物理性能复习题2014

物理性能复习题

第一章 材料的电学性能 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

简述金属材料电阻率与温度关系。（正常，反常，铁磁性反常） 冷加工对金属材料电阻率的影响及其原因和消除方法。 合金有序化对电阻率的影响与原因。 超导体特性和评价指标。

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。

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？

试评述下列建议：因为银具有良好的导电性而且能够在铝中固溶一定的数量，为何不用银实施固溶强化，以供高压输电线使用？（1）这个建议是否正确；（2）阐述一下你想达到上述目的的方法及优势。 P95，N11-13

8. 9.

实验测出离子型电导体的电导率与温度的相关数据，经数学回归分析得出关系式为：

lg??A?B1 T(1) 试求在测量温度范围内的电导活化能表达式。 (2) 若给定T1=500K，σ1=10-9（?.cm)?1

T2=1000K，σ2=10-6（?.cm)?1

计算电导活化能的值。

10. 本征半导体中，从价带激发至导带的电子和价带产生的空穴参与电导。激发

的电子数n可近似表示为：

n?Nexp(?Eg/2kT)

式中N为状态密度，k为波尔兹曼常数，T为绝对温度。试回答以下问题： （1）设N=1023cm-3时, Si(Eg=1.1eV),TiO2(Eg=3.0eV)在室温（20℃）和500℃时所激发的电子数（cm-3）各是多少：

（2）半导体的电导率σ（Ω-1.cm-1）可表示为

??ne?

式中n为载流子浓度（cm-3），e为载流子电荷（电荷1.6*10-19C）,μ为迁移率（cm2.V-1.s-1）当电子（e）和空穴（h）同时为载流子时，

??nee?e?nhe?h

假定Si的迁移率μe=1450（cm2.V-1.s-1），μh=500（cm2.V-1.s-1），且不随温度变化。求Si在室温（20℃）和500℃时的电导率

11. 300K时，锗的本征电阻率为47Ω.cm,如电子和空位的迁移率分别为

3900cm2/V.s和1900cm2/V.s.求本征锗的载流子浓度. 12. 一截面为

0.6cm2, 长为

1cm

的

n

型

GaAs

样品,设

?n?8000cm2/V.s,n?1015cm3,试求该样品的电阻.（已知e=1.6X10-19库伦）

第二章材料的介电性能 1. 2. 3. 4.

电介质极化机制及其特点。

固体表面击穿电压常低于没有固体介质时的空气击穿电压的原因。

图示石英晶体具有压电性的原因。石英是否具有热释电效应？为什么？ 绘出典型的铁电体的电滞回线，说明其主要参数的物理意义和产生P—E 非线性的原因。

5. 试说明压电体、铁电体和热释电体在各自晶体结构上的特点。 6. 一块1cm*4cm*0.5cm的陶瓷介质，其电容为2.4-6μF，损耗因子tgδ为0.02。

求相对介电常数；

第三章 材料的热性能

1. 简述金属热容随温度的变化，德拜热容理论的成功与不足。 2. 简述相变对材料热容的影响。

3. 简述DTC与DSA的基本原理，并比较两者的不同。 4. 试用双原子模型说明固体热膨胀的物理本质。 5. 亚共析钢、过共析钢相变过程热膨胀变化特点 6. 简述纯金属导热特点。

7. 温度对晶体材料热导率的影响 8. 化学组成对材料热导率的影响。

9. 非晶体材料热导率随温度的变化特点。 10. 热电偶原理及热电偶四定律。 11. P291习题1~5，10~13

12. 一样品在300K的热导率为320J/（m2.s.K）,电阻率为10-2?.m,求,其电子导热

的比值.(Loremtz常量L=2.45*10-8(V/K)2

第四章材料磁性能 1. 材料的磁性来源。

2. 自发磁化的物理本质是什么?材料具有铁磁性的充要条件是什么? 3. 用能量的观点说明铁磁体内形成磁畴的原因。 4. 简述技术磁化过程。 5. 软磁材料特点。 6. 硬磁材料特点。

7. 论述各类磁性χ-T的相互关系 8.

第五章材料的光学性能

1. 光与固体相互作用的本质与结果。 2. 影响材料折射率的因素： 3. 减小反射损失的措施

4. 非金属材料吸收可见光的机制。 5. 陶瓷材料透光性的影响因素。 6. 提高陶瓷材料透光性的措施。 7. 电磁辐射与温度的关系 8. 简述激光工作原理

9. 光通过一块厚度为1mm 的透明Al2O3板后强度降低了15%，试计算其吸收

和散射系数的总和。

10. 有一材料的吸收系数α=0.32cm-1，透明光强分别为入射的10%，20%，50%

及80%时，材料的厚度各为多少？

11. 一光纤的芯子折射率n1=1.62,包层折射率n2=1.52,试计算光发生全反射的临

界角θc.

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