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《材料物理部分習(xí)題答案》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、固體材料中，聲子在傳播過程之會和晶體Z中的不同質(zhì)點發(fā)生相互作用，也就是會發(fā)生聲子散射，它是(熱導(dǎo)、熱阻)的來源1?說明以下晶體缺陷的濃度衣達(dá)式中各量的物理意義。np-/iexp(——-nexp()FH2kbT2kBTNf：弗朗克爾缺陷載流子的濃度。Ns：肖特基缺陷中載流子的濃度。Ef：形成州朗克爾缺陷所需的能戢。ES/2是形成一摩爾正離子空位的活化能即形成-?摩爾Schottky缺陷活化能的一半N：缺陷載流子的總濃度。Kb：波爾茲曼常數(shù)2.傳輸與極化乃是物質(zhì)對電場的兩種主要響應(yīng)方式。極化對電場響應(yīng)的各種情況分別對何種極化有貢獻(xiàn)？外層電子，
2、特別是價電子受原子核的束縛最小，在外電場的作用下，產(chǎn)生的位移最大，因而對電子位移極化率貢獻(xiàn)也最大；在電場作用下，電介質(zhì)的分子或晶胞中的正負(fù)離子發(fā)生相對位移對離子位移極化有貢獻(xiàn)；在外電場作用下，分子的電偶極矩沿看電場取向，并獲得取向勢能，對固有電矩的取向極化有貢獻(xiàn)。3.簡諧波之間為什么沒有相互作用？對任何材料，何種載流子對電導(dǎo)率起主要導(dǎo)電作用，可通過擴散方式來確定。離子載流子的擴散方式是遷移的基礎(chǔ)。離子的擴散方式主耍冇空位擴散、間隙擴散和亞間隙擴散機理以及環(huán)形機理等。最常見空位和間隙擴散。Schottky缺陷作為一種熱缺陷普遍存在著。-?般
3、而言，負(fù)離子作為骨架，正離子通過空位來遷移。晶體中空位鄰近的正離子獲得能量進(jìn)入到空位中，留下一個新的空位，鄰近的正離子再移入產(chǎn)生新的空位，依次下去，就不斷地改變空位的位置?？偟恼f來，陽離了就在晶格屮運動。4.微觀極化和宏觀極化冇何聯(lián)系？對于各向同性電介質(zhì)，用方程簡單表達(dá)Z。宏觀極化率等于單位體積內(nèi)電介質(zhì)內(nèi)的所冇電子的微觀極化率之和比上真空介電系數(shù)。二者之間關(guān)系：x=Na/￡05?能將直流電轉(zhuǎn)換為具有-?定頻率交流電信號輸出的電子電路或裝置稱為振蕩器，廣泛用于電子工業(yè)、保療、科學(xué)研尤等方面。按振蕩激勵方式可分為向激振蕩器、他激振蕩器；按電路
4、結(jié)構(gòu)可分為阻容振蕩器、電感電容振蕩器、晶體振蕩器、音叉振蕩器等；按輸出波形可分為正弦波、方波、鋸齒波等振蕩器。用所學(xué)知識解釋石英晶體振蕩器的原理。石英晶體振蕩器是利用石英晶體的壓電效應(yīng)及其高品質(zhì)因數(shù)來控制頻率的振蕩器。若在石英晶體的兩個電極上加一電場，晶片就會產(chǎn)生機械變形。反之，若在晶片的兩側(cè)施加機械壓力，則在晶片和應(yīng)的方向上將產(chǎn)生電場，這種物理現(xiàn)象稱為圧電效應(yīng)。如果在晶片的兩極匕加交變電圧，晶片就會產(chǎn)生機械振動，同時晶片的機械振動又會產(chǎn)生交變電常在一般情況下，晶片機械振動的振幅和交變電場的振幅非常微小，但當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定值
5、時，振幅明顯加大，比其他頻率下的振幅大得多，這種現(xiàn)象稱為壓電諧振，它與LC回路的諧振現(xiàn)彖十分相似。石英晶體的切割方向和厚度可決定其振蕩頻率和穩(wěn)定度。6?比較同一組成的單-晶、多晶、非晶態(tài)物質(zhì)的熱導(dǎo)率。答：非晶態(tài)物質(zhì)v多晶v單晶1.結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，導(dǎo)熱系數(shù)越低，晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料，聲了或格波的散射加劇，導(dǎo)熱系數(shù)減小，與單晶比較，多晶體在結(jié)構(gòu)上的完整性及規(guī)整性都比較差，加Z晶界上的雜質(zhì)和畸形等的影響，使得聲子的散射増加。所以多晶的導(dǎo)熱系數(shù)較小2.通常近似的把它當(dāng)做只有幾個晶格間距人小的極細(xì)晶粒組成的晶體來處理，同樣可以用聲子的導(dǎo)熱機構(gòu)來描述去導(dǎo)熱
6、行為，具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)的材料的聲子平均自由程，在高溫下比較容易接近或達(dá)到其最小極限值，因而導(dǎo)熱系數(shù)較低。7?解釋固體材料聲子熱導(dǎo)機理及晶體結(jié)構(gòu)對熱導(dǎo)的影響。聲子熱導(dǎo)機理：在介電體中，熱能的傳導(dǎo)靠晶格振動來實現(xiàn)的。根據(jù)雖子理論，晶榕振動的能戢是戢子化的。通常把晶格振動的量子稱為聲子。這樣，就可以用聲子的概念來衣述介電體的熱傳導(dǎo)過程，把晶格的振動的格波和物質(zhì)的相互作用理解為聲子和物質(zhì)的碰撞。格波在晶體中傳播吋受到的散射，可以認(rèn)為是由于聲子以及聲子與晶界、點陣缺陷的碰撞引起的。晶體結(jié)構(gòu)對熱導(dǎo)的影響：1.結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，導(dǎo)熱系數(shù)越低，晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜的材料
7、，聲子或格波的散射加劇,導(dǎo)熱系數(shù)減小2?多晶體和單晶體的影響不同，與單-晶比較，多晶體在結(jié)構(gòu)上的完整性及規(guī)整性都比較差，加Z晶界上的雜質(zhì)和畸形等的影響，使得聲了的散射增加，所以多晶的導(dǎo)熱系數(shù)較小3.氣孔對絕熱系數(shù)的影響，氣孔能引起聲子的散射，氣孔內(nèi)的氣體導(dǎo)熱系數(shù)很低，因此氣孔總是降低材料的導(dǎo)熱性能力，在較高的溫度下，氣孔率越大，材料導(dǎo)熱系數(shù)小。8.低溫下德拜模型和愛因斯坦模型冇什么不同？愛因斯坦模型忽略了每個原子與它相鄰原子之間的聯(lián)系，而這在極低溫度下十分明顯和重要的，另外愛因斯坦模型假設(shè)所冇原子振動頻率相同，過丁?簡化。徳拜模型認(rèn)為在非
8、常低的溫度下，只有長波的激發(fā)是主要的，對于長波，晶格可以作為連續(xù)介質(zhì)處理Cv^T39.導(dǎo)體、半導(dǎo)體、絕緣體的能帶結(jié)構(gòu)決定了載流子的濃度，即決定了其導(dǎo)電性能。當(dāng)電阻很小吋，為了保證粕:度，需要用
