材料物理习题

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1、07级材料物理习题一、概念：1.布里渊区和金属费米面2.直接带隙和间接带隙半导体3.德拜温度和德拜频率4.绝缘体、半导体和金属5.铁电性、压电性和介电性6.第一类超导体和第二类超导体7.单晶、多晶、非晶8.铁磁性、抗磁性、顺磁性、反铁磁性、亚铁磁性9.弗仑克尔缺陷10.霍尔效应11.双折射现象、o光和e光12.热胀冷缩引起的热应力和温差引起的热应力13.磁化曲线和磁滞回线二、简答：1.对半导体，试说明下列概念：（1）能隙；（2）空穴；（3）施主和受主杂质；（4）p型和n型掺杂；（5）载流子浓度；（6）施主能级为什么靠近导带？受主能级为什么靠近价带？2.半导体激光器中，与

2、激光辐射有关的三个能级跃迁过程是什么？画出其能级变化示意图并给予解释。3.分别举出一种硬、软磁材料，并阐述在实际应用过程中对硬、软磁材料的电学性能有哪些要求。1.描述半导体的pn结的光伏过程。2.非金属材料透明和不透明的能带结构。3.解释为什么旭日和夕阳呈红色。4.怎么给透明材料着色？5.荧光和磷光的区别？画图说明产生荧光和磷光的机理。6.画图说明金属的热容随温度的变化规律。微观机制是什么？7.金属晶体与离子晶体的导热机制和特点是什么？8.塞贝克效应及其微观机制？9.单程记忆合金与双程记忆合金。10.在XPS分析中，鬼线是什么原因产生的？11.在XPS分析中，荷电位移是

3、什么原因产生的？用哪些方法消除荷电位移造成的误差？二、填空题1.按照频率响应由高到低，写出3种电介质的微观激化机制：、、。2.物质具有磁性的根源在于。3.反铁磁体材料的磁化率χ在尼尔温度处呈现。4.通信用光纤纤内芯的折射率包层材料的折射率，所以光线能在光纤内芯材料内传播。5.超导体的三个性能指标是、、。6.激光三要素是、、。7.温差电偶利用了效应的原理，半导体制冷利用了效应的原理。8.铁电体的损耗角正切等于，品质因素等于，它们值的大小代表。9.铁磁体的损耗角正切等于，品质因素等于，它们值的大小代表。10.半导体激光器所用半导体材料都是带隙半导体。11.形状记忆合金马氏体

4、相变必须是的，马氏体相变必须是完成，而不是通过滑移产生，母相和马氏体相均属结构。12.现阶段研究和应用的形状记忆合金主要有系合金、系合金和系合金。13.形状记忆合金发生马氏体相变后，其硬度比母相。二、XRD、XPS是材料结构分析的有力手段，叙述用它们分析材料能得到哪些信息及理由。注：Scherrer公式：Dhkl=kλ/βcosθ   其中，Dhkl为沿垂直于晶面（hkl）方向的晶粒直径，k为Scherrer常数（通常为0.89），λ为入射X射线波长（Cukα波长为0.15406nm），θ为布拉格衍射角（°），β为衍射峰的半高峰宽（rad）。二、计算题1.p43.42.

5、一块1cm×4cm×0.5cm的陶瓷介质，其电容为2.4×10-6μF，损耗角正切tanδ为0.02，求：（1）相对电容率(2)损耗因子解：3.有一材料的吸收系数α=0.32cm-1，投射光强度分别为入射光强度的10%，50%时，材料的厚度各为多少？注：利用ln0.1=-2.3,ln0.5=-0.74.一玻璃对水银灯蓝、绿谱线λ=4358Å和5461Å的折射率分别为1.6525和1.6245。由柯西（Cauchy）近似经验公式，计算对钠黄线λ=5893Å的折射率n及色散率值（式中λ以Å为单位）。二、利用材料的热、电、介电、磁、光、记忆等性能，各设计一个应用例子。（要求说

6、明用了什么物理性能，最好画出示意图及分析工作过程。）