更新時(shí)間：2024-05-05 07:20:54作者：佚名
期末復(fù)習(xí)題 1. 填空（20） 2. - 方程建立了宏觀量介電常數(shù)與微觀量極化率之間的關(guān)系。 3、固體材料熱膨脹的本質(zhì)是晶格結(jié)構(gòu)中粒子間的平均距離隨著溫度的升高而增大。 4． 柵波之間的相互作用力越強(qiáng)，即聲子之間碰撞的概率越大，相應(yīng)的平均自由程越小，熱導(dǎo)率越低。 5、介電材料中的壓電性、鐵電性和熱電性是由于相應(yīng)的壓電性、鐵電性和熱電性是沒有對稱中心的晶體。 6． 復(fù)介電常數(shù)由實(shí)部和虛部兩部分組成。 實(shí)部與常用的介電常數(shù)一致，虛部代表電介質(zhì)中的能量損失。 ． 當(dāng)磁化強(qiáng)度 M 為負(fù)時(shí)，固體呈現(xiàn)反磁性。 8. 電子磁矩由電子軌道磁矩和自旋磁矩組成。 9、無機(jī)非金屬材料中的載流子主要是電子和離子。 10． 廣義胡克定律適用于各向異性非均勻材料。 11． 假設(shè)某種玻璃的光反射損失為m。 若連續(xù)透過x塊平板玻璃，則透過部分為I0·(1-m)2x。 12. 對于具有中心貫穿裂紋的大薄板，幾何形狀系數(shù) Y =
。 13、假設(shè)電介質(zhì)中帶電粒子的電荷量q，在電場作用下極化后，正電荷和負(fù)電荷的位移矢量為l，則偶極矩為ql。 14． 裂紋擴(kuò)展的驅(qū)動(dòng)力是物體中儲(chǔ)存的彈性應(yīng)變能的減少量大于或等于因裂紋而形成兩個(gè)新表面所需的表面能。 15、微裂紋理論認(rèn)為，斷裂并不是兩部分晶體沿整個(gè)界面同時(shí)被拉開的結(jié)果，而是裂紋擴(kuò)展的結(jié)果。 16、考慮散熱的影響，材料允許的最大溫差可用第二熱應(yīng)力因子來表示。 17、當(dāng)溫度不太高時(shí)，固體材料中的熱傳導(dǎo)形式主要是聲子熱傳導(dǎo)。 18． 在應(yīng)力分量的表示方法中，應(yīng)力分量σ和τ的下標(biāo)第一個(gè)字母表示方向，第二個(gè)字母表示應(yīng)力作用的方向。 19、磁滯回線的存在是判斷晶體是否為鐵電體的重要依據(jù)。 20. 原子磁矩的來源是軌道磁矩、電子自旋磁矩和原子核磁矩。 物質(zhì)的磁性主要是由電子的自旋磁矩引起的。 21、根據(jù)格里菲斯的微裂紋理論，材料的斷裂強(qiáng)度并不取決于裂紋的數(shù)量，而是取決于裂紋的大小。 即最危險(xiǎn)的裂紋尺寸或臨界裂紋尺寸決定了材料的斷裂強(qiáng)度。 22、復(fù)合材料熱膨脹滯后的原因是不同相間或晶粒不同方向的膨脹系數(shù)差異很大，產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，使坯體產(chǎn)生微裂紋。 23. 晶體發(fā)生塑性變形的主要方式是滑移和孿生。 24. 鐵電體是在外部電場作用下具有自發(fā)極化和電滯回線的晶體。 25、自發(fā)磁化的本質(zhì)是電子之間的靜電交換相互作用。 2.術(shù)語解釋 (20)自發(fā)極化：極化不是由外部電場引起的，而是由極性晶體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征引起的，使得晶體中的每個(gè)晶胞都存在固有的電偶極矩。 這種極化的極化機(jī)制是自發(fā)極化。 非彈性：當(dāng)應(yīng)力作用于實(shí)際固體時(shí)，固體變形的產(chǎn)生和消除需要一定的時(shí)間。 這種與時(shí)間相關(guān)的彈性稱為遲彈性。 晶格波：原子在晶格點(diǎn)處的熱振動(dòng)可以描述為類似于機(jī)械波傳播的結(jié)果。 這種波稱為格子波。 晶格波的一個(gè)特點(diǎn)是它的傳播介質(zhì)不是連接介質(zhì)，而是由原子和離子組成。 等形成晶格。 電介質(zhì)：是指在電場作用下能建立極化的任何物質(zhì)。 電偶極子：指兩個(gè)符號(hào)相反、大小相等、距離很近但相距較遠(yuǎn)的電荷。
蠕變（緩慢變形）：固體材料的應(yīng)變在保持恒定應(yīng)力的同時(shí)隨時(shí)間增加的現(xiàn)象。 它與塑性變形不同，塑性變形通常發(fā)生在應(yīng)力超過彈性極限之后。 當(dāng)應(yīng)力小于彈性極限時(shí)，只要應(yīng)力長期作用，也會(huì)發(fā)生蠕變。
壓電效應(yīng)：當(dāng)沒有對稱中心的晶體受外力沿一定方向變形時(shí)，晶體內(nèi)部會(huì)發(fā)生極化材料物理，同時(shí)在其相對的兩個(gè)表面上會(huì)出現(xiàn)正負(fù)電荷。 當(dāng)外力去除后，它會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)。 這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。 當(dāng)力的方向改變時(shí)，電荷的極性也會(huì)改變。 相反，當(dāng)向不具有對稱中心的晶體的偏振方向施加電場時(shí)，晶體也會(huì)發(fā)生變形。 去除電場后，晶體的變形消失。 這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)或電致伸縮。 現(xiàn)象。
電致伸縮：當(dāng)在沒有對稱中心的晶體的偏振方向上施加電場時(shí)英語作文，晶體會(huì)發(fā)生變形。 去除電場后，晶體的變形消失。 這種現(xiàn)象稱為電致伸縮或逆電致伸縮。 壓電效應(yīng)。
鐵電體：在外電場作用下具有自發(fā)極化和電滯回線的晶體。
3、問答（每題5分，共20分）
2.簡述位移極化和弛豫極化的特點(diǎn)。
答：位移極化是一種彈性瞬時(shí)極化，不消耗能量；
弛豫極化與熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)。 完成這種極化需要一定的時(shí)間，并且是無彈性的，從而消耗一定的能量。
3.鐵磁性和鐵電性的本質(zhì)區(qū)別是什么？
答： ⑴ 鐵電性是由離子位移引起的，鐵磁性是由原子取向引起的。
⑵ 鐵電性發(fā)生在不對稱晶體中，鐵磁性發(fā)生在亞價(jià)電子的非平衡自旋中。
鐵電體的居里點(diǎn)是由晶體相變引起的，鐵磁性的居里點(diǎn)是由于原子的隨機(jī)振動(dòng)破壞了原子間的“交換”效應(yīng)，從而導(dǎo)致自發(fā)磁化消失而引起的。
4、為什么金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)較大，而非金屬材料的導(dǎo)熱性能不如金屬材料？
答：固體中的熱傳導(dǎo)主要是通過晶格振動(dòng)和自由電子運(yùn)動(dòng)的晶格波來實(shí)現(xiàn)的。 由于金屬中存在大量的自由電子，且電子很輕，因此可以快速傳遞熱量。 雖然晶格振動(dòng)也有助于金屬熱傳導(dǎo)，但作用很小。 非金屬晶體的晶格中，如一般離子晶體，自由電子很少材料物理，晶格振動(dòng)是其主要的導(dǎo)熱機(jī)制。 因此，金屬通常比非金屬材料具有更大的導(dǎo)熱率。
6． 如果您想減少由多片玻璃組成的鏡頭系統(tǒng)的光反射損失，可以采取哪些常見方法？ 為什么？
答：由多片玻璃組成的透鏡系統(tǒng)通常粘合在一起，其折射率與玻璃的折射率相似。 這樣，除了最外表面和最內(nèi)表面具有玻璃和空氣的相對折射率外，所有內(nèi)部界面均由玻璃制成。 并且膠水的相對折射率較小，從而大大降低了界面處的反射損耗。
7. 解釋大多數(shù)無機(jī)結(jié)晶固體的熱容如何隨溫度變化。
答：根據(jù)德拜熱容理論，當(dāng)高于德拜溫度θD時(shí)，熱容趨于恒定（25J/（K·mo1）），當(dāng)?shù)陀讦菵時(shí)，熱容與T3成正比。因此，不同材料的θD不同。無機(jī)材料的熱容與材料結(jié)構(gòu)關(guān)系不大，對于大多數(shù)氧化物和碳化物來說，熱容從低溫時(shí)的較低值增加到1273K左右，約為25J/K。 ·mol.值隨著溫度進(jìn)一步升高，熱容量基本保持不變。
8.介電損耗的描述方法有哪些？ 其本質(zhì)是否一致？
答：損耗角正切、損耗因子、損耗角正切的倒數(shù)、損耗功率、等效電導(dǎo)率和復(fù)介電常數(shù)的復(fù)數(shù)項(xiàng)。 對于材料的同一現(xiàn)象有多種方法。 即，實(shí)際電介質(zhì)的電流相位滯后于理想電介質(zhì)的電流相位。 因此它們的本質(zhì)是相同的。
9、簡述提高陶瓷材料抗熱震斷裂性能的措施。
答：（1）提高材料的強(qiáng)度sf，降低彈性模量E。（2）提高材料的導(dǎo)熱系數(shù)。 (3)降低材料的熱膨脹系數(shù)。 (4)降低表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h。 (5)降低產(chǎn)品的有效厚度rm。
10. 為什么只有一些由不完整殼層的原子組成的材料具有鐵磁性？
未填充殼層中含有原子的物質(zhì)包括順磁性物質(zhì)和有序磁性物質(zhì)。 由于順磁性物質(zhì)中的原子發(fā)生不規(guī)則的熱振動(dòng)，原子磁矩排列無序，在宏觀上不表現(xiàn)出磁性； 有序磁性物質(zhì)包括反鐵磁性物質(zhì)、亞鐵磁性物質(zhì)和鐵磁性物質(zhì)。 物質(zhì)中磁序原子排列形成的磁矩是平行和反平行方向交替排列，它們的磁矩完全或部分抵消。 因此，只有一些具有相同磁矩（或自旋電子）方向的有序磁性材料才是鐵磁性的。
4.論述題：（本題有兩題，共20分）
2.解釋下圖中各個(gè)參數(shù)、數(shù)字和曲線的含義。
答：Bs——飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度。 當(dāng)外部磁場H增大到一定程度時(shí)，B值將不再上升，這是該材料磁化強(qiáng)度的極限。
Br——?dú)堄啻鸥袘?yīng)強(qiáng)度。 當(dāng)外部磁場降至0時(shí)，材料仍保留磁性，其強(qiáng)度為Br。
Hc——矯頑力（矯頑磁場強(qiáng)度），表示材料保持磁化和抵抗退磁的能力。 根據(jù)這個(gè)尺寸，可以區(qū)分軟磁體和硬磁體。
μ——磁導(dǎo)率（=B/H），表示材料傳導(dǎo)和通過磁力線的能力。
Oabc段代表了材料從宏觀非磁性到磁性的磁化過程； 該段代表材料在外部磁場中磁化、退磁和再磁化的過程。 由于退磁過程滯后于磁化曲線，因此該曲線也稱為磁滯回線。 這條曲線圍成的空間有明確的物理意義，即曲線圍成的面積越大，矯頑力（Hc）越大，所需的矯頑場強(qiáng)越大，磁化所需的能量也越大。 磁性材料越“硬”； 反之，曲線包圍的面積越小，磁性材料越“軟”。
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2. 用固體能帶理論解釋什么是導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體，并用圖表說明。
答：根據(jù)能帶理論，并不是晶體中所有的電子、也不是所有的價(jià)電子都參與傳導(dǎo)。 只有導(dǎo)帶中的電子或價(jià)帶頂部的空穴才能參與傳導(dǎo)。 從下圖可以看出，導(dǎo)體中的導(dǎo)帶和價(jià)帶之間不存在限制區(qū)域。 電子進(jìn)入導(dǎo)帶不需要能量，因此導(dǎo)電電子的濃度很大。 在絕緣體中，價(jià)帶和導(dǎo)通周期之間存在較寬的禁帶Eg。 當(dāng)電子從價(jià)帶移動(dòng)到導(dǎo)帶時(shí)，需要從外部提供能量來激發(fā)電子，實(shí)現(xiàn)電子從價(jià)帶到導(dǎo)帶的躍遷。 因此，導(dǎo)帶通常導(dǎo)電。 電子濃度很小。
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半導(dǎo)體和絕緣體具有相似的能帶結(jié)構(gòu)，但半導(dǎo)體的禁帶更窄（Eg更?。沟秒娮榆S遷更容易。
5.計(jì)算題（每題5分，共20分）
8、康寧1723玻璃（鋁硅酸鹽玻璃）性能參數(shù)如下：λ=0.021J/(cm﹒s﹒℃)； α=4.6×10-6/℃； σp=7.0Kg/mm2，E=/mm2，μ=0.25。 找出第一和第二個(gè)抗熱震斷裂因素。
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