材料物理性能课后习题答案解析北航出版社田莳主编

《材料物理性能课后习题答案解析北航出版社田莳主编》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、WORD文档下载可编辑材料物理习题集第一章固体中电子能量结构和状态（量子力学基础）1.一电子通过5400V电位差的电场，（1）计算它的德布罗意波长；（2）计算它的波数；（3）计算它对Ni晶体（111）面（面间距d=2.04×10-10m）的布拉格衍射角。（P5）2.有两种原子，基态电子壳层是这样填充的，请分别写出n=3的所有电子的四个量子数的可能组态。（非书上内容）专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑1.如电子占据某一能级的几率是1/4，另一能级被占据的几率为3/4，分别计算两个能级的能量比费米能级高出多少kT？（P15）2.已知Cu的密度为8.5×103kg/m3，计算其（P16）3

2、.计算Na在0K时自由电子的平均动能。（Na的摩尔质量M=22.99，）（P16）专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑1.若自由电子矢量K满足以为晶格周期性边界条件和定态薛定谔方程。试证明下式成立：eiKL=12.3.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。（P20）4.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：（画出典型的能带结构图，然后分别说明）5.过渡族金属物理性质的特殊性与电子能带结构有何联系？（P28）答：过渡族金属的d带不满，且能级低而密，可容纳较多的电子，夺取较高的s带中的电子，降低费米能级。补充习题1.为什么镜子颠倒了左右而没有颠倒上下？

3、2.只考虑牛顿力学，试计算在不损害人体安全的情况下，加速到光速需要多少时间？3.已知下列条件，试计算空间两个电子的电斥力和万有引力的比值专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑1.画出原子间引力、斥力、能量随原子间距变化的关系图。2.面心立方晶体，晶格常数a=0.5nm，求其原子体密度。3.简单立方的原子体密度是。假定原子是钢球并与最近的相邻原子相切。确定晶格常数和原子半径。专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑第二章材料的电性能1.铂线300K时电阻率为1×10-7Ω·m，假设铂线成分为理想纯。试求1000K时的电阻率。（P38）2.镍铬丝电阻率（300K）为1×10-6Ω·m，加热

4、到4000K时电阻率增加5%，假定在此温度区间内马西森定则成立。试计算由于晶格缺陷和杂质引起的电阻率。（P38）3.为什么金属的电阻温度系数为正的？（P37-38）答：当电子波通过一个理想晶体点阵时（0K），它将不受散射；只有在晶体点阵完整性遭到破坏的地方，电子波才受到散射（不相干散射），这就是金属产生电阻的根本原因，因此随着温度升高，电阻增大，所以金属的电阻温度系数为正。4.试说明接触电阻产生的原因和减小这个电阻的措施。（P86）接触电阻产生的原因有两个：一是因为接触面不平，真正接触面比看到的要小，电流通过小的截面必然产生电阻，称为会聚电阻。二是无论金属表面怎样干净，总是有异物形成的膜，可

5、能是周围气体、水分的吸附层。因此，一般情况下，接触金属时首先接触到的是异物薄膜，这种由于膜的存在而引起的电阻称为过渡电阻。5.镍铬薄膜电阻沉积在玻璃基片上其形状为矩形1mm×5mm，镍铬薄膜电阻率为1×10-6Ω·m，两电极间的电阻为1KΩ，计算表面电阻和估计膜厚。6.表2.1中哪些化合物具有混合导电方式？为什么？（P35）7.说明一下温度对过渡族金属氧化物混合导电的影响。8.表征超导体的三个主要指标是什么？目前氧化物超导体的主要弱点是什么？（P76）临界转变温度、临界磁场强度、临界电流密度。主要弱点是临界电流密度低。9.已知镍合金中加入一定含量钼，可以使合金由统计均匀状态转变为不均匀固溶体

6、（K状态）。试问，从合金相对电阻变化同形变量关系曲线图（见图2.70）中能否确定镍铁钼合金由均匀状态转变为K状态的钼含量极限，为什么？专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑1.试评述下列建议，因为银具有良好的导电性能而且能够在铝中固溶一定的数量，为何不用银使其固溶强化，以供高压输电线使用？（a）这个意见是否基本正确（b）能否提供另一种达到上述目的的方法；（c）阐述你所提供方案的优越性。答：不对。在铝中固溶银，会进一步提高材料的电阻率，降低导电性能。2.试说明用电阻法研究金属的晶体缺陷（冷加工或高温淬火）时为什么电阻测量要在低温下进行？答：根据马西森定则，晶体缺陷所带来的电阻和温度升高带来

7、的电阻是相互独立的，在低温下测量电阻，则温度带来的电阻变化很小，所测量的电阻能够反映晶体缺陷的情况。3.（P52）4.专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑1.根据费米-狄拉克分布函数，半导体中电子占据某一能级E的允许状态几率为f(E)为f(E)=[1+exp(E-EF)/kT]-1专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑专业技术资料精心整理WORD文档下载可编辑补充习题：1.为什么锗半导体材料最先得到