材料物理性能-吳其勝-習(xí)題解答(編輯修改稿)
2025-05-01 02:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 黃線λ=5893A的折射率n及色散率dn/dλ值。解： 35．?dāng)z影者知道用橙黃濾色鏡拍攝天空時(shí)，可增加藍(lán)天和白云的對比，若相機(jī)鏡頭和膠卷底片的靈敏度將光譜范圍限制在39006200A之間，并反太陽光譜在此范圍內(nèi)視成常數(shù)，當(dāng)色鏡把波長在5500A以后的光全部吸收時(shí)，天空的散射光波被它去掉百分之幾呢？[瑞利Rayleugh定律認(rèn)為：散射光強(qiáng)與λ4成反比]解： 36．設(shè)一個(gè)兩能級系統(tǒng)的能級差（1）分別求出T=102K103K，105K，108K時(shí)粒子數(shù)之比值N2/N1（2）N2=N1的狀態(tài)相當(dāng)于多高的溫度？（3）粒子數(shù)發(fā)生反轉(zhuǎn)的狀態(tài)相當(dāng)于臬的溫度？ 解：1） 2） 3） 已知當(dāng)時(shí)粒子數(shù)會(huì)反轉(zhuǎn)，所以當(dāng)時(shí)，求得T0K, 所以無法通過改變溫度來實(shí)現(xiàn)粒子反轉(zhuǎn)37．一光纖的芯子折射率n1=,包層折射率n2=,試計(jì)算光發(fā)生全反射的臨界角θc.解： 4 材料的電導(dǎo)性能41 實(shí)驗(yàn)測出離子型電導(dǎo)體的電導(dǎo)率與溫度的相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)學(xué)回歸分析得出關(guān)系式為：(1) 試求在測量溫度范圍內(nèi)的電導(dǎo)活化能表達(dá)式。(2) 若給定T1=500K，σ1=109（T2=1000K，σ2=106（ 計(jì)算電導(dǎo)活化能的值。解：（1） = = W= 式中k=（2） B=3000W=ln10.(3)**104*500=*104*500=42. 根據(jù)缺陷化學(xué)原理推導(dǎo)（1）ZnO電導(dǎo)率與氧分壓的關(guān)系。（2）在具有陰離子空位TiO2x非化學(xué)計(jì)量化合物中，其電導(dǎo)率與氧分壓的關(guān)系。（3）在具有陽離子空位Fe1xO非化學(xué)計(jì)量化合物中，其電導(dǎo)率與氧分壓的關(guān)系。（4）討論添加Al2O3對NiO電導(dǎo)率的影響。解：（1）間隙離子型： 或 （2）陰離子空位TiO2x： （3）具有陽離子空位Fe1xO： （4）添加Al2O3對NiO： 添加Al2O3對NiO后形成陽離子空位多，提高了電導(dǎo)率。43本征半導(dǎo)體中，從價(jià)帶激發(fā)至導(dǎo)帶的電子和價(jià)帶產(chǎn)生的空穴參與電導(dǎo)。激發(fā)的電子數(shù)n可近似表示為：式中N為狀態(tài)密度，k為波爾茲曼常數(shù)，T為絕對溫度。試回答以下問題：（1）設(shè)N=1023cm3,k=”*, Si(Eg=),TiO2(Eg=)在室溫（20℃）和500℃時(shí)所激發(fā)的電子數(shù)（cm3）各是多少：（2）半導(dǎo)體的電導(dǎo)率σ（）可表示為式中n為載流子濃度（cm3），e為載流子電荷（*1019C）,μ為遷移率（）當(dāng)電子（e）和空穴（h）同時(shí)為載流子時(shí)，假定Si的遷移率μe=1450（），μh=500（），且不隨溫度變化。求Si在室溫（20℃）和500℃時(shí)的電導(dǎo)率解：（1） Si 20℃ =1023*=*1013cm3 500℃ =1023*e8=*1019 cm3 TiO220℃ =*103 cm3500℃ =*1013 cm3(2) 20 ℃ =*1013**1019(1450+500) =*102（） 500℃ =*1019**1019(1450+500) =7956 （）45 一塊n型硅半導(dǎo)體，其施主濃度，本征費(fèi)米難能級Ei在禁帶正中，,=300K時(shí)施主能級上的電子濃度ECEDEFEiEV Eg=46 一塊n型硅材料，摻有施主濃度，在室溫（T=300K）時(shí)本征載流濃度，求此時(shí)該塊半導(dǎo)體的多數(shù)載流子濃度和少數(shù)載流子濃度。47 一硅半導(dǎo)體含有施主雜質(zhì)濃度，和受主雜質(zhì)濃度，求在T=300K時(shí)（）的電子空穴濃度以及費(fèi)米載流了濃度。48 設(shè)鍺中施主雜質(zhì)的電離能，在室溫下導(dǎo)帶底有效狀態(tài)密度，若以施主雜質(zhì)電離90%作為電離的標(biāo)準(zhǔn)，試計(jì)算在室溫（T=300K）時(shí)保持雜質(zhì)飽和電離的施主雜質(zhì)濃度范圍。49 設(shè)硅中施主雜質(zhì)電離能，施主雜質(zhì)濃度，以施主雜質(zhì)電離90%作為達(dá)到強(qiáng)電離的最低標(biāo)準(zhǔn)，試計(jì)算保持飽和雜質(zhì)電離的溫度范圍。410 300K時(shí)，,.
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