物理学11章习题解答
[物理学11章习题解答]
11-7 在磁感应强度大小为b = 0.50 t的匀强磁场中，有一长度为l = 1.5 m的导体棒垂直于磁场方向放置，如图11-11所示。如果让此导体棒以既垂直于自身的长度又垂直于磁场的速度v向右运动，则在导体棒中将产生动生电动势。若棒的运动速率v = 4.0 m?s-1 ，试求：
(1)导体棒内的非静电性电场k；
(2)导体棒内的静电场e；
(3)导体棒内的动生电动势ε的大小和方向；
(4)导体棒两端的电势差。
解
(1)根据动生电动势的表达式
图11-11
,
由于()的方向沿棒向上，所以上式的积分可取沿棒向上的方向，也就是d l的方向取沿棒向上的方向。于是可得
.
另外，动生电动势可以用非静电性电场表示为
.
以上两式联立可解得导体棒内的非静电性电场，为
,
方向沿棒由下向上。
(2)在不形成电流的情况下，导体棒内的静电场与非静电性电场相平衡，即
,
所以，e的方向沿棒由上向下，大小为
.
(3)上面已经得到
,
方向沿棒由下向上。
(4)上述导体棒就相当一个外电路不通的电源，所以导体棒两端的电势差就等于棒的动生电动势，即
,
棒的上端为正，下端为负。
11-8如图11-12所表示，处于匀强磁场中的导体回路abcd，其边ab可以
滑动。若磁感应强度的大小为b = 0.5 t，电阻为r = 0.2 ω，ab边长为l = 0.5 m，
ab边向右平移的速率为v = 4 m?s-1 ，求：
(1)作用于ab边上的外力；
图11-12
(2)外力所消耗的功率；
(3)感应电流消耗在电阻r上的功率。
解
(1)当将ab向右拉动时，ab中会有电流通过，流向为从b到a。ab中一旦出现电流，就将受到安培力f的作用，安培力的方向为由右向左。所以，要使ab向右移动，必须对ab施加由左向右的力的作用，这就是外力f外。
在被拉动时，ab中产生的动生电动势为
,
电流为
.
ab所受安培力的大小为
,
安培力的方向为由右向左。外力的大小为
,
外力的方向为由左向右。
(2)外力所消耗的功率为
.
(3)感应电流消耗在电阻r上的功率为
.
可见，外力对电路消耗的能量全部以热能的方式释放出来。
11-9有一半径为r的金属圆环，电阻为r，置于磁感应强度为b的匀强磁场中。初始时刻环面与b垂直，后将圆环以匀角速度ω绕通过环心并处于环面内的轴线旋转π/2。求：
(1)在旋转过程中环内通过的电量；
(2)环中的电流；
(3)外力所作的功。
解
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一填空题 1、X射线管的负极，包括灯丝和聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压和灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中，用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损失__和__辐射损失__. 5、X射线在空间某一点的强度是指单位时间通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。 6、在医学应用中，常用X射线的量和质来表示X射线的强度，量是质是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ／ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc／ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关，仅与物质的___每克电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时，__μp／ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时，μp／ρ Zln(hυ)________________。 12、在X射线与物质的相互作用时，整个诊断X射线的能量围都有__ 10keV-100keV __产生，所占比例很小，对辐射屏蔽的影响不大。
13、在X射线与物质的相互作用时，总的衰减系数μ／ρ=_μτ／ρ+μc／ρ+μp／ρ+μcoh／ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时，在10keV～100MeV能量围的低能端部分_____光电__效应占优势，中间部分____康普顿___效应占优势，高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___和___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减和物质所致的_____吸收____衰减. 19、X射线影像是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时，胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10％__，其余的光密度都是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶，灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____. 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。 24、X－CT的本质是___衰减系数___成像. 25、窗口技术中的窗宽是指___放大的灰度围上下限之差____ 26、窗口技术中的窗位是指大围的中心灰度值
大学物理第一章质点运动学习题解(详细、完整)
第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 解：加速度是描写质点状态变化的物理量，速度是描写质点运动状态的物理量，故填“速度”。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0，a n =常量的运动是 运动。 解：匀速率；直线；匀速直线；匀速圆周。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟，他能以与水平成30°角，其值为30m/s 的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为 （)m/s 102=g 。 解：此沟的宽度为 m 345m 10 60sin 302sin 220=??==g R θv 1–4 一质点在xoy 平面运动，运动方程为t x 2=，229t y -=，位移的单位为m ，试写出s t 1=时质点的位置矢量__________；s t 2=时该质点的瞬时速度为__________，此时的瞬时加速度为__________。 解：将s t 1=代入t x 2=，229t y -=得 2=x m ，7=y m s t 1=故时质点的位置矢量为 j i r 72+=（m ） 由质点的运动方程为t x 2=，229t y -=得质点在任意时刻的速度为 m/s 2d d ==t x x v ，m/s 4d d t t x y -==v s t 2=时该质点的瞬时速度为 j i 82-=v （m/s ） 质点在任意时刻的加速度为 0d d ==t a x x v ，2m/s 4d d -==t a y y v s t 2=时该质点的瞬时加速度为j 4-m/s 2 。
固体物理学》概念和习题 答案
《固体物理学》概念和习 题答案 The document was prepared on January 2, 2021
《固体物理学》概念和习题固体物理基本概念和思考题： 1.给出原胞的定义。 答：最小平行单元。 2.给出维格纳-赛茨原胞的定义。 答：以一个格点为原点，作原点与其它格点连接的中垂面(或中垂线)，由这些中垂面(或中垂线)所围成的最小体积(或面积)即是维格纳-赛茨原胞。 3.二维布喇菲点阵类型和三维布喇菲点阵类型。 4. 请描述七大晶系的基本对称性。 5. 请给出密勒指数的定义。 6. 典型的晶体结构（简单或复式格子，原胞，基矢，基元坐标）。 7. 给出三维、二维晶格倒易点阵的定义。 8. 请给出晶体衍射的布喇格定律。 9. 给出布里渊区的定义。 10. 晶体的解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面为什么 11. 写出晶体衍射的结构因子。 12. 请描述离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体的结合力形式。 13. 写出分子晶体的雷纳德-琼斯势表达式，并简述各项的来源。 14. 请写出晶格振动的波恩-卡曼边界条件。 15. 请给出晶体弹性波中光学支、声学支的数目与晶体原胞中基元原子数目之间的关系以及光学支、声学支各自的振动特点。（晶体含N个原胞，每个原胞含p个原子，问该晶体晶格振动谱中有多少个光学支、多少个声学支振动模式）
16. 给出声子的定义。 17. 请描述金属、绝缘体热容随温度的变化特点。 18. 在晶体热容的计算中，爱因斯坦和德拜分别做了哪些基本假设。 19. 简述晶体热膨胀的原因。 20. 请描述晶体中声子碰撞的正规过程和倒逆过程。 21. 分别写出晶体中声子和电子分别服从哪种统计分布（给出具体表达式） 22. 请给出费米面、费米能量、费米波矢、费米温度、费米速度的定义。 23. 写出金属的电导率公式。 24. 给出魏德曼-夫兰兹定律。 25. 简述能隙的起因。 26. 请简述晶体周期势场中描述电子运动的布洛赫定律。 27. 请给出在一级近似下，布里渊区边界能隙的大小与相应周期势场的傅立叶分量之间的关系。 28. 给出空穴概念。 29. 请写出描述晶体中电子和空穴运动的朗之万（Langevin）方程。 30. 描述金属、半导体、绝缘体电阻随温度的变化趋势。 31. 解释直接能隙和间接能隙晶体。 32. 请说明本征半导体与掺杂半导体的区别。 33. 请解释晶体中电子的有效质量的物理意义。 34. 给出半导体的电导率。 35. 说明半导体的霍尔效应与那些量有关。 36. 请解释德哈斯-范阿尔芬效应。
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一填空题 1、X射线管的负极,包括灯丝与聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压与灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中,用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损失__与__辐射损失__、 5、X射线在空间某一点的强度就是指单位时间内通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总与。 6、在医学应用中,常用X射线的量与质来表示X射线的强度,量就是质就是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ／ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc／ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关,仅与物质的___每克电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时,__μp／ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时,μp／ρ Zln(hυ)________________。 12、在X射线与物质的相互作用时,整个诊断X射线的能量范围内都
有__ 10keV-100keV __产生,所占比例很小,对辐射屏蔽的影响不大。 13、在X射线与物质的相互作用时,总的衰减系数μ／ρ=_μτ／ρ+μc／ρ+μp／ρ+μcoh／ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时,在10keV～100MeV能量范围的低能端部分_____光电__效应占优势,中间部分____康普顿___效应占优势,高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线就是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过就是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___与___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减与物质所致的_____吸收____衰减、 19、X射线影像就是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时,胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10％__,其余的光密度都就是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶,灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____、 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。 24、X－CT的本质就是___衰减系数___成像、 25、窗口技术中的窗宽就是指___放大的灰度范围上下限之差____
大学物理第一章 习题
第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0，a n =常量的运动是 运动。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟，他能以与水平成30°角，其值为30m/s 的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为 （)m /s 102=g 。 1–4 一质点在xoy 平面内运动，运动方程为t x 2=，229t y -=，位移的单位为m ，试写出s t 1=时质点的位置矢量__________；s t 2=时该质点的瞬时速度为__________，此时的瞬时加速度为__________。 1–5 一质点沿x 轴正向运动，其加速度与位置的关系为x a 23+=，若在x =0处，其速度m /s 50=v ，则质点运动到x =3m 处时所具有的速度为__________。 1–6 一质点作半径R =1.0m 的圆周运动，其运动方程为t t 323+=θ，θ以rad 计，t 以s 计。则当t =2s 时，质点的角位置为________；角速度为_________；角加速度为_________；切向加速度为__________；法向加速度为__________。 1–7 下列各种情况中，说法错误的是[ ]。 A ．一物体具有恒定的速率，但仍有变化的速度 B ．一物体具有恒定的速度，但仍有变化的速率 C ．一物体具有加速度，而其速度可以为零 D ．一物体速率减小，但其加速度可以增大 1–8 一个质点作圆周运动时，下列说法中正确的是[ ]。 A ．切向加速度一定改变，法向加速度也改变 B ．切向加速度可能不变，法向加速度一定改变 C ．切向加速度可能不变，法向加速度不变 D ．切向加速度一定改变，法向加速度不变 1–9 一运动质点某瞬时位于位置矢量),(y x r 的端点处，对其速度大小有四种意见： （1）t r d d （2）t d d r （3）t s d d （4）2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 下述判断正确的是[ ]。 A ．只有（1），（2）正确 B ．只有（2），（3）正确 C ．只有（3），（4）正确 D ．只有（1），（3）正确 1–10 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=（其中a 、b 为常量），则该质点作[ ]。 A ．匀速直线运动 B ．变速直线运动 C ．抛物线运动 D ．一般曲线运动 1–11 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为S ＝5＋4t –t 2（SI ），则小球运动到最高点的时刻是[ ]。
固体物理学题库..doc
一、填空 1.固体按其微结构的有序程度可分为 _______、_______和准晶体。 2.组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为 _______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为 _________。 3.在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为 ______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为 ____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括 ______________晶体结构和 ______________晶体结构。 5.简单立方结构原子的配位数为 ______；体心立方结构原子的配位数为 ______。6．NaCl 结构中存在 _____个不等价原子，因此它是 _______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的 ______________格子套构而成的。 7.金刚石结构中存在 ______个不等价原子，因此它是 _________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4 的长度套构而成，晶胞中有 _____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足 a i b j 2 ij 2 ,当i j时 关系的 b1,b 2, b 3为基矢，由0，当 i （ i, j 1,2,3) j时 K h h b h b h构b成的点阵，称为 _______。 1 1 2 2 3 10.晶格常数为 a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为 ________。 11.晶格常数为 a 的面心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 12.晶格常数为 a 的体心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 13.晶格常数为 a 的简立方晶格的 (010)面间距为 ________ 14.体心立方的倒点阵是 ________________点阵，面心立方的倒点阵是 ________________点阵，简单立方的倒点阵是________________。 15.一个二维正方晶格的第一布里渊区形状是 ________________。 16.若简单立方晶格的晶格常数由 a 增大为 2a，则第一布里渊区的体积变为原来的 ___________倍。
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医学影像物理学题库 第一章第一节第一部分X射线管 一、填空题 1．X射线管的负极，包括和两部分。 2．想获得大的管电流需要选取大的和。 3．在普通X射线摄影中，用作为阳极靶。 二、名词解释 1．管电压———— 2．管电流———— 3．有效焦点———— 三、选择题 1．关于X射线管阳极正确的说法是（） A. 阳极是一个导电体。 B. 阳极一定是固定的。 C. 阳极为X射线管的靶提供机械支撑。 D. 阳极是一个良好的热辐射体。2．影响X射线有效焦点的因素有（） A.灯丝尺寸 B.靶倾角 C.管电流 D.管电压 四、简答题 1．产生X射线必须具备那些条件？ 第二部分X射线的产生机制 一、填空题 1. 高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为_______________和______________. 三、选择题 1.下面有关连续X射线的解释，正确的是（） A．连续X射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果。 B．连续X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果。 C．连续X射线的质与管电流无关。 D．连续X射线的最大能量决定于靶物质的原子序数。 E．连续X射线的最大能量决定于管电压。 2.下面有关标识X射线的解释，正确的是（） A．标识X射线的产生与高速电子的能量无关。 B．标识X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果。 C．滤过使标识X射线变硬。 D．标识X射线的波长由跃迁电子的能级差决定。 E．靶物质原子序数越高，标识X射线的能量就越大。 3. 能量为80keV的电子入射到X射线管的钨靶上产生的结果是（） A. 连续X射线的最大能量是80keV。 B. 标识X射线的最大能量是80keV。 C. 产生的X射线绝大部分是标识X射线。 D. 仅有1％的电子能量以热量的形式沉积在钨靶中。 4.影响X射线能谱的大小和相对位置的因素有（） A.管电流 B.管电压 C.附加滤过 D.靶材料 E.管电压波形
大学物理 第一章练习及答案
一、判断题 1. 在自然界中，可以找到实际的质点. ···················································································· [×] 2. 同一物体的运动，如果选取的参考系不同，对它的运动描述也不同. ···························· [√] 3. 运动物体在某段时间内的平均速度大小等于该段时间内的平均速率. ···························· [×] 4. 质点作圆周运动时的加速度指向圆心. ················································································ [×] 5. 圆周运动满足条件d 0d r t =，而d 0d r t ≠ . · ··············································································· [√] 6. 只有切向加速度的运动一定是直线运动. ············································································ [√] 7. 只有法向加速度的运动一定是圆周运动. ············································································ [×] 8. 曲线运动的物体，其法向加速度一定不等于零. ································································ [×] 9. 质点在两个相对作匀速直线运动的参考系中的加速度是相同的. ···································· [√] 10. 牛顿定律只有在惯性系中才成立. ························································································ [√] 二、选择题 11. 一运动质点在某时刻位于矢径(),r x y 的端点处，其速度大小为：（ C ） A. d d r t B. d d r t C. d d r t D. 12. 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为2 54SI S t t =+-（） ，则小球运动到最高点的时刻是： （ B ） A. 4s t = B. 2s t = C. 8s t = D. 5s t = 13. 一质点在平面上运动，已知其位置矢量的表达式为22 r at i bt j =+ （其中a 、b 为常量）则 该质点作：（ B ） A. 匀速直线运动 B. 变速直线运动 C. 抛物线运动 D. 一般曲线运动 14. 某物体的运动规律为2d d v kv t t =-，式中的k 为大于0的常数。当0t =时，初速为0v ，则速 度v 与时间t 的关系是：（ C ） A. 0221v kt v += B. 022 1 v kt v +-= C. 021211v kt v += D. 0 21211v kt v +-= 15. 在相对地面静止的坐标系中，A 、B 二船都以2m/s 的速率匀速行驶，A 沿x 轴正方向，B
大学物理习题册题目及答案第5单元 狭义相对论
第一章 力学的基本概念(二) 狭义相对论 序号 学号 姓名 专业、班级 一 选择题 [ B ]1. 一火箭的固有长度为L ，相对于地面作匀速直线运动的速度为1v ，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为2v 的子弹，在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间是 （A ） 21v v L + （B ）2v L （C ）12v v L - （D ）211) /(1c v v L - [ D ]2. 下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的。 (2) 在真空中，光的速率与光的频率、光源的运动状态无关。 (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。 其中哪些说法是正确的 (A) 只有(1)、(2)是正确的; (B) 只有(1)、(3)是正确的; (C) 只有(2)、(3)是正确的; (D) 三种说法都是正确的。 [ A ]3. 宇宙飞船相对于地面以速度v 作匀速直线飞行，某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号，经过t ?(飞船上的钟)时间后，被尾部的接收器收到，则由此可知飞船的固有长度为 (A) t c ?? (B) t v ?? (C) 2)/(1c v t c -??? (D) 2 ) /(1c v t c -?? (c 表示真空中光速) [ C ]4. 一宇宙飞船相对于地以0.8c ( c 表示真空中光速 )的速度飞行。一光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长度为90m ，地球上的观察者测得光脉冲从船上尾发出和到达船头两事件的空间间隔为 (A) m 90 (B) m 54 (C)m 270 (D)m 150 [ D ]5. 在参考系S 中，有两个静止质量都是 0m 的粒子A 和B ，分别以速度v 沿同一直线相向运动，相碰后合在一起成为一个粒子，则其静止质量0M 的值为 (A) 02m (B) 2 0)(12c v m - (C) 20)(12c v m - (D) 2 0) /(12c v m - ( c 表示真空中光速 ) [ C ]6. 根据相对论力学，动能为 MeV 的电子，其运动速度约等于 (A) c 1.0 (B) c 5.0 (C) c 75.0 (D) c 85.0 ( c 表示真空中光速, 电子的静止能V e M 5.020=c m ) [ A ]7. 质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的多少倍 （A ）5 （B ）6 （C ）3 （D ）8 二 填空题 1. 以速度v 相对地球作匀速直线运动的恒星所发射的光子，其相对于地球的速度的大小为 ____________C________________。 2.狭义相对论的两条基本原理中， 相对性原理说的是 _ __________________________略________________________. 光速不变原理说的是 _______________略___ _______________。 3. 在S 系中的X 轴上相隔为x ?处有两只同步的钟A 和B ，读数相同，在S '系的X '的轴上也有一只同样的钟A '。若S '系相对于S 系的运动速度为v , 沿X 轴方向且当A '与A 相遇时，刚好两钟的读数均为零。那么，当A '钟与B 钟相遇时，在S 系中B 钟的读数是v x /?；此时在S '系中A '钟的 读数是 2 )/(1)/(c v v x -? 。 4. 观察者甲以 c 5 4的速度(c 为真空中光速)相对于观察者乙运动，若甲携带一长度为l 、截面积为S 、 质量为m 的棒，这根棒安放在运动方向上，则 (1) 甲测得此棒的密度为 s l m ； (2) 乙测得此棒的密度为 s l m ?925 。 三 计算题
固体物理习题与答案
《固体物理学》习题解答 黄昆 原著 韩汝琦改编 （志远解答，仅供参考） 第一章 晶体结构 1.1、 解：实验表明，很多元素的原子或离子都具有或接近于球形对称结构。因此，可以把这些原子或离子构成的晶体看作是很多刚性球紧密堆积而成。这样，一个单原子的晶体原胞就可以看作是相同的小球按点阵排列堆积起来的。它的空间利用率就是这个晶体原胞所包含的点的数目n 和小球体积V 所得到的小球总体积nV 与晶体原胞体积Vc 之比，即：晶体原胞的空间利用率， Vc nV x = （1）对于简立方结构：（见教材P2图1-1） a=2r ， V= 3r 3 4π，Vc=a 3 ，n=1 ∴52.06r 8r 34a r 34x 3 333=π=π=π= （2）对于体心立方：晶胞的体对角线BG=x 3 3 4a r 4a 3=?= n=2, Vc=a 3 ∴68.083)r 3 34(r 342a r 342x 3 3 33≈π=π?=π?= （3）对于面心立方：晶胞面对角线BC=r 22a ,r 4a 2=?= n=4，Vc=a 3 74.062) r 22(r 344a r 344x 3 3 33≈π=π?=π?= （4）对于六角密排：a=2r 晶胞面积：S=62 60sin a a 6S ABO ??=??=2 a 233 晶胞的体积：V=332r 224a 23a 3 8 a 233C S ==?= ? n=1232 1 26112+?+? =6个 74.062r 224r 346x 3 3 ≈π=π?= （5）对于金刚石结构，晶胞的体对角线BG=3 r 8a r 24a 3= ??= n=8, Vc=a 3
医学影像物理学教学大纲12版(详细)
医学影像物理学教学大纲 一、课程简介 课程代码： 课程名称：医学影像物理学 学时： 80 理论/实验学时：60/20 课程属性：必修课 课程类型：专业基础课 先修课程：高等数学、医学物理学 开课学期：第4学期 适合专业：医学影像学 二、课程的性质、目的与任务 本课程为专业基础课。 通过对本课程的学习，要求学生了解医学影像技术的发展历程和该领域的最新发展方向，掌握医学成像的主要方法和物理原理，以及医学图像质量保证和控制的物理原理，掌握相关的基础知识，为以后更深入地了解和有效使用医学影像设备，很好地控制医学图像的质量，正确利用医学图像进行诊断打下良好的基础。 三、教学内容和要求 （一）理论课 在各章节内容中，按“了解”、“熟悉”、“掌握”三个层次要求。“掌握”是指学生能根据不同情况对某些概念、原理、方法等在正确熟悉的基础上结合事例加以运用,能够进行分析和综合。“熟悉”是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳,并能把某一事实或概念分解为若干部分,指出它们之间的内在联系或与其它事物的相互关系。“了解”是指学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语,知道事物的分类,过程及变化倾向,包括必要的记忆。 重、难点用下划线表示。 一、绪论 1、课程的主要内容、性质特点、学习目的、参考书目和学习网站。
2、专业现状及发展前景。 3、医学影像的发展历程。 X线成像、磁共振成像、超声成像、放射性核素成像。 教学要求： 了解医学成像技术发展概况，使学生对本课程的学习目的、学习方法、课程性质和特点，以及学时安排等有一个比较全面的认识。 二、X射线物理 1、X射线的产生 X射线管、X射线产生的机制。 2、X射线辐射场的空间分布 X射线的强度、X射线的质与量、X射线强度的空间分布。 3、X射线与物质的相互作用 X射线与物质相互作用系数、X射线与物质相互作用的两种主要形式：光电效应、康普顿效应，X射线的基本特性。 4、X射线在物质及人体中的衰减 单能X射线在物质中的衰减规律、连续X射线在物质中的衰减规律、X射线的滤过和硬化、混合物和化合物的质量衰减系数、化合物的有效原子序数、X射线在人体组织内的衰减。 教学要求: 掌握:掌握X射线产生的条件及机制，影响X射线强度的因素，X射线与物质相互作用的两种主要形式，X射线的衰减规律， X射线的滤过与硬化。 熟悉: X射线管的焦点及焦点对X线成像质量的影响， X射线的基本特性，X射线量与质的概念，X射线强度的空间分布。 了解: X线管的结构，阳极效应，混合物和化合物的质量衰减系数、化合物的有效原子序数。 三、X射线影像 1、模拟X射线影像 （1）普通X射线摄影 投影X射线影像的形成、X射线透视、X射线摄影。
大学物理狭义相对论习题及答案
第5章 狭义相对论 习题及答案 1. 牛顿力学的时空观与相对论的时空观的根本区别是什么？二者有何联系？ 答：牛顿力学的时空观认为自然界存在着与物质运动无关的绝对空间和时间，这种空间和时间是彼此孤立的；狭义相对论的时空观认为自然界时间和空间的量度具有相对性，时间和空间的概念具有不可分割性，而且它们都与物质运动密切相关。在远小于光速的低速情况下，狭义相对论的时空观与牛顿力学的时空观趋于一致。 2.狭义相对论的两个基本原理是什么？ 答：狭义相对论的两个基本原理是： （1）相对性原理 在所有惯性系中，物理定律都具有相同形式；（2）光速不变原理 在所有惯性系中，光在真空中的传播速度均为c ,与光源运动与否无关。 3．你是否认为在相对论中，一切都是相对的？有没有绝对性的方面？有那些方面？举例说明。 解 在相对论中，不是一切都是相对的，也有绝对性存在的方面。如，光相对于所有惯性系其速率是不变的，即是绝对的；又如，力学规律，如动量守恒定律、能量守恒定律等在所有惯性系中都是成立的，即相对于不同的惯性系力学规律不会有所不同，此也是绝对的；还有，对同时同地的两事件同时具有绝对性等。 4．设'S 系相对S 系以速度u 沿着x 正方向运动，今有两事件对S 系来说是同时发生的，问在以下两种情况中，它们对'S 系是否同时发生？ （1）两事件发生于S 系的同一地点； （2）两事件发生于S 系的不同地点。 解 由洛伦兹变化2()v t t x c γ'?=?- ?知，第一种情况，0x ?=，0t ?=，故'S 系中0t '?=，即两事件同时发生；第二种情况，0x ?≠，0t ?=，故'S 系中0t '?≠，两事件不同时发生。 5-5 飞船A 中的观察者测得飞船B 正以0.4c 的速率尾随而来，一地面站测得飞船A 的速率为0.5c ，求： （1）地面站测得飞船B 的速率； （2）飞船B 测得飞船A 的速率。 解 选地面为S 系，飞船A 为S '系。 （1）'0.4,0.5x v c u c ==，2'341'x x x v u v c v v c +==+ （2）'0.4BA AB x v v v c =-=-=- 5.6 惯性系S ′相对另一惯性系S 沿x 轴作匀速直线运动，取两坐标原点重合时刻作为计时起点．在S 系中测得两事件的时空坐标分别为1x =6×104m,1t =2×10-4s ，以及2x =12×104 m,2t =1×10-4 s ．已知在S ′系中测得该两事件同时发生．试问： (1)S ′系相对S 系的速度是多少? (2)S '系中测得的两事件的空间间隔是多少? 解: 设)(S '相对S 的速度为v ， (1) )(12 11x c v t t -='γ
固体物理学题库
固体物理学题库 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
一、 填空 1. 固体按其微结构的有序程度可分为_______、_______和准晶体。 2. 组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为_______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为_________。 3. 在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括______________晶体结构和______________晶体结构。 5. 简单立方结构原子的配位数为______；体心立方结构原子的配位数为______。 6．NaCl 结构中存在_____个不等价原子，因此它是_______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的______________格子套构而成的。 7. 金刚石结构中存在______个不等价原子，因此它是_________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4的长度套构而成，晶胞中有_____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足2,2,1,2,3)0i j ij i j a b i j i j ππδ=??===?≠? 当时 （，当时关系的123,,b b b 为基矢，由 112233h K hb h b h b =++构成的点阵，称为_______。 10. 晶格常数为a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为________。 11. 晶格常数为a 的面心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 12. 晶格常数为a 的体心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 13. 晶格常数为a 的简立方晶格的(010)面间距为________
大学物理习题答案第一章
[习题解答] 1-3 如题1-3图所示，汽车从A地出发，向北行驶60km到达B地，然后向东行驶60km到达C地，最后向东北行驶50km到达D地。求汽车行驶的总路程和总位移。 解汽车行驶的总路程为 ； 汽车的总位移的大小为 ?r = 位移的方向沿东北方向，与 方向一致。 1-4 现有一矢量R是时间t的函数，问 与 在一般情况下是否相等？为什么？ 解 与 在一般情况下是不相等的。因为前者是对矢量R的绝对值(大小或长度)求导， 表示矢量R的大小随时间的变化率；而后者是对矢量R的大小和方向两者同时求导，再取绝对值，表示矢量R大小随时间的变化和矢量R方向随时间的变化两部分的绝对值。如果矢量R方向不变只是大小变化，那么这两个表示式是相等的。 1-5 一质点沿直线L运动，其位置与时间的关系为r = 6t 2 -2t 3 ，r和t的单位分别是m和s。求： (1)第二秒内的平均速度； (2)第三秒末和第四秒末的速度； (3)第三秒末和第四秒末的加速度。
解取直线L的正方向为x轴，以下所求得的速度和加速度，若为正值，表示该速度或加速度沿x轴的正方向，若为负值表示，该速度或加速度沿x轴的反方向。 (1)第二秒内的平均速度 m?s-1； (2)第三秒末的速度 因为，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的速度，为 v3 = - 18 m?s-1； 用同样的方法可以求得第四秒末的速度，为 v4 = - 48 m?s-1； (3)第三秒末的加速度 因为，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的加速度，为 a3 = - 24 m?s-2； 用同样的方法可以求得第四秒末的加速度，为 v4 = - 36 m?s-2 . 1-6 一质点作直线运动，速度和加速度的大小分别为和，试证明： (1) v d v = a d s； (2)当a为常量时，式v 2 = v02 + 2a (s-s0 )成立。
高二物理相对论练习题(有答案)
相对论的诞生时间和空间的相对性狭义相对论的其他结论 1、下列各选项中,不属于狭义相对论内容的是( ) A.光子的能量与光的频率成正比 B.物体的质量随着其运动速度的增大而增大 C.在不同的惯性参考系中,时间间隔具有相对性 D.在不同的惯性参考系中,长度具有相对性 2、下列说法正确的是( ) A.真空中的光速在不同的惯性参考系中是有差别的 B.在真空中,若光源向着观察者以速度v运动,则光相对于观察者的速度为c v C.不管光源相对观察者做什么样的运动,光相对观察者的速度为定值 D.狭义相对论认为不同惯性参考系中,物理规律不一定相同 3、如图所示,一根10m长的梭镖以相对论速度穿过一根10m长的管子,它们的长度都是在静止状态下测量的,下列关于梭镖穿过管子的叙述正确的是( ) A.观察者一定看到梭镖收缩变短,因此在某些位置上,管子能完全遮住它 B.观察者一定看到管子收缩变短,因此在某些位置上,梭镖从管子的两端伸出来 C.观察者一定看到两者都收缩,且收缩量相等,因此在某个位置,管子恰好遮住梭镖 D.与观察者的运动情况有关,观察者看到的一切都是相对的,依赖于所选参考系 4、如果你以接近于光速的速度朝某一星体飞行,如图所示。下列说法正确的是( ) A.你根据你的质量在增加发觉自己在运动 B.你根据你的心脏跳动在慢下来发觉自己在运动 C.你根据你在变小发觉自己在运动 D.你永远不能由自身的变化知道你的速度 5、假设太空爱好者乘飞船到距离地球10光年的星球上去,若该爱好者欲将行程缩短4光年。则飞船相对于地球的飞行速度为( )
A.0.5c B.0.6c C.0.8c D.0.9c 6、一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车,都被加速到接近光速,在我们的静止参考系中进行测量,下列说法正确的是( ) A.摩托车的质量增大 B.有轨电车的质量增大 C.摩托车和有轨电车的质量都增大 D.摩托车和有轨电车的质量都不增大 7、有两个惯性参考系1和2,彼此相对做匀速直线运动,下列叙述正确的是( ) A.在参考系1看来,2中的所有物理过程都变快了;在参考系2看来,1中的所有物理过程都变慢了 B.在参考系1看来,2中的所有物理过程都变快了;在参考系2看来,1中的所有物理过程都变快了 C.在参考系1看来,2中的所有物理过程都变慢了;在参考系2看来,1中的所有物理过程都变快了 D.在参考系1看来,2中的所有物理过程都变慢了;在参考系2看来,1中的所有物理过程都变慢了 8、能用来计时的钟表有多种,如图所示,从左到右依次为沙漏计时仪器、电子表、机械表、生物钟。由相对论的知识可知,物体的运动可以使得某一种计时仪器变慢,则也一定能使所有的计时仪器变得一样慢。则对上述表述理解正确的是( ) A.正确,对各式计时仪器的影响一定相同 B.错误,对各式计时仪器的影响不一定相同 C.AB 两个选项分别说明了两种不同情况下的影响 D.以上选项均错误 9、A 、B 两架飞机沿地面上一足球场的长轴方向在其上空高速飞过,且A B v v ,关于在飞机上的人观察的结果,下列说法正确的是( )
医学影像物理学试卷
一、单项选择题（每小题0.5分，共6分） 1、关于X 线性质的叙述哪个是错误的（ D ） A、X线与红外线紫外线一样，均属电磁波； B 、X线具有波动性和微粒二重性 C 、X线的干射衍射现象证明它的波动性，康普顿效应证明它的微粒性D、光电效应证明它的波动性E、X线不具有质量和电荷。 2、一般摄影用X 线胶片中不包括下列哪些物质（ D ） A、片基 B、保护层 C、乳剂层 D、防反射层 E、防静电层 3、IP板描述错误的是（ D ） A、IP中荧光物质对放射线、紫外线敏感，所以要做好屏蔽； B、IP中光激励发光物质常用材料是掺杂2价铕离子的氟卤化钡的结晶 C 、IP使用时要轻拿轻放 D、曝光后的IP，其信息不随时间延长而消退 4、非晶态氢化硅型平板探测器单个像素尺寸是（ C ） 5、A、0.139cm B、0.143cm C、0.143mm D、0.139mm 6、5/X线信息是哪一个阶段形成的（ A ） 7、A、X线透过被照体以后B、X线照片冲洗之后C、X线到达被照体之前 D、视觉影像就是X 线信息影像 E、在大脑判断之后 6、在数字图像处理技术中，为使图像的边界轮廓清晰，可采用的计算机图像处理技术为（ B ） A、图像平滑 B、图像锐化 C、图像缩小 D、图像放大 7、数字化X线成像技术与传统X线成像技术相比说法错误的是（B ） A、量子检测效率高 B、动态范围小 C、空间分辨力低 D、对比度分辨力高。 8多选、产生X线的条件应是下列哪几项（ABDE ） A、电子源 B、高真空 C、旋转阳极 D、高速电子的产生 E、高速运行的电子突然受阻 9多选、在医学放射诊断范围内，利用了X 线与物质相互作用的哪几种形式（BCD ） A、相干散射 B、光电效应 C、康普顿效应 D、电子对效应 E、光核效应 10 X线照射物质时衰减程度与（D）无关 AX线的能量B原子序数 C 密度 D 每克电子数 D X线灯丝的温度 11 DDR那个定义错（D） A 在计算机控制下工作B用一维二维探测器 C X线信息转化为数字图像 D 使用高强度磁场成像 12、CR的基本成像过程不包括（B） A影像信息的采集B远程传输C 读取D 处理 二、填空题（每小题2分，共28分） 1、医用X线与物质产生的效应主要有光电效应、康普顿效应、电子对效应。 2、医用放射检查的手段有X射线，X-CT、ECT（SPECT、PET）、MRI、超声四种。 3、透视检查主要利用X线的（穿透）作用和（荧光）作用。 4、晶态氢化硅平板探测器是由闪烁发光晶体，将X射线光子能量转化为可见光光子，再由薄膜非晶态氢化硅制成的光电二极管，完成光电转换。
《固体物理学》基础知识训练题及其参考标准答案
《固体物理》基础知识训练题及其参考答案 说明：本内容是以黄昆原著、韩汝琦改编的《固体物理学》为蓝本，重点训练读者在固体物理方面的基础知识，具体以19次作业的形式展开训练。 第一章 作业1： 1.固体物理的研究对象有那些？ 答：（1）固体的结构；（2）组成固体的粒子之间的相互作用与运动规律；（3）固体的性能与用途。 2.晶体和非晶体原子排列各有什么特点？ 答：晶体中原子排列是周期性的，即晶体中的原子排列具有长程有序性。非晶体中原子排列没有严格的周期性，即非晶体中的原子排列具有短程有序而长程无序的特性。 3.试说明体心立方晶格，面心立方晶格，六角密排晶格的原子排列各有何特点？试画图说明。有那些单质晶体分别属于以上三类。 答：体心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体的体心位置还有一个原子。常见的体心立方晶体有：Li，Na，K，Rb，Cs，Fe等。 面心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体每个表面的中心还都有1个原子。常见的面心立方晶体有：Cu, Ag, Au, Al等。 六角密排晶格：以ABAB形式排列，第一层原子单元是在正六边形的每个角上分布1个原子，且在该正六边形的中心还有1个原子；第二层原子单元是由3个原子组成正三边形的角原子，且其中心在第一层原子平面上的投影位置在对应原子集合的最低凹陷处。常见的六角密排晶体有：Be，Mg，Zn，Cd等。 4.试说明, NaCl，金刚石，CsCl, ZnS晶格的粒子排列规律。 答：NaCl：先将两套相同的面心立方晶格，并让它们重合，然后，将一 套晶格沿另一套晶格的棱边滑行1/2个棱长，就组成Nacl晶格； 金刚石：先将碳原子组成两套相同的面心立方体，并让它们重合，然后将一套晶格沿另一套晶格的空角对角线滑行1/4个对角线的长度，就组成金刚石晶格； Cscl:：先将组成两套相同的简单立方，并让它们重合，然后将一套晶 格沿另一套晶格的体对角线滑行1/2个体对角线的长度，就组成Cscl晶格。 ZnS：类似于金刚石。