统计热力学(较完整版)

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第七章、统计热力学基础习题和答案

统计热力学基础 题 择 一、选 1. 下面有关统计热力学的描述,正确的是:( ) A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 C. 统计热力学是热力学的理论基础 D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B 2.在研究N、V、U 有确定值的粒子体系的统计分布时,令∑n i = N,∑n iεi = U, 3.这是因为所研究的体系是:( ) A. 体系是封闭的,粒子是独立的 B 体系是孤立的,粒子是相依的 C. 体系是孤立的,粒子是独立的 D. 体系是封闭的,粒子是相依的 C 4.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε,简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系,其总能量为3ε时,体系的微观状态数为:( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A 5. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律,要求粒子数N 很大,这是因为在推出该定律 6.时:( ) . 假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式 C. 忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法 A 7.对于玻尔兹曼分布定律n i =(N/q) ·g i·exp( -εi/kT)的说法:(1) n i 是第i 能级上的 粒子分布数; (2) 随着能级升高,εi 增大,n i 总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独 8.立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是:( ) A. (1)(3) B. (3)(4) C. (1)(2) D. (2)(4) C 9.对于分布在某一能级εi 上的粒子数n i ,下列说法中正确是:( ) 10.A. n i 与能级的简并度无关 B. εi 值越小,n i 值就越大 C. n i 称为一种分布 D.任何分布的n i 都可以用波尔兹曼分布公式求出 B 11. 15.在已知温度T 时,某种粒子的能级εj = 2εi,简并度g i = 2g j,则εj 和εi 上分布的粒子数之比为:( ) A. 0.5exp( j/2εk T) B. 2exp(- εj/2kT) C. 0.5exp( -εj/kT) D. 2exp( 2 j/kεT) C 12. I2 的振动特征温度Θv= 307K,相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2 的温度 13.是:( ) A. 306 K B. 443 K C. 760 K D. 556 K B 14.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关:( ) A. S、G、F、C v B. U、H、P、C v C. G、F、H、U D. S、U、H、G B 15. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一,下列正确的说法是: ( ) A.Θv 越高,表示温度越高 B.Θv 越高,表示分子振动能越小 C. Θv 越高,表示分子处于激发态的百分数越小 D. Θv 越高,表示分子处于基态的百分数越小 C 16.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G 与A 贡献是不同的:( ) A. 转动运动 B. 电子运动 C. 振动运动 D. 平动运动 D 17.三维平动子的平动能为εt = 7h 2 /(4mV2/ 3 ),能级的简并度为:( )

热力学统计物理总复习知识点

热力学部分 第一章热力学的基本规律 1、热力学与统计物理学所研究的对象:由大量微观粒子组成的宏观物质系统 其中所要研究的系统可分为三类 孤立系:与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统; 闭系:与外界有能量交换但没有物质交换的系统; 幵系:与外界既有能量交换又有物质交换的系统。 2、热力学系统平衡状态的四种参量:几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量。 3、一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相;根据相的数量,可以分为单相系和复相系。 4、热平衡定律(热力学第零定律):如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡,它们彼此也处在热平衡? 5、符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。 6、范德瓦尔斯方程是考虑了气体分子之间的相互作用力(排斥力和吸引力),对理想气体状态方程作了修正之后的实际气体的物态方程。 7、准静态过程:过程由无限靠近的平衡态组成,过程进行的每一步,系统都处于平衡态。 8、准静态过程外界对气体所作的功:dW PdV,外界对气体所作的功是个过程量。 9、绝热过程:系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。绝热过程中内能U是一个态函数:W U B U A 10、热力学第一定律(即能量守恒定律)表述:任何形式的能量,既不能消灭也不能创造,只能从一种形式转换成另一种形式,在转换过程中能量的总量保持恒定;热力学表达式: U B U A W Q ;微分形式:dU dQ dW 11、态函数焓H: H U pV,等压过程:H U p V,与热力学第一定律的公式一比 较即得:等压过程系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加量 12、焦耳定律:气体的内能只是温度的函数,与体积无关,即U U(T)o

统计热力学基础复习整理版汇总

统计热力学基础 一、单选题 1) 统计热力学主要研究(A )。 (A) 平衡体系(B) 近平衡体系(C) 非平衡体系(D) 耗散结构(E) 单个粒子的行为 2) 体系的微观性质和宏观性质是通过( C)联系起来的。 (A) 热力学(B) 化学动力学(C) 统计力学(D) 经典力学(E) 量子力学 3) 统计热力学研究的主要对象是:( D) (A) 微观粒子的各种变化规律(B) 宏观体系的各种性质 (C) 微观粒子的运动规律(D) 宏观系统的平衡性质 (E) 体系的宏观性质与微观结构的关系 4) 下述诸体系中,属独粒子体系的是:(D ) (A) 纯液体(B) 理想液态溶液(C) 理想的原子晶体(D) 理想气体(E) 真实气体 5) 对于一个U,N,V确定的体系,其微观状态数最大的分布就是最可几分布,得出这一结论的理论依据是:(B ) (A) 玻兹曼分布定律(B) 等几率假设(C) 分子运动论(D) 统计学原理(E) 能量均分原理 6) 在台称上有7个砝码,质量分别为1g、2g、5g、10g、50g、100g,则能够称量的质量共有:(B ) (A) 5040 种(B) 127 种(C) 106 种(D) 126 种 7) 在节目单上共有20个节目序号,只知其中独唱节目和独舞节目各占10个,每人可以在节目单上任意挑选两个不同的节目序号,则两次都选上独唱节目的几率是:(A ) (A) 9/38 (B) 1/4 (C) 1/180 (D) 10/38 8) 以0到9这十个数字组成不重复的三位数共有(A ) (A) 648个(B) 720个(C) 504个(D) 495个 9) 各种不同运动状态的能级间隔是不同的,对于同一种气体分子,其平动、转动、振动和电子运动的能级间隔的大小顺序是:(B ) (A)?ε t > ?ε r > ?ε v > ?ε e(B)?ε t < ?ε r < ?ε v < ?ε e (C) ?ε e > ?ε v > ?ε t > ?ε r(D)?ε v > ?ε e > ?ε t > ?ε r (E)?ε r > ?ε t > ?ε e > ?ε v 10) 在统计热力学中,对物系的分类按其组成的粒子能否被分辨来进行,按此原则:(C ) (A) 气体和晶体皆属定域子体系(B) 气体和晶体皆属离域子体系 (C) 气体属离域子体系而晶体属定域子体系(D) 气体属定域子体系而晶体属离域子体系 11) 对于定域子体系分布X所拥有的微观状态t x为:( B)

统计热力学深刻复知识题及答案解析

第三章 统计热力学 复习题及答案 1.混合晶体是由晶格点阵中随机放置N C 个C 分子和D 分子组成的。 (1) 证明分子能够占据格点的花样为 !!)!(D C D C N N N N W += ,若N N N D C 2 1 ==,利用斯特林公式证明 N W 2= (2) 若==D C N N 2,利用上式计算得42=W =16,但实际上只能排出6种花样,究竟何者正确? 为什么? 解:(1)证明:取)(D C N N +的全排列,则总共排列的花样数为)!(D C N N +种,现C N 个相同的C 和D N 个相同的D 。故花样数为!!)!(D C D C N N N N W += 当N N N D C 2 1 ==时 2])!21 [(!)!21()!21()! 21 21(N N N N N N W = += 取自然对数: N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N N W 2ln 2ln 2 1 ln ln 21ln ln )21ln(ln )2 1 ln(ln ]21)21ln(21[2ln )!21ln(2!ln ln ==-=--=-=+--=---=-= N W 2=∴ (2)实际排出6种花样是正确的,因为Stirling 是一个近似公式适用于N 很大时才误差较小。而在N 为4时,用 42=W 来计算就会产生较大误差。 2.(1)设有三个穿绿色、两个穿灰色和一个穿蓝色制服得军人一起列队,试问有多少种对型?现设穿绿色制服得可有三种肩章并任取其中一种佩带,穿灰色制服的可有两种肩章,而穿蓝色的可有两种肩章,试 列出求算队型数目的公式。

热力学与统计物理试题及答案

热力学与统计物理试题及 答案 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

一.选择(25分 ) 1.下列不是热学状态参量的是( ) A.力学参量 B 。几何参量 C.电流参量 D.化学参量 2.下列关于状态函数的定义正确的是( ) A.系统的吉布斯函数是:G=U-TS+PV B.系统的自由能是:F=U+TS C.系统的焓是:H=U-PV D.系统的熵函数是:S=U/T 3.彼此处于热平衡的两个物体必存在一个共同的物理量,这个物理量就是( ) A.态函数 B.内能 C.温度 D.熵 4.热力学第一定律的数学表达式可写为( ) A.W Q U U A B +=- B.W Q U U B A +=- C.W Q U U A B -=- D.W Q U U B A -=- 5.熵增加原理只适用于( ) A.闭合系统 B.孤立系统 C.均匀系统 D.开放系统

二.填空(25分) 1.孤立系统的熵增加原理可用公式表示为()。 2.热力学基本微分方程du=()。 3.热力学第二定律告诉我们,自然界中与热现象有关的实际过程都是()。 4.在S.V不变的情况下,平衡态的()最小。 5.在T.VB不变的情形下,可以利用()作为平衡判据。 三.简答(20分) 1.什么是平衡态平衡态具有哪些特点 2. 3.什么是开系,闭系,孤立系? 四.证明(10分) 证明范氏气体的定容热容量只是温度的函数,与比容无关 五.计算(20分) 试求理想气体的体胀系数α,压强系数β,等温压缩系数 T K

参考答案 一.选择 1~5AACAB 二.填空 1. ds≧0 2. Tds-pdv 3. 不可逆的 4. 内能 5. 自由能判据 三.简答 1.一个孤立系统,不论其初态如何复杂,经过足够长的时间后,将会达到这样状态,系统的各种宏观性质在长时间内不发生变化,这样的状态称为热力学平衡态。特点:不限于孤立系统 弛豫时间 涨落 热动平衡 2.开系:与外界既有物质交换,又有能量交换的系统

北京大学2015年春季学期《投资银行学》在线作业答案

北京大学2015年春季学期投资银行学在线作业 作业ID:13715 -------------------------------------------------------------------------------- 1. 鼓励独立完成作业,严禁抄袭 从事投资银行工作需要具备的基本素质有哪些?(教材第1章第3节) 答:无论在哪一家投资银行工作,想要获得事业的成功,都必须具备以下素质。 第一,要学会自律,而且要有毅力。资本市场并不总是朝着我们预想的方向发展。这个时候,你必须保持乐观、自律、坚持完成余下工作。 第二,要对你从事的工作充满激情。激情、守信和市场知识是成功的三大法宝。一个基本的要求是对当前市场上发生的大事有所了解,投资银行就是要挑选具备这些知识的学生。 第三,具有个人技能以及沟通能力。对于所有金融服务业的公司而言,沟通和团队精神都是不可或缺的品质。具有成功潜质的人沉稳而充满自信,并且能够感染其他人。强烈的求知欲是一个基本的要求。 第四,具有领导力和团队精神。无论在什么情况下,只要有可能,团队里的每一位成员都要达成共识,并按照共识行事。要在投资银行业获得职位,领导力很重要,领导力并不是说一定要超过周围的同事,而是说要想一个领导一样的思考问题——主动地从不同角度思考问题,为那些可能已经运作良好的流程和制度寻求改进的方法,乐意为客户或同事提供额外帮助。 第五,诚信是一切商业活动的基础,在投资银行业尤其如此。无论对跟人而言,还是对职业生涯来说,信任是业务的核心。一旦你成为团队中的一分子,大家对你的期望就是保持最高的道德水准,并保证所做的一切都符合公平原则。企业只愿意雇用那些他们认为具有以上品质的人。 第六,要有被挑战的渴望。华尔街就是靠着挑战而繁荣起来的,华尔街的人们一直在寻找新的、更好的业务模式。你应当渴望挑战,向往那种能够让你的智力与激情到极致的工作。 --------------------------------------------------------------------------------

北京大学物理学院量子力学系列教学大纲

北京大学物理学院量子力学系列教学大纲 课程号: 00432214 新课号: PHY-1-044 课程名称:量子力学 开课学期:春、秋季 学分: 3 先修课程:普通物理(PHY-0-04*以上)、理论力学(PHY-1-051)、电动力学(PHY-1-043)基本目的:使得同学掌握量子力学的基本原理和初步的计算方法,适合于非物理类专业的同学选修。 内容提要: 1.量子力学基本原理:实验基础、Hilbert空间、波函数、薛定谔方程、算符、表象变换、对称性与守恒律 2.一维定态问题:一般讨论、自由粒子、一维方势阱、谐振子、一维势垒3.轨道角动量与中心势场定态问题:角动量对易关系、本征函数、中心势、三维方势阱、三维谐振子、氢原子 4. 量子力学中的近似方法:定态微扰论、跃迁、散射。 5.全同粒子与自旋:全同性原理、自旋的表述、自旋与统计的关系、两个自旋的耦合、磁场与自旋的相互作用 教学方式:课堂讲授 教材与参考书: 曾谨言,《量子力学教程》,北京大学出版社, 1999. 学生成绩评定方法:作业10%、笔试90% 课程号: 00432214 新课号: PHY-1-054 课程名称:量子力学I 开课学期:春、秋季 学分: 4 先修课程:普通物理(PHY-0-04*以上)、高等数学、数学物理方法(PHY-1-011或以上)基本目的: 使得同学掌握量子力学的基本理论框架和计算方法。适合物理学院各类型同学以及非物理类的相关专业同学选修。 内容提要: 1.量子力学基本原理:实验基础、Hilbert空间、波函数、薛定谔方程、算符、表象变换、对称性与守恒律 2.一维定态问题:一般讨论、自由粒子、一维方势阱、谐振子、一维势垒3.轨道角动量与中心势场定态问题:角动量对易关系、本征函数、中心势、

第七章、统计热力学基础习题和答案

统计热力学基础 一、选择题 1. 下面有关统计热力学的描述,正确的是:( ) A. 统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系 B. 统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系 C. 统计热力学是热力学的理论基础 D. 统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科 B 2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时,令∑n i = N,∑n iεi = U, 这是因为所研究的体系是:( ) A. 体系是封闭的,粒子是独立的 B 体系是孤立的,粒子是相依的 C. 体系是孤立的,粒子是独立的 D. 体系是封闭的,粒子是相依的 C 3.假定某种分子的许可能级是0、ε、2ε和3ε,简并度分别为1、1、2、3 四个这样的分子构成的定域体系,其总能量为3ε时,体系的微观状态数为:( ) A. 40 B. 24 C. 20 D. 28 A 4. 使用麦克斯韦-波尔兹曼分布定律,要求粒子数N 很大,这是因为在推出该定律时:( ) . 假定粒子是可别的 B. 应用了斯特林近似公式 C. 忽略了粒子之间的相互作用 D. 应用拉氏待定乘因子法 A 5.对于玻尔兹曼分布定律n i =(N/q)·g i·exp( -εi/kT)的说法:(1) n i是第i 能级上的粒子分布数; (2) 随着能级升高,εi 增大,n i总是减少的; (3) 它只适用于可区分的独立粒子体系; (4) 它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是:( ) A. (1)(3) B. (3)(4) C. (1)(2) D. (2)(4) C 6.对于分布在某一能级εi上的粒子数n i,下列说法中正确是:( ) A. n i与能级的简并度无关 B. εi值越小,n i 值就越大 C. n i称为一种分布 D.任何分布的n i都可以用波尔兹曼分布公式求出 B 7. 15.在已知温度T时,某种粒子的能级εj = 2εi,简并度g i = 2g j,则εj和εi上分布的粒子数之比为:( ) A. 0.5exp(ε j/2kT) B. 2exp(- εj/2kT) C. 0.5exp( -εj/kT) D. 2exp( 2ε j/kT) C 8. I2的振动特征温度Θv= 307K,相邻两振动能级上粒子数之n(v + 1)/n(v) = 1/2的温度是:( ) A. 306 K B. 443 K C. 760 K D. 556 K B 9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关:( ) A. S、G、F、C v B. U、H、P、C v C. G、F、H、U D. S、U、H、G B 10. 分子运动的振动特征温度Θv 是物质的重要性质之一,下列正确的说法是:( ) A.Θv越高,表示温度越高 B.Θv越高,表示分子振动能越小 C. Θv越高,表示分子处于激发态的百分数越小 D. Θv越高,表示分子处于基态的百分数越小 C 11.下列几种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的:( ) A. 转动运动 B. 电子运动 C. 振动运动 D. 平动运动 D 12.三维平动子的平动能为εt = 7h2 /(4mV2/3 ),能级的简并度为:( )

2020年(金融保险)投资银行学(教学大纲)

(金融保险)投资银行学(教学大纲)

《投资银行学》课程教学大纲 (2006年9月修改) 课程名称:投资银行学 学时数:(1)总学时:54周数:18周学时:3 (2)总学时:36周数:18周学时:2 分院(系):金融学院 授课对象:金融学及相关专业本科生 教学目标 《投资银行学》是壹门为金融学及相关专业本科学生开设的专业课程。本课程的教学目的,使学生掌握投资银行作为资本市场的主要中介机构,其运作基本理论和机制、发展特点和趋势;进壹步把握投资银行在市场经济运行中的重要定位、基本功能和发展空间,熟悉和掌握投资银行的基本业务和投资技巧。 随着市场经济的推进,中国资本市场以从试验阶段走向快速和规范发展阶段,成为市场经济机制配置资源的核心.投资银行在资本市场的重要作用日益凸现.针对目前中国投资银行业刚处于起步阶段,运作理论和经验都十分匮乏。本课程教学是立足于中国的改革和发展,从市场经济的推进要求,特别是国有企业的深化改革和建立现代企业制度的现实出发,揭示市场经济条件下投资银行运作的内在背景和基本功能,构筑投资银行运作的基本框架,且注重讲述投资银行的具体业务,剖析投资银行运作成功的具体案例,借鉴西方发达国家的投资银行经验,且分析投资银行运作的风险以及具体业务的拓展等。以用现代投资银行理论和运作成功的实际事例来培养学生,以造就壹大批社会急需的投资银行人才。 采用教材: 戴天柱主编:《投资银行运作理论和实务》,经济管理出版社,2004年8月。 参考书目:

1.黄亚均谢联胜著:《投资银行理论和实务》,高等教育出版社; 2.[美]查里斯★R★吉斯特著、郭浩译:《金融体系中的投资银行》经济科学出版社,1998; 3.陈松男著:《金融分析——投资、融资策略和衍生创新》,复旦大学出版社,2001; 4.吴晓求著:《证券投资学》,中国人民大学出版社,2000; 5.任淮秀著:《.投资银行业务和运营》,中国人民大学出版社,2000; 6.何小峰等著:《投资银行学》,北京大学出版社,2002; 7.Benston,GeorgeJ.TheSeparationofCommercialandInvestmentBanking:TheGlass-St eagallActReconsidered.NewYork:OxfordUniversityPress,1990. 8.Hayes,SamuelL,andPhilipHubbard.InvestmentBanking.Boston:HarvardBusinessSch oolPress,1990. 课程主要内容和课时安排:

统计热力学基本方法

第五章 统计热力学基本方法 在第四章我们论证了最概然分布的微观状态数lnt m 可以代替平衡系统的总微观状态数ln Ω,而最概然分布的微观状态数又可以用粒子配分函数来表示。在此基础上,为了达到从粒子的微观性质计算系统的宏观热力学性质之目的,本章还需重点解决以下两个问题:(1)导出系统的热力学量与分子配分函数之间的定量关系;(2)解决分子配分函数的计算问题。 §5.1 热力学量与配分函数的关系 本节的主要目的是推导出系统的热力学函数与表征分子微观性质的分子配分函数间的定量关系。在此之前先证明β = - 1/(kT ) 一 求待定乘子β 对独立可别粒子系统: ln Ω = ln t m = ln (N !∏i i i ! g i N N ) = ln N ! +i i i ln g N ∑ - ∑i i !ln N 将Stirling 近似公式代入、展开得 ln Ω = N ln N +i i i ln g N ∑ - ∑i i i ln N N 代入Boltzmann 关系式 (4—6)得 S = k (N ln N +i i i ln g N ∑ - ∑i i i ln N N ) 按Boltzmann 分布律公式 N i = q N g i exp (βεi ) ,代入上式的ln N i 中,利用粒子数与能量守恒关系得 独立可别粒子系统: S = k (N ln q -βU ) (5—1a) 独立不可别粒子系统: S = k (N ln q -βU - ln N ! ) (5—1b) 上式表明S 是(U ,N ,β)的函数,而β是U ,N ,V 的函数,当N 一定时,根据复合函数的偏微分法则 N V N U N N V U S U S U S ,,,,??? ? ??????? ????+??? ????=??? ????βββ 对(5—1a,b )式微分结果均为 N V U S ,??? ????N V N V U U q N k k ,,ln ??? ??????? ?????-???? ????+-=βββ (5—2) 又 q = )ex p(g i i i βε ∑ 所以 N V q ,ln ???? ????β = N V q q ,1???? ????β= )ex p(g 1i i i i βεε∑q =N U (5—3) 代入(5—2)式得 N V U S ,? ?? ????= - k β 对照热力学中的特征偏微商关系 T U S N V 1,= ? ?? ???? 便可以得到 kT 1-=β

(完整word版)第9章统计热力学练习题练习题及答案

第九章统计热力学练习题 一、是非题 1、由理想气体组成的系统是独立子系统。( ) 2、由非理想气体组成的系统是非独立子系统。( ) 3、由气体组成的统计系统是离域子系统。( ) 4、由晶体组成的统计系统是定域子系统。( ) 5、假设晶体上被吸附的气体分子间无相互作用,则可把该气体系统视为定域的独立子系统。( ) 6、独立子系统必须遵守∑∑==i i i i i N N N εε的关系,式中ε为系统的总能量, εi 为粒子在i 能级上的能量,N 系统总粒子数,Ni 为分布在能级i 上的粒子数。( ) 7、平动配分函数与体积无关。( ) 8、振动配分函数与体积无关。( ) 9、设分子的平动、振动、转动、电子等配分函数分别以等表示,则分子配分函数q 的因子分解性质可表示为:e r v t q q q q q ln ln ln ln ln +++=。( ) 10、对离域子系统,热力学函数熵S 与分子配分函数q 的关系为ln N U q S Nk Nk T N =++。( ) 二、选择题 1、按照统计热力学系统分类原则,下述系统中属于非定域独立子系统的是:( ) (1)由压力趋于零的氧气组成的系统。 (2)由高压下的氧气组成的系统。 (3)由氯化钠晶体组成的系统。 2. 对定域子系统,某种分布所拥有的微观状态数W D 为:( )。 (1)D !i N i i i g W N =∏ (2) D !! i g i i i N W N N =∏ (3)D !i g i i i N W N =∏ (4) D !! i n i i i g W N n =∏ 3、玻耳兹曼分布:( ) (1)就是最概然分布,也是平衡分布; (2)不是最概然分布,也不是平衡分布;

热力学与统计物理试题及答案

一.选择(25分) 1.下列不是热学状态参量的是( ) A.力学参量 B 。几何参量 C.电流参量 D.化学参量 2.下列关于状态函数的定义正确的是( ) A.系统的吉布斯函数是:G=U-TS+PV B.系统的自由能是:F=U+TS C.系统的焓是:H=U-PV D.系统的熵函数是:S=U/T 3.彼此处于热平衡的两个物体必存在一个共同的物理量,这个物理量就是( ) A.态函数 B.内能 C.温度 D.熵 4.热力学第一定律的数学表达式可写为( ) A.W Q U U A B +=- B.W Q U U B A +=- C.W Q U U A B -=- D.W Q U U B A -=- 5.熵增加原理只适用于( ) A.闭合系统 B.孤立系统 C.均匀系统 D.开放系统 二.填空(25分) 1.孤立系统的熵增加原理可用公式表示为( )。 2.热力学基本微分方程du=( )。

3.热力学第二定律告诉我们,自然界中与热现象有关的实际过程都是()。 4.在S.V不变的情况下,平衡态的()最小。 5.在T.VB不变的情形下,可以利用()作为平衡判据。 三.简答(20分) 1.什么是平衡态?平衡态具有哪些特点? 2.什么是开系,闭系,孤立系? 四.证明(10分) 证明范氏气体的定容热容量只是温度的函数,与比容无关 五.计算(20分) 试求理想气体的体胀系数α,压强系数β,等温压缩系数 T K

参考答案 一.选择 1~5AACAB 二.填空 1. ds≧0 2. Tds-pdv 3. 不可逆的 4. 内能 5. 自由能判据 三.简答 1.一个孤立系统,不论其初态如何复杂,经过足够长的时间后,将会达到这样状态,系统的各种宏观性质在长时间内不发生变化,这样的状态称为热力学平衡态。 特点:不限于孤立系统 弛豫时间 涨落 热动平衡 2.开系:与外界既有物质交换,又有能量交换的系统 闭系:与外界没有物质交换,但有能量交换的系统, 孤立系:与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统四.证明

北京大学量子力学期末试题

量子力学习题(三年级用) 北京大学物理学院 二O O三年

第一章 绪论 1、计算下列情况的Broglie d e -波长,指出那种情况要用量子力学处理: (1)能量为eV .0250的慢中子 () 克2410671-?=μ .n ;被铀吸收; (2)能量为a MeV 的5粒子穿过原子克2410646-?=μ.a ; (3)飞行速度为100米/秒,质量为40克的子弹。 2、两个光子在一定条件下可以转化为正、负电子对,如果两光子的能量相等,问要实现这种转化,光子的波长最大是多少? 3、利用Broglie d e -关系,及园形轨道为各波长的整数倍,给出氢原子能量 可能值。

第二章 波函数与波动力学 1、设()() 为常数a Ae x x a 222 1 -= ? (1)求归一化常数 (2).?p ?,x x == 2、求ikr ikr e r e r -=?=?1121和的几率流密度。 3、若() ,Be e A kx kx -+=? 求其几率流密度,你从结果中能得到什么样的结 论?(其中k 为实数) 4、一维运动的粒子处于 ()? ? ?<>=?λ-0 00x x Axe x x 的状态,其中,0>λ求归一化系数A 和粒子动量的几率分布函数。 5、证明:从单粒子的薛定谔方程得出的粒子的速度场是非旋的,即求证 0=υ?? 其中ρ= υ/j 6、一维自由运动粒子,在0=t 时,波函数为 ()()x ,x δ=?0 求: ?)t ,x (=?2

第三章 一维定态问题 1、粒子处于位场 ()00 0000 ??? ?≥?=V x V x V 中,求:E >0V 时的透射系数和反射系数(粒子由右向左运动) 2、一粒子在一维势场 ?? ???>∞≤≤<∞=0 000x a x x V ) x ( 中运动。 (1)求粒子的能级和对应的波函数; (2)若粒子处于)x (n ?态,证明:,/a x 2= () .n a x x ?? ? ??π-=-2222 6112 3、若在x 轴的有限区域,有一位势,在区域外的波函数为 如 D S A S B D S A S C 22211211+=+= 这即“出射”波和“入射”波之间的关系,

第七章 统计热力学基础

第七章统计热力学基础 一、单选题 1.统计热力学主要研究()。 (A) 平衡体系(B) 近平衡体系(C) 非平衡体系 (D) 耗散结构(E) 单个粒子的行为 2.体系的微观性质和宏观性质是通过()联系起来的。 (A) 热力学(B) 化学动力学(C) 统计力学(D) 经典力学(E) 量子力学 3.统计热力学研究的主要对象是:() (A) 微观粒子的各种变化规律(B) 宏观体系的各种性质 (C) 微观粒子的运动规律(D) 宏观系统的平衡性质 (E) 体系的宏观性质与微观结构的关系 4.下述诸体系中,属独粒子体系的是:() (A) 纯液体(B) 理想液态溶液(C) 理想的原子晶体 (D) 理想气体(E) 真实气体 5.对于一个U,N,V确定的体系,其微观状态数最大的分布就是最可几分布,得出这一结论的理论依据是:() (A) 玻兹曼分布定律(B) 等几率假设(C) 分子运动论 (D) 统计学原理(E) 能量均分原理

6.在台称上有7个砝码,质量分别为1g、2g、5g、10g、50g、100g,则能够称量的质量共有:() (A) 5040 种(B) 127 种(C) 106 种(D) 126 种 7.在节目单上共有20个节目序号,只知其中独唱节目和独舞节目各占10个,每人可以在节目单上任意挑选两个不同的节目序号,则两次都选上独唱节目的几率是:() (A) 9/38 (B) 1/4 (C) 1/180 (D) 10/38 8.以0到9这十个数字组成不重复的三位数共有() (A) 648个(B) 720个(C) 504个(D) 495个 9.各种不同运动状态的能级间隔是不同的,对于同一种气体分子,其平动、转动、振动和电子运动的能级间隔的大小顺序是:() (A)△e t >△e r >△e v >△e e(B)△e t <△e r <△e v <△e e (C) △e e >△e v >△e t >△e r(D)△e v >△e e >△e t >△e r (E)△e r >△e t >△e e >△e v 10.在统计热力学中,对物系的分类按其组成的粒子能否被分辨来进行,按此原则:() (A) 气体和晶体皆属定域子体系(C) 气体属离域子体系而晶体属定域子体系 (B) 气体和晶体皆属离域子体系(D) 气体属定域子体系而晶体属离域子体系 11.对于定位系统分布X所拥有的微观状态t x为:(B) (A)(B)

热力学与统计物理课后习题答案第一章

试求理想气体的体胀系数,压强系数和等温压缩系数。 解:已知理想气体的物态方程为 (1)由此易得 (2) (3) (4) 证明任何一种具有两个独立参量的物质,其物态方程可由实验测得的体胀系数及等温压缩系数,根据下述积分求得: 如果,试求物态方程。 解:以为自变量,物质的物态方程为 其全微分为 (1)全式除以,有 根据体胀系数和等温压缩系数的定义,可将上式改写为 (2)上式是以为自变量的完整微分,沿一任意的积分路线积分,有 (3)

若,式(3)可表为 (4)选择图示的积分路线,从积分到,再积分到(),相应地体 积由最终变到,有 即 (常量), 或 (5)式(5)就是由所给求得的物态方程。确定常量C需要进一步的实验数据。 在和1下,测得一铜块的体胀系数和等温压缩系数分别为可近似看作常量,今使铜块加热至。问: (a)压强要增加多少才能使铜块的体积维持不变?(b)若压强增加100,铜块的体积改变多少? 解:(a)根据题式(2),有 (1)上式给出,在邻近的两个平衡态,系统的体积差,温度差和压强差之间的关系。如果系统的体积不变,与的关系为 (2)在和可以看作常量的情形下,将式(2)积分可得 (3)将式(2)积分得到式(3)首先意味着,经准静态等容过程后,系统在初态和终态的压强差和温度差满足式(3)。但是应当强调,只要

初态和终态是平衡态,两态间的压强差和温度差就满足式(3)。这是因为,平衡状态的状态参量给定后,状态函数就具有确定值,与系统到达该状态的历史无关。本题讨论的铜块加热的实际过程一般不会是准静态过程。在加热过程中,铜块各处的温度可以不等,铜块与热源可以存在温差等等,但是只要铜块的初态和终态是平衡态,两态的压强和温度差就满足式(3)。 将所给数据代入,可得 因此,将铜块由加热到,要使铜块体积保持不变,压强要增强(b)题式(4)可改写为 (4)将所给数据代入,有 因此,将铜块由加热至,压强由增加,铜块体积将增加原体积的倍。 简单固体和液体的体胀系数和等温压缩系数数值都很小,在一定温度范围内可以把和看作常量. 试证明简单固体和液体的物态方程可近似为 解: 以为状态参量,物质的物态方程为 根据习题式(2),有 (1)将上式沿习题图所示的路线求线积分,在和可以看作常量的情形下,有 (2)或 (3)

统计热力学

统计热力学 统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。通过系统粒子的微观性质(分子质量、分子几何构型、分子内及分子间作用力等),利用分子的配分函数计算系统的宏观性质。由于热力学是对大量粒子组成的宏观系统而言,这决定统计热力学也是研究大量粒子组成的宏观系统,对这种大样本系统,最合适的研究方法就是统计平均方法。 微观运动状态有多种描述方法:经典力学方法是用粒子的空间位置(三维坐标)和表示能量的动量(三维动量)描述;量子力学用代表能量的能级和波函数描述。 由于统计热力学研究的是热力学平衡系统,不考虑粒子在空间的速率分布,只考虑粒子的能量分布。这样,宏观状态和微观状态的关联就转化为一种能级分布(宏观状态)与多少微观状态相对应的问题,即几率问题。Boltzmann 给出了宏观性质—熵(S )与微观性质—热力学几率(Ω)之间的定量关系:ln S k =Ω。 热力学平衡系统熵值最大,但是通过概率理论计算一个平衡系统的Ω无法做到,也没有必要。因为在一个热力学平衡系统中,存在一个微观状态数最大的分布(最概然分布),摘取最大项法及其原理可以证明,最概然分布即是平衡分布,可以用最概然分布代替一切分布。因此,有了数学上完全容许的ln Ω≈ln W D,max ,所以,S =k ln W D,max 。这样,求所有分布的微观状态数—热力学几率的问题转化为求一种分布—最概然分布的微观状态数的问题。 波尔兹曼分布就是一种最概然分布,该分布公式中包含重要概念—配分函数。用波尔兹曼分布求任何宏观状态函数时,最后都转化为宏观状态函数与配分函数之间的定量关系。 配分函数与分子的能量有关,而分子的能量又与分子运动形式有关。因此,必须讨论分子运动形式及能量公式,各种运动形式的配分函数及分子的全配分函数的计算。 确定配分函数的计算方法后,最终建立各个宏观性质与配分函数之间的定量关系。

关于热力学与统计物理答案第二章

第二章 均匀物质的热力学性质 2.1 已知在体积保持不变时,一气体的压强正比于其热力学温度. 试证明在温度保质不变时,该气体的熵随体积而增加. 解:根据题设,气体的压强可表为 (),p f V T = (1) 式中()f V 是体积V 的函数. 由自由能的全微分 dF SdT pdV =-- 得麦氏关系 .T V S p V T ??????= ? ??????? (2) 将式(1)代入,有 ().T V S p p f V V T T ?????? === ? ? ?????? (3) 由于0,0p T >>,故有0T S V ??? > ????. 这意味着,在温度保持不变时,该气体的熵随体积而增加. 2.2 设一物质的物态方程具有以下形式: (),p f V T = 试证明其内能与体积无关. 解:根据题设,物质的物态方程具有以下形式: (),p f V T = (1) 故有 ().V p f V T ??? = ???? (2) 但根据式(2.2.7),有 ,T V U p T p V T ?????? =- ? ??????? (3) 所以

()0.T U Tf V p V ???=-= ???? (4) 这就是说,如果物质具有形式为(1)的物态方程,则物质的内能与体积无关,只是温度T 的函数. 2.3 求证: ()0;H S a p ???< ???? ()0.U S b V ??? > ???? 解:焓的全微分为 .dH TdS Vdp =+ (1) 令0dH =,得 0.H S V p T ???=-< ???? (2) 内能的全微分为 .dU TdS pdV =- (3) 令0dU =,得 0.U S p V T ??? => ? ??? (4) 2.4 已知0T U V ??? = ????,求证0.T U p ?? ?= ???? 解:对复合函数 (,)(,(,))U T P U T V T p = (1) 求偏导数,有 .T T T U U V p V p ?????????= ? ? ?????????? (2) 如果0T U V ??? = ????,即有 0.T U p ?? ?= ???? (3) 式(2)也可以用雅可比行列式证明:

投资银行学(教学大纲)

《投资银行学》课程教学大纲 (2006年9月修改) 课程名称:投资银行学 学时数:(1)总学时:54 周数:18 周学时:3 (2)总学时:36 周数:18 周学时:2 分院(系):金融学院 授课对象:金融学及相关专业本科生 教学目标 《投资银行学》是一门为金融学及相关专业本科学生开设的专业课程。本课程的教学目的,使学生掌握投资银行作为资本市场的主要中介机构,其运作基本理论和机制、发展特点和趋势;进一步把握投资银行在市场经济运行中的重要定位、基本功能和发展空间,熟悉和掌握投资银行的基本业务和投资技巧。 随着市场经济的推进,中国资本市场以从试验阶段走向快速和规范发展阶段,成为市场经济机制配置资源的核心.投资银行在资本市场的重要作用日益凸现.针对目前中国投资银行业刚处于起步阶段,运作理论和经验都十分匮乏。本课程教学是立足于中国的改革与发展,从市场经济的推进要求,特别是国有企业的深化改革和建立现代企业制度的现实出发,揭示市场经济条件下投资银行运作的内在背景和基本功能,构筑投资银行运作的基本框架,并注重讲述投资银行的具体业务,剖析投资银行运作成功的具体案例,借鉴西方发达国家的投资银行经验,并分析投资银行运作的风险以及具体业务的拓展等。以用现代投资银行理论和运作成功的实际事例来培养学生,以造就一大批社会急需的投资银行人才。 采用教材: 戴天柱主编:《投资银行运作理论与实务》,经济管理出版社,2004年8月。 参考书目: 1.黄亚均谢联胜著:《投资银行理论与实务》,高等教育出版社; 2.[美]查里斯★R★吉斯特著、郭浩译:《金融体系中的投资银行》经济科学出版社,1998; 3.陈松男著:《金融分析——投资、融资策略与衍生创新》,复旦大学出版社,2001; 4.吴晓求著:《证券投资学》,中国人民大学出版社,2000; 5.任淮秀著:《.投资银行业务与经营》,中国人民大学出版社,2000; 6.何小峰等著:《投资银行学》,北京大学出版社,2002; 7.Benston,GeorgeJ.The Separation of Commercial and Investment Banking:The Glass-Steagall Act Reconsidered. New York: Oxford University Press,1990. 8.Hayes,Samuel L , and Philip Hubbard. Investment Banking. Boston: Harvard Business School Press,1990.

北京大学 真题量子力学

北京大学2003——2012学年 量子力学 考研真题 与原子物理试题答案 可能会有用的公式: 薛定谔方程: ?H i t ψψ?=? 一维定态薛定谔方程:()()()2 2 2 2d V x x E x m dx ψψ??-+= ??? 动量算符: ?p i x ?=? 高斯积分: 2 x e dx α∞ --∞ = ? 一。[30分]一维无限深方势阱: 质量为 m 的粒子在一维无限深方势阱中运动,势阱可表示为: ()()0;0,;0,x a V x x x a ∈??=?∞<>?? 1。[10分]求解能量本征值 n E 和归一化的本征函数()n x ψ; 2。[5分]若已知 0t =时,该粒子状态为:()) 12,0()()x x x ψψψ= +,求t 时刻该粒子的波函数; 3。[5分]求 t 时刻测量到粒子的能量分别为1E 和2E 的几率是多少? 4。[10分]求t 时刻粒子的平均能量E 和平均位置x 。 解:1)[10分]

222 22n n n x a n E ma πψπ???=? ??????=?? 2)[5分] ()(),n iE t n n x t x e ψψ- = 时刻的波函数:( )1212,()()iE t iE t x t x e x e ψψψ--? ?=+?? 3)[5分] t 时刻测量到粒子的能量为1E 的几率是:()() 2 11 ,,2 x t x t ψψ= 时刻测量到粒子的能量为2E 的几率是:()() 2 21,,2 x t x t ψψ= 4)[10分] 平均能量:()()()()22122 5?,,,,24E E E x t E x t x t i x t t ma πψψψψ+?====? 平均位置: ()()()12216,,cos 29E E t a a x x t x x t ψψπ-??== - ??? 二。[30分]一维线性谐振子: 质量为m 的粒子在一维线性谐振子势:22 ()2 m x V x ω= 中运动。按占有数表象,哈密顿可写为: ( ) ? 12 H a a ω=+ 。这里 ?a 是湮灭算符, ? ?a 是产生算符: ?i a x p m i a x p m ωω??=+??? ?? ? ?=-???? 已知一维线性谐振子基态波函数为: 1。[10分]利用产生算符性质: ()()?01?a x x ψψ=,求线性谐振子第一激发态在坐标表象下的波函数:()1x ψ;(()1 2 42 0m x m x e ωωψπ-??= ??? ) 2。[10分]假设粒子处在基态()0x ψ,突然改变一维线性谐振子的“振动频率”为2ωω'=,粒子新的基态能是多少?新的基态波函数是 什么?

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