kuò)散系數(shù)的表示式為一對肖特基缺陷所需要的能量N為整個(gè)離子晶體中正負(fù)離子對的數(shù)目證明TKEBNEN2解答由N個(gè)正離子中取出N個(gè)正離子形成N個(gè)空位的可能方式數(shù)為1NNNNW同樣由個(gè)負(fù)離子中取出個(gè)負(fù)離子形成個(gè)空位的可能方式數(shù)也為2NNNNW因此在晶體中形成對正負(fù)離子空位的可能方式數(shù)為211NNNNWWW與無空位時(shí)相比晶體熵的增量為121NNNNNKNWKSBB若不考慮空位的出現(xiàn)對離子振動(dòng)的影響晶體的自由能1200NNNNNTKNEFSTNEFFB其中是只與晶體體積有關(guān)的自由能利用平衡條件0F0TNF及斯特林公式NNNNNNNNN111得NNNNNNNNTKENFBT112012NNNNTKEB由此得TKEBENNN2由于因此得NNTKEBNEN266試求有肖特基缺陷后上題中的體積的相對變化為無缺陷時(shí)的晶體體積VVV解答肖特基缺陷是晶體內(nèi)部原子跑到晶體表面上而使原來的位置變成空位也就是說肖特基缺陷將引起晶體體積的增大設(shè)每個(gè)離子占據(jù)體積為則當(dāng)出現(xiàn)N對正、負(fù)離子空位時(shí)所增加的體積為VNVV2而晶體原體積為NVV2由以上兩式及上題中的結(jié)果TKEBNEN2得TKEBENNVV277設(shè)NAC1只有肖特基缺陷在時(shí)用X射線衍射測定NAC1的離子間距由此確定的質(zhì)量密度算得的C800分子量為58430而用化學(xué)方法測定的分子量為58454求在時(shí)缺陷的相對濃度C800解答即使在時(shí)晶體是的缺陷數(shù)目與正常格點(diǎn)上的原子數(shù)目相比也是很少的因此在忽略熱膨脹的影C800響的情況下X射線測得的離子間距可視為正常離子間的距離設(shè)NAC1晶體的離子間距為D則晶格常數(shù)為2D一個(gè)晶胞內(nèi)包含4個(gè)NAC1分子再設(shè)晶體總質(zhì)量是M無缺陷時(shí)體積為有缺陷時(shí)體積V用X射0V線方法確定的分子質(zhì)量可表示為

簡介：固體物理學(xué)概念和習(xí)題固體物理學(xué)概念和習(xí)題固體物理基本概念和思考題1給出原胞的定義。答最小平行單元。2給出維格納賽茨原胞的定義。答以一個(gè)格點(diǎn)為原點(diǎn)，作原點(diǎn)與其它格點(diǎn)連接的中垂面或中垂線，由這些中垂面或中垂線所圍成的最小體積或面積即是維格納賽茨原胞。3二維布喇菲點(diǎn)陣類型和三維布喇菲點(diǎn)陣類型。4請描述七大晶系的基本對稱性。5請給出密勒指數(shù)的定義。6典型的晶體結(jié)構(gòu)（簡單或復(fù)式格子，原胞，基矢，基元坐標(biāo)）。7給出三維、二維晶格倒易點(diǎn)陣的定義。8請給出晶體衍射的布喇格定律。9給出布里淵區(qū)的定義。10晶體的解理面是面指數(shù)低的晶面還是指數(shù)高的晶面為什么11寫出晶體衍射的結(jié)構(gòu)因子。12請描述離子晶體、共價(jià)晶體、金屬晶體、分子晶體的結(jié)合力形式。13寫出分子晶體的雷納德瓊斯勢表達(dá)式，并簡述各項(xiàng)的來源。14請寫出晶格振動(dòng)的波恩卡曼邊界條件。33請解釋晶體中電子的有效質(zhì)量的物理意義。34給出半導(dǎo)體的電導(dǎo)率。35說明半導(dǎo)體的霍爾效應(yīng)與那些量有關(guān)。36請解釋德哈斯范阿爾芬效應(yīng)。37什么叫費(fèi)米液體38請給出純金屬的電導(dǎo)率隨溫度的關(guān)系。39請解釋刃位錯(cuò)、螺位錯(cuò)、晶界和小角晶界并畫出示意圖。40請列出順磁性、抗磁性的主要區(qū)別。41請列出鐵磁性固體的主要特征。42請列出亞鐵磁性與反鐵磁性的主要區(qū)別。43什么是格波和聲子晶體中聲子有多少種可能的量子態(tài)44請說明DEBYE熱容量模型的基本假設(shè)，為什么說DEBYE熱容量模型在低溫下是正確的45什么是近自由電子近似和緊束縛近似46請用能帶論解釋晶體的導(dǎo)電性，并試述導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體能帶的特點(diǎn)47什么是N型半導(dǎo)體和P型半導(dǎo)體什么是本征半導(dǎo)體48試分析晶格熱振動(dòng)引起晶體熱膨脹的原因以及限制聲子自由程的原因。

簡介：1醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容綱要醫(yī)學(xué)物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容綱要第一章第一章生物力學(xué)生物力學(xué)第一節(jié)生物組織的力學(xué)特性1應(yīng)力和應(yīng)變⑴應(yīng)變應(yīng)變外力作用下，物體發(fā)生的形狀和大小的相對變化。應(yīng)變是量綱為1的量。彈性形變在一定的限度內(nèi)，當(dāng)外力撤消后物體能完全恢復(fù)原狀所對應(yīng)的形變。塑性形變超過一定的限度后，當(dāng)外力撤消后物體不再能完全恢復(fù)原狀所對應(yīng)的形變。①張應(yīng)變張應(yīng)變Ε物體在受到外力牽拉或壓縮時(shí)，所發(fā)生的長度變化L與物體原長度L之比；②體應(yīng)變體應(yīng)變Θ物體受到壓力時(shí)，在形狀沒有改變的情況下，所發(fā)生的體積變化V與物體原體積V之比；③剪應(yīng)變（切應(yīng)變）剪應(yīng)變（切應(yīng)變）Γ物體受到切向力時(shí)，在只發(fā)生形狀變化而沒有體積變化的彈性形變的情況下，其切向形狀的變化X與其厚度D的比值。⑵應(yīng)力應(yīng)力物體發(fā)生形變時(shí)，單位面積上的彈性力⑴張應(yīng)力使物體處于拉伸狀態(tài)的應(yīng)力⑵體應(yīng)力使物體體積變化的力⑶剪應(yīng)力（切應(yīng)力）單位截面受到沿切向的內(nèi)力2彈性模量⑴應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系正比極限O點(diǎn)到A點(diǎn)一條直線，應(yīng)力與應(yīng)變成正比。彈性極限A點(diǎn)到B點(diǎn)應(yīng)力與應(yīng)變不再成正比，但是將O點(diǎn)到B點(diǎn)之間將引起形變的外力除去后，材料可以順著原曲線返回，B點(diǎn)則為彈性極限。斷裂點(diǎn)⑵彈性模量彈性模量ELASTICMODULUS某一種材料的應(yīng)力與應(yīng)變的比值。①楊氏模量楊氏模量E正應(yīng)力Σ與張應(yīng)變Ε的比值；②剪切模量（切變模量）剪切模量（切變模量）G切應(yīng)力Τ與切應(yīng)變Γ的比值；③體變模量體變模量體積形變中的壓力P與體應(yīng)變VV之比。3物質(zhì)的粘彈性⑴粘彈性的特點(diǎn)①應(yīng)力松馳應(yīng)力松馳或張馳張馳RELAXATION在物體突然發(fā)生應(yīng)變時(shí)，在應(yīng)變保持一定的情況下，相應(yīng)的應(yīng)力隨時(shí)間的增加而下降。②蠕變?nèi)渥僀REEP物體的應(yīng)變隨時(shí)間的增加而增大，而應(yīng)力保持一定。③滯后滯后HYSTERESIS對物體作周期性的加載和卸載，加載卸載時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變曲線不重合。⑵粘彈性體的力學(xué)模型①M(fèi)AXWELL模型模型兩個(gè)元件應(yīng)力相同，應(yīng)變是二元件應(yīng)變的總和；②VOIGT模型模型兩個(gè)元件應(yīng)變相同，應(yīng)力是二元件應(yīng)力的總和；③四元模型四元模型應(yīng)變?yōu)閺椥詰?yīng)變、延遲彈性應(yīng)變和粘性應(yīng)變的總和。4生物組織的力學(xué)性質(zhì)⑴軟組織的一般力學(xué)性質(zhì)①大變形特點(diǎn)；②應(yīng)力應(yīng)變非線性關(guān)系；③對應(yīng)變率不敏感；④呈現(xiàn)應(yīng)力松弛；⑤蠕變特性。⑵硬組織骨的力學(xué)性質(zhì)骨的力學(xué)性質(zhì)①骨骼的應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系；②具有各向異性的力學(xué)性質(zhì)；③骨的彈性模量；④強(qiáng)度與密度之比很大；⑤具有非常優(yōu)良的機(jī)械結(jié)構(gòu)。軟骨的力學(xué)性質(zhì)①應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系具有滯后環(huán)，應(yīng)力峰值隨應(yīng)變率增大而略有增長；②具有良好的潤滑性能。復(fù)習(xí)題名詞概念1彈性形變塑性形變2應(yīng)力張應(yīng)力體應(yīng)力剪應(yīng)力3應(yīng)變張應(yīng)變體應(yīng)變剪應(yīng)變4應(yīng)變率剪變率5正比極限彈性極限斷裂點(diǎn)6彈性模量揚(yáng)氏彈性模量切變彈性模量體變彈性模量3⑴層流（片流）層流（片流）當(dāng)粘性液體流速不太大時(shí)，液體將分層流動(dòng)。層流具有如下特點(diǎn)①分層流動(dòng)，各層的流速不相同；②流速V的方向與層面相切，沒有法向向量；③層與層之間無質(zhì)量交換。⑵粘滯性粘滯性流體在流動(dòng)過程中，內(nèi)部是存在相對運(yùn)動(dòng)形式的；在做相對運(yùn)動(dòng)的兩層流體之間的接觸面上，存在一對阻礙兩流體層相對運(yùn)動(dòng)的大小相等、方向相反的內(nèi)摩擦力。流體的這種性質(zhì)即為粘滯性。⑶速度梯度速度梯度在垂直于流動(dòng)方向上，每增加單位距離流體速率的增加量，稱為平均速度梯度平均速度梯度；極限RVDRDVRVR0LIM即為速度梯度。⑷牛頓粘滯性定律牛頓粘滯性定律DXDVSF⑸粘滯系數(shù)粘滯系數(shù)上述中的比例系數(shù)Η，簡稱粘度粘度；Η是流體粘滯性的量度，在國際單位制中的單位是PAS。⑹剪變率剪變率剪應(yīng)變Γ隨時(shí)間的變化率。3牛頓流體和非牛頓流體⑴牛頓液體牛頓液體遵從牛頓粘滯性定律的液體。⑵非牛頓液體非牛頓液體不遵從牛頓粘滯性定律的液體。（3）流動(dòng)曲線4泊肅葉流動(dòng)⑴泊肅葉定律泊肅葉定律LPPRQ8214⑵流阻流阻RF48RLRF5雷諾數(shù)⑴湍流湍流指當(dāng)處于層流的流體速度增大到某一數(shù)值時(shí)，層流狀態(tài)就會(huì)被破壞，各液流層間流體粒子大量互相摻混，流動(dòng)紊亂，甚至出現(xiàn)渦旋。⑵雷諾數(shù)雷諾數(shù)REYNOLD’SNUMBERRE（沒有單位的純數(shù)）RVRE⑶層流和湍流的判別第二節(jié)血液的流變學(xué)性質(zhì)1血液的粘度⑴表觀粘度表觀粘度流體的切應(yīng)力與剪變率的比值。⑵相對粘度（比粘度）相對粘度（比粘度）樣品表現(xiàn)粘度與溶劑粘度的比值。⑶還原粘度還原粘度消除濃度影響后，反映的構(gòu)造粘度。2CASSON方程方程CC3血液的觸變性和滯后現(xiàn)象觸變性觸變性THIXOTROPY一種對于剪變率和剪變時(shí)間均有依賴性的流變特性。特征①具有一定屈服應(yīng)力；②扭矩衰減曲線；③滯后環(huán)。第三節(jié)影響血液粘度的因素1血細(xì)胞比積對血液粘度的影響⑴HCT↑→ΗA↑；⑵血漿粘度ΗP↑→血液粘度ΗA↑↓主要取決于血漿蛋白。2血細(xì)胞的聚集性與變形性的影響⑴紅細(xì)胞變形能力↓→血液粘度↑（高切）；⑵紅細(xì)胞聚集↑→血漿粘度↑（低切）；

簡介：第一章、第一章、晶體的結(jié)構(gòu)晶體的結(jié)構(gòu)習(xí)題1以剛性原子球堆積模型，計(jì)算以下各結(jié)構(gòu)的致密度分別為（1）簡立方，（2）體心立方683（3）面心立方，（4）六角密積，6262（5）金剛石結(jié)構(gòu)，163解答設(shè)想晶體是由剛性原子球堆積而成，一個(gè)晶胞中剛性原子球占據(jù)的體積與晶胞體積的比值稱為結(jié)構(gòu)的致密度，設(shè)N為一個(gè)晶胞中的剛性原子球數(shù)R表示剛性原子球半徑，V表示晶胞體積，則致密度VRN334（1）對簡立方晶體，任一個(gè)原子有6個(gè)最近鄰，若原子以剛性球堆積，如圖12所示，中心在1，2，3，4處的原子球?qū)⒁来蜗嗲?，因?yàn)?33AVRA面12簡立方晶胞晶胞內(nèi)包含1個(gè)原子，所以633234AA（2）對體心立方晶體，任一個(gè)原子有8個(gè)最近鄰，若原子剛性球堆積，如圖13所示，體心位置O的原子8個(gè)角頂位置的原子球相切，因?yàn)榫О臻g對角線的長度為晶胞內(nèi)包含2個(gè)原子，所以433AVRA832334334AA（5）對金剛石結(jié)構(gòu)，任一個(gè)原子有4個(gè)最近鄰，若原子以剛性球堆積，如圖17所示，中心在空間對角線四分之一處的O原子與中心在1，2，3，4處的原子相切，因?yàn)?3RA晶胞體積3AV圖17金剛石結(jié)構(gòu)一個(gè)晶胞內(nèi)包含8個(gè)原子，所以Ρ1638383334AA2在立方晶胞中，畫出（102），（021），（1），和（2）晶面。2201解答圖18中虛線標(biāo)出的面即是所求的晶面。3如圖19所示，在六角晶系中，晶面指數(shù)常用（）表示，它們代表HKML一個(gè)晶面在基矢的截距分別為在C軸上的截距為321MAKAHALC證明求出O和A四個(gè)面的面MKH5522133131ABBABBAAAA531AA指數(shù)。

簡介：11第五章晶體中電子能帶理論習(xí)題１晶體常數(shù)為的一維晶體中，電子的波函數(shù)為A（1）XAIXK3COS（2）是某一函數(shù)，F(xiàn)LAXFXKL求電子在以上狀態(tài)中的波矢［解答］由固體物理教程（514）式RERRKRRINKN可知，在一維周期勢場中運(yùn)動(dòng)的電子的波函數(shù)滿足XEAXKIKAK由此得1XEXXAIXAIAXAIAXKIKAKK3COS3COS3COS于是1IKAE因此得53AAAK若只取布里淵區(qū)內(nèi)的值，則有AKAAK21ALXFLAAXFAXLLK令1LL得XEXALXFAXKIKAKK由上式知1IKAE所以有6420AAAK因此得在布里淵區(qū)內(nèi)的值為0K2一維周期勢場為1021222BNAXBANBNAXBNANAXBMWXV當(dāng)當(dāng)其中，為常數(shù)，試畫出此勢能曲線，并求出勢能的平均值BA4W［解答］33222BMW4已知一維晶格中電子的能帶可寫成，KAKAMAKE2COS81COS8722式中Ａ是晶格常數(shù)是電子的質(zhì)量，求M（1）能帶寬度，（2）電子的平均速度，（3）在帶頂和帶底的電子的有效質(zhì)量［解答］（1）能帶寬度為MINMAXEEE由極值條件0DKKDE得上式的唯一解是的解，此式在第一布里淵區(qū)內(nèi)的解為0SINKAAK0當(dāng)取極小值，且有KEK0時(shí)MINEMINE00E當(dāng)，EK取極大值且有KEAK時(shí)MAXE222MAXMAAEE由以上可得能帶寬度為222MINMAXMAEEE（2）由固體物理教程（581）式，得電子的平均速度為2SIN41SIN1KAKAMADKKDEV（3）由固體物理教程（587）式得，帶頂和帶底電子的有效質(zhì)量分別為322COS21COS1222MKAKAMKEMAKAKAK22COS21COS0102220MKAKAMKEMKKK５對簡立方結(jié)構(gòu)晶體，其晶格常數(shù)為A（1）用緊束縛方法求出對應(yīng)非簡并Ｓ態(tài)電子的能帶；（2）分別畫出第一布里淵區(qū)［110］方向的能帶﹑電子的平均速度、有效質(zhì)量以及沿［110］方向有恒定電場時(shí)的加速度曲線［解答］（1）非簡并Ｓ態(tài)電子的能帶

簡介：1第1章思考題和習(xí)題思考題和習(xí)題1300K時(shí)硅的晶格常數(shù)A543，求每個(gè)晶胞內(nèi)所含的完整原子數(shù)和原子密度為多少2綜述半導(dǎo)體材料的基本特性及SI、GAAS的晶格結(jié)構(gòu)和特征。3畫出絕緣體、半導(dǎo)體、導(dǎo)體的簡化能帶圖，并對它們的導(dǎo)電性能作出定性解釋。4以硅為例，簡述半導(dǎo)體能帶的形成過程。5證明本征半導(dǎo)體的本征費(fèi)米能級EI位于禁帶中央。6簡述遷移率、擴(kuò)散長度的物理意義。7室溫下硅的有效態(tài)密度NC281019CM3ΚT0026EV禁帶寬度EG112EV，如果忽略禁帶寬度隨溫度的變化，求（A）計(jì)算77K、300K、473K3個(gè)溫度下的本征載流子濃度。（B）300K本征硅電子和空穴的遷移率分別為1450CM2VS和500CM2VS，計(jì)算本征硅的電阻率是多少8某硅棒摻有濃度分別為1016CM3和1018CM3的磷，求室溫下的載流子濃度及費(fèi)米能級EFN的位置（分別從導(dǎo)帶底和本征費(fèi)米能級算起）。9某硅棒摻有濃度分別為1015CM3和1017CM3的硼，求室溫下的載流子濃度及費(fèi)米能級EFP的位置（分別從價(jià)帶頂和本征費(fèi)米能級算起）。10求室溫下?lián)搅诪?017CM3的N型硅的電阻率與電導(dǎo)率。11摻有濃度為31016CM3的硼原子的硅，室溫下計(jì)算35試畫出正、反向PN結(jié)少子濃度分布示意圖，寫出邊界少子濃度及少子濃度分布式，并給予比較。6用平衡PN結(jié)的凈空穴等于零的方法，推導(dǎo)出突變結(jié)的接觸電動(dòng)勢差UD表達(dá)式。7簡述正反向PN結(jié)的電流轉(zhuǎn)換和傳輸機(jī)理。8何為正向PN結(jié)空間電荷區(qū)復(fù)合電流和反向PN結(jié)空間電荷區(qū)的產(chǎn)生電流。9寫出正、反向電流_電壓關(guān)系表達(dá)式，畫出PN結(jié)的伏安特性曲線，并解釋PN結(jié)的整流特性特性。10推導(dǎo)硅突變結(jié)空間電荷區(qū)電場分布及其寬度表達(dá)式。并畫出示意圖。11推導(dǎo)線性緩變變結(jié)空間電荷區(qū)電場分布及其寬度表達(dá)式。并畫出示意圖。12什么叫PN結(jié)的擊穿與擊穿電壓，簡述PN結(jié)雪崩擊穿與隧道擊穿的機(jī)理，并說明兩者之間的不同之處。13如何提高硅單邊突變結(jié)的雪崩擊穿電壓14如何提高線性緩變結(jié)的雪崩擊穿電壓15如何減小PN結(jié)的表面漏電流16什么叫PN結(jié)的電容效應(yīng)、勢壘電容和擴(kuò)散電容

簡介：第一章第一章X射線物理射線物理11產(chǎn)生X射線需要哪些條件答這個(gè)題目實(shí)際上把高速電子轟擊靶產(chǎn)生X射線這一事實(shí)在條件上予以明確。首先要有產(chǎn)生電子的陰極和被轟擊的陽極靶，電子加速的環(huán)境條件即在陰極和陽極間建立電位差，為防止陰極和陽極氧化以及電子與中性分子碰撞的數(shù)量損失，要制造壓強(qiáng)小于的真空環(huán)境，為此要有一個(gè)耐壓、密封的管4PA殼。12影響X射線管有效焦點(diǎn)大小的因素有哪些答影響有效焦點(diǎn)大小的因素有燈絲大小、管電壓和管電流、靶傾角。13在X射線管中，若電子到達(dá)陽極靶面的速度為15MS1，求連續(xù)X射線譜的最短波長和相應(yīng)的810最大光子能量。答此題的思路是由動(dòng)能公式求出電子的最大動(dòng)能，此能量也是最大的光子能量，從而求出221VM最短波長。但當(dāng)速度可與光速C3MS1相比較時(shí)，必須考慮相對論效應(yīng)，我們可以用下面公式求出810運(yùn)動(dòng)中電子的質(zhì)量KG30231220100521211101191CMMEVKEV87310181105110052121211428302MAXJMHEVNM01690MAXMINHHC此題的結(jié)果告訴我們，管電壓為738KV。反過來，如果知道管電壓，求電子到達(dá)陽極靶表面的電子速度時(shí)，同樣需要考慮相對論效應(yīng)。14下面有關(guān)連續(xù)X射線的解釋，哪些是正確的A連續(xù)X射線是高速電子與靶物質(zhì)軌道電子相互作用的結(jié)果；B連續(xù)X射線是高速電子與靶物質(zhì)的原子核電場相互作用的結(jié)果；C連續(xù)X射線的最大能量決定于管電壓；D連續(xù)X射線的最大能量決定于靶物質(zhì)的原子序數(shù)；E連續(xù)X射線的質(zhì)與管電流無關(guān)。正確答案B、C、E15下面有關(guān)標(biāo)識X射線的解釋，哪些是正確的A標(biāo)識X射線是高速電子與靶物質(zhì)軌道電子相互作用的結(jié)果；B標(biāo)識X射線的質(zhì)與高速電子的能量有關(guān)；C標(biāo)識X射線的波長由躍遷電子的能級差決定；D濾過使標(biāo)識X射線變硬；E靶物質(zhì)原子序數(shù)越高，標(biāo)識X射線的能量就越大。正確答案A、C、E16影響X射線能譜的因素有哪些答電子轟擊陽極靶產(chǎn)生的X射線能譜的形狀（歸一化后）主要由管電壓、靶傾角和固有濾過決定。當(dāng)然，通過附加濾過也可改變X射線能譜的形狀。子對效應(yīng)三個(gè)主要過程。傳遞給帶電粒子的能量，其中又有一部分轉(zhuǎn)移成韌致輻射。質(zhì)能吸收系數(shù)EN表示扣除韌致輻射后，光子交給帶電粒子的能量用于造成電離、激發(fā)，從而真正被物質(zhì)吸收的那部分能量所占的份額。在數(shù)量上它們之間的關(guān)系為，，HETRTRHEENENTRENG1112已知入射光子的能量為散射角為試求散射光子的能量。并分析低能入射和高能入射光子在ΝH90方向上光子散射的情況。電子的靜止能量為。2ECM答由能量守恒和動(dòng)量守恒，可得，散射光子能量為HCOS11HH為入射光子能量HΝ和電子的靜止能量的比值，0511MEV。20CM2ECM當(dāng)時(shí)，。由于，故0511MEV，這說明，不管入0901HH1HH射X射線光子的能量有多高，散射光子的能量最大不超過0511MEV。090113X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律的適用條件是什么XEII0答的適用條件是單能、窄束、均勻物質(zhì)。XEII0114若空氣中各組分的質(zhì)量百分比為氮75，氧232，氬13，試計(jì)算在能量為20KEV光子作用下，空氣的質(zhì)量衰減系數(shù)。已知氮、氧、氬的質(zhì)量衰減系數(shù)分別為036、0587、和831。12KGM答根據(jù)混合物或化合物的質(zhì)量衰減系數(shù)公式來計(jì)算。IIIP空氣的質(zhì)量衰減系數(shù)為ARAROONNPPP0360750587023283100130514M2KG第二章第二章X射線影像射線影像21X射線信息影像形成的階段是AX射線透過被照體之后BX射線照片沖洗之后CX射線到達(dá)被照體之前D在大腦判斷之后