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第一章1、实物粒子是否具有二相性？何时显示波性？何时显示粒子性？实物粒子具有波粒二象性。当λ≥d波性显示（粒子性模糊）；当λ≤d粒子性显示。2，求下列粒子的德布罗意波的波长；①在300k以下平均热动能E=2/3kT运动的电子，2、以30m/s运动的0、1kq的高尔夫球，并讨论有无必要用量子力学来处理？答：3、什么是物质波，波函数表示的物理意义是什么？物质波是一种几率波，粒子波是对微观粒子运动的统计描述波函数的统计意义：在某一时刻，在空间的某一点，粒子出现的几率正比于该时刻，该地点的波函数的平方。4、请对经典电子学说，量子电子理论及能带理论进行比较。5、解释费米分布函数图的物理意义。答：费密分布函数图的意义：在熔点以下，虽然自由电子都收到激发，但只是在E=kT附近范围内的电子，才能由EF以下能级跳过EF以上能级，即温度变化时，只有小部分的电子受到影响。6、什么是费米界？自由电子所能有的最大能量称为最大费米能能即费米界。7、画出准电子模型的E—K曲线，并指出何处为允带、禁带？答：阴影部分区域为允带，之间夹的空白区域为禁带。8、禁带的起因是什么？对于任意一个K值，不同列原子的反射波相位不同，由于干涉而相互抵消，即反射波为零。表示具有这样K值的电子波在晶体中传播没有受到影响。当前进波的波长为：2a/n，即K=±nπ/a时，形成一个驻波，形成禁带。其中最根本的原因是金属中周期性场的存在，即能带理论。9、什么是布里渊区？答：布里渊区即允带电子所允许存在的能量范围。10，请分析准自由电子近似能级密度与自由电子近似的能级曲线的不同。答：周期性势场的影响导致能隙，使带脑子E—K曲线发生变化，同样也使Z（E）曲线发生变化。当准自由电子逐步填充到金属晶体布氏区中，在填充低能量的能级时，Z（E）遵循自由电子的抛物线关系，OA段。当电子波矢接近步里渊区边界时，dE/dk直比自由电子近似的dE/dk值小，即对于同样的能级变化，准自由电子近似的K值变化量大于自由电子近似的k的变化值，所以在△E范围内准自由电子近似包含的能级数多，即Z（E）曲线提高，AB段。当费米面接触步氏区边界时，Z（E）达最大值，其后只有步氏区角落部分能级可以填充，Z（E）下降，BC段。当步氏区完全填满时，Z（E）为零。11、请画出能带交叠时的准自由电子能级曲线Z（E）并加以分析。答：能带交叠，总的Z（E）曲线是各区Z（E）曲线的叠加。其中虚线是第一，第二步氏区的状态密度；实线是叠加的状态密度；影线部分是已填充的能级。12、请画出2个H原子距离R≈0.53A时，形成稳定的分子，2个电子占据的能级情况，并以能级角度说明。答：两个原子靠近，能级分裂成两个A和B，形成稳定的分子，2个电子占据较低的能级B，反平行自旋。13、对金属来说，如果N个原子键合（如果原子为同一量子状态），晶体能级将发生什么变化？请画出。答：N个原子键合时，一个原子能级分裂为N个分子能级（能量下降）14、测不准关系表明什么？是否是测量仪器不够精确所致？测不准关系表明：对于微观粒子不能同时用确定的位置和确定的动量来描述。不是测量仪器不够精确所致。因为微观粒子显示波性，如果要愈加精确的测量某一个量，另一个量就愈加测不准。15、是否可以将P、X同时测准？为什么？对于低速运动的宏观粒子，可以同时测准，而对于微观粒子，则不能同时测准。因为低速运动的宏观粒子，主要表现粒子性，而波动性非常弱：而微观粒子，显示波性，由海森堡测不准关系：ΔXΔP≥nh，当ΔP→0，ΔP→∞；当ΔP→0，ΔX→∞，所以不能将P，X同时测准。第二章：电学1、金属晶体产生电阻的根源是什么？由于粒子热振动和晶体点阵完整性收到破坏，使得电子波在传播过程中收到散射。2、试述金属中电子闪射系数u同马基森定律间的关系。答：3、简述金属电阻率在不同温度范围内与温度的关系。4、简述双电桥法测量电阻的优点，有关导线和接触电阻是如何消除的？（1）可减少导线和接头电阻引起的误差（2）能灵敏的反映出X待测电阻的变化，即测量精度较高。因为检流计G不是直接连接在X、N上，而是通过大电阻R1、R2连接，所以连接导线的电阻和接头的接触电阻引起的误差基本上不影响测量精度。它们与R1、R2相比很小，可以忽略不计。VB=VD实际上已包含了它们的影响。所以不减少导线和接触电阻引起的误差。5、如何采用电阻法测绘二元共晶图中的溶解度曲线。选定一系列不同成分的二元合金，分别在不同温度下淬火，并测量其电阻值，给出不同淬火温度下的电阻率与合金成分的关系。一定成分的合金电阻率随淬火温度升高而增加；因为淬火温度升高，固溶体的溶解度也增加。同一次货温度下，随着成分的变化，电阻率—成分曲线，出现双曲线（单相固溶体），直线（二相合金），直线与双曲线交点，即表示在该温度下的固溶体中最大溶解度对于所有淬火温度和相应的最大溶解度，作出溶解度曲线。6、请对二元连续固溶体电阻率与重量浓度间的关系用图表示，并加以说明。答：ρ与组元重量浓度成非直线关系，中间部分电阻率最高，两边电阻率低。7、如何用电阻法评价半导体单晶的纯度？答：用相对电阻率ρ300K/ρ4.2K大小来衡量半导体单晶体的纯度。8、请用能带理论解释材料导体、半导体、绝缘体的特性。答：根据晶体的能带分布情况以及电子在能带中的填充情况可分为（1）有公共禁带（2）五公共禁带（3）电子填满一个能带（4）电子没有点满一个能带热学1、试述经典热容理论、爱因斯坦热容理论与德拜热熔理论比较的异同之处。答：2、德拜热容的成功之处是什么？答：德拜热容的成功之处是在低温下，德拜热容理论很好的描述了晶体热容，CV.M∝T的三次方。。3何为德拜温度？有什么物理意义？答：HD=hνMAX/k德拜温度反映了原子间结合力，德拜温度越高，原子间结合力越强。4、何为差热分析？画出共析钢差热分析曲线，并分析亚共析钢差热分析曲线与其之区别。差热分析是在程序控制温度下，测量处于同一条件下样品与参比物的温度差和温度关系的一种技术。答：差热分析是在程序控制温度下，测量处于同条件下样品与参比物的温度差和温度关系的一种技术5、“所有金属的热容都是固定不变的，等于3R”此种手法对吗？请结合金属铜的热熔曲线说明。答：6、陶瓷材料与金属材料热容相比主要差别是什么？陶瓷材料主要由离子键和共价键组成，室温几乎无自由电子，因此热容与温度的关系更符合德拜模型。而金属材料其内部有大量自由电子，在温度很低时，应当考虑自由电子对热容的贡献。7、什么是一级相变？什么是二级相变？各有哪些变化？在相变点，两相的化学势等，但两相的化学势的一级偏微商不相等，这种相变称为“一级相变”。在相变点，两相的化学势和化学势的一级偏微商相等，但化学势的二级偏微商不等，这种相变称为“二级相变”。一级相变有提及的变化和半岁相变潜热的发生。比容突变，相应的膨胀系数将有不连续的变化，在转变点，为无限大。热焓，热容发生突变（无限大）。二级相变发生一个有限的温度范围，热焓逐渐变化，热容发生剧烈变化（有限值），在相变带你处，膨胀曲线有折点。8、请比较DSC法，DTA法各有什么特点？DSC特点：（1）试样与标样各有一个加热器和传感器。（2）通过外接调节试样的加热功率，。（3）直接求出热流。（4）K值不是温度的函数。DTA特点：优点：测试速度快，样品用量少，适用范围广。缺点：K值随温度变化，定量分析有相当困难。9、在金属凝固和熔化热分析曲线上实验曲线与理论曲线有何不同？试验曲线不像理想曲线，在转折点处有明显的尖角，往往呈圆弧线，原因：1、热电偶测温滞后；2、接近凝固时缺乏搅拌；3、固体原子扩散慢，成分不平衡；4、潜热消除方法，A、在合金固相线下长时间均匀化；B、金相法校正，或测完加热曲线再测冷却曲线加以补充。10、试分析SuJ2钢等温转变示差热分析曲线。曲线说明，当试样投入等温盐浴炉之后，热电势下降，这是由于试样和标样在冷却过程中温度不同造成的。经52S后，由于试件发生相变产生热效应使试样温度上升，则示差热电势向正向变化，在200S后回到变化前的状态，因此可以认为52S即是SUJ2钢在300℃等温分解的孕育期。示差热电势增加（发热）的开始的时间就是相变开始的时间，发热恢复的时间即为转变终了时间。12、试用双原子模型说明固体热膨胀的物理本质。固体材料热膨胀本质归结为点阵结构中的质点间平均距离随温度升高而增大。晶格振动中相邻质点间的作用力实际上是非线性的，即作用力并不简单的与位移成正比。若以双原子模型解释，经典热容理论爱因斯坦热容理论德拜热容理论假设将气体分子热熔理论直接用于固体（1）晶格中每个原子都在做振动，而且晶格振动的能量是量子化的（2）晶格重点每一个原子都在做独立的震动。震动的频率都相同（1）原子震动具有很宽的振动谱（2）假设存在最大振动频率Vmax(3)某频率可能具有的谐振子数，由频率分布函数决定（4）频率从ｖ到ｖ＋ｄｖ之间振子数为ｇ（ｖ）ｄｖ结论C=3R=常数=24.9（J/mol.k）所有金属的摩尔热容量都是一个固定不变与温度无关的常数高温CV。M≈3R=24.9低温CV≈3R（hν/kT）2exp（-hν/kT）温度较高时，爱因斯坦模型因实验结果较符合高温CV。M≈3R=24.9低温CV.M∝T的三次方适用范围室温以上，与III区很符合。但不能解释C随T下降而下降的事实温度较高时，与实验相符温度较高区，低温区误差来源完全用气体分子热熔理论忽略了邻近原子之间的存在的联系。认为每个原子的振动频率是相同的把晶体堪称是连续介质，考虑了晶格振动对热容的贡献，忽略了自由电子对热容的贡献作平行横轴的平行线1、2、3···，它们与横轴的距离分别代表在Ｔ１、Ｔ２···Ｔ温度下质点振动的总能量。由图可见，其平衡位置随温度升高将沿着ＡＢ线变化，温度升的越高，则平衡位置移的越远，引起晶体膨胀。根据波尔兹曼统计，可以算出平均位移这是4错了死全家此式说明，随温度增加，原子偏离ＯＫ振动中心距增大，物体宏观上膨胀了。13、影响热膨胀的因素有哪些？温度、合金成分和相变、晶体缺陷、晶体各向异性、铁磁性转变的影响。14、膨胀的反常行为有什么实际意义，举例说明之。由于获得膨胀系数为零或负值的因瓦合金或者在一定温度范围的膨胀系数基本不变的可伐合金有重大工业意义。15，某合金的试样，利用膨胀法测量得其实验曲线如图所示（加热速度很慢）1）找出材料的相变点2）如果加热速度较快，曲线有什么变化？请绘出示意图。3）如果改用差热分析测定此试样的相变温度，实验曲线大约是什么样子？16、钢的不同显微组织的密度，比较排序。从密度大小排：马氏体＜铁素体+Fe3C（珠光体，贝氏体）＜奥氏体从比容大小排：马氏体＞渗碳体＞铁素体＞珠光体＞奥氏体17、为了读出蠕变机上两臂的相对位移，用长0.5m的棒与百分表连接，假定市内温度最大波动为10℃。（1）如果此棒用纯铁制造可能产生多大误差？（2）如果改用因瓦合金制造，误差将是多少？磁学1，什么是原子固有磁矩？答，原子的电子轨道磁矩和电子的自旋磁矩构成了原子的固有磁矩，也称本征磁矩。2电子磁矩的最小单位是什么？答：3，金属到底是抗磁性还是顺磁性从哪些方面判断？答：要从正离子的抗磁性，正离子的顺磁性，自由电子的抗磁性，自由电子的顺磁性四个方面综合讨论。4，正离子抗磁性的特点？答：1）来源于电子的轨道磁矩；2）与T无关；3）任何原子，分子中都存在有△Me，但很小5，正离子的顺磁性的特点？答：1）来源于电子的固有磁矩；2）正离子的顺磁性与温度成反比3）顺磁性物质磁化率比抗磁性物质磁化率大1~3个能量级。6，自由电子顺磁性的特点？答：1）来源于自由电子的自旋磁矩；2）自由电子的顺磁磁化率与温度的关系不大，基本上为一个常数；7，什么是铁磁性材料的退磁场？与那些因素有关？答：当铁磁体表面出现磁极后，除在铁磁体周围空间产生磁场外，在铁磁体的内部也产生磁场。这一磁场与铁磁体的磁化强度方向相反，它起到退磁的作用，因此称为退磁场。退磁场与以下两个因素相关：1）铁磁体的形状，越粗越短，退磁场越大；2）外磁场，外磁场越大，磁化强度越大，退磁场越大。8，什么是自发磁化理论？答：铁磁性材料的磁性是自发产