复旦大学杜四德普通物理B名词解释较完整版
复旦大学普物B 2014期中考试纲要
如何学习物理物理学习分为几个阶段，在学习过程中，要将归纳和演绎的科学方法具体应用起来。
将物理概念运用到解题中，从题解中提炼出物理概念。
1，预习。
费时5分钟，课前做，即使到上课时老师开讲前做都可以，翻翻要学的内容在哪里，看看标题将要了解的问题混个眼熟。
2，上课听讲。
跟着老师的节奏，将要学习的内容仔细学习一遍，做适当笔记，对于老师在黑板上写的东西一定做笔记，在书上做一些标记，对于听着疑惑的问题标出。
3，课后的当天复习。
费时1.5小时左右，仔细研读书本和笔记，不要吝啬草稿纸，将课件中以及老师黑板上出现过的公式推导，解题具体过程，都独立在草稿纸上演习一遍。
用3-5行的篇幅来总结下当日所学内容。
（如果你自认物理水平高，觉得上课进度慢，不妨将此复习环节放在课堂中进行，这样可以节约你的课后时间，因此无论如何总是希望大家按时上课）4，作业完成。
或许觉得作业困难，需要去参考习题解答书或者其他同学的作业，但是希望参考完以后，能重新独立完成作业，不要仅仅是抄写。
5，阶段复习。
大约每个月进行一次，在一个章节结束后进行一个阶段复习。
拿出2张白纸，合上书和笔记，完全凭记忆写下该章节所需要掌握的几个概念，概念要分层次，什么概念会考到什么程度心中要有数。
如果写不出的时候，可以翻翻书再来继续写。
写好概念提要后将课件、作业以及书上相关例题等相应题目归纳到这几个概念中。
6，总复习。
将阶段复习的内容集中起来，拿出几张白纸，总结出10个左右概念点，所有的题目，也要被归纳到这10个概念中。
注意一些地方要进行比较分析。
经历了这个过程，其实你对老师将如何考试也有了理解，要学会站在老师的立场去想问题。
应付考试也是一种技能，平日学习的时候钻牛角尖是可以的，但是考试临近时候，复习过程中千万以大局为重，抓住核心，主次明确。
此时用于学习的时间终究是有限的，在有限的时间内获得最好的效果，勿因为小处的疙瘩，影响自己对整体思路的把握。
或许，这个学期结束以后，你很快会忘记曾经学过的内容，但是你在痛苦的或者烦恼的或者愉快的物理学习过程中，增长的学习能力会一直跟随你。
大学物理第15章物质的磁性
理量。
例1 有两个半径分别为 R1 和 R 2 的“无限 长”同轴圆筒形导体，在它们之间充以相对磁
导率为 r 的磁介质.当两圆筒 通有相反方向的电流 I时，
试 求（1）磁介质中任意点
P 的磁感应强度的大小;
I
（2）圆柱体外面一点Q
r
的磁感强度.
r
I R2
R1
解：圆柱体电流产生的场的分布具有轴对称性。在 垂直于电缆轴的平面内作一圆心在轴上，半径为r的 圆周。应用介质中的安培环路定理，有：
“铁损”（磁滞损耗）：把铁磁质放在周期性变化的磁场中反 复被磁化时，它要发热，引起的能量损耗。 与磁滞回线所包围的面积成正比，因此，在交流电磁装置中， 利用软磁材料作为铁心。
OH
压器、继电器、电动机、电磁铁和发动机
的铁芯。
硬磁材料：
矫顽力大，剩磁大、磁滞回线宽，所围的 面积大，磁滞损耗大。硬磁材料如碳钢、 钨钢、铝镍钴合金等材料。磁化后能保持 很强的磁性， 适用于制成各种类型的永久磁铁。
B OH
矩磁材料的磁滞回线接近于矩形，特点是剩磁Br 接近饱和值BS。
当矩磁材料在不同方向的外磁场磁化后， 总是处于 B和s B两s 种剩磁状态，可作电子计算机的“记 忆”元件。
磁畴在外磁场：
（１）凡磁矩与外磁场方
B0
向相同或相近的磁畴扩大
自己的体积；
（2）每个磁畴的磁矩方 向都不同程度地向外磁 场方向靠拢；
（3）磁畴壁的外移和磁 矩的转向是不可逆的；随 外磁场的增加，过程达饱 和；
（4） 存在居里点原因:温度升高至居里点时铁 磁质中的自发磁化区域磁畴受到剧烈的分子热运 动的破坏，磁畴被瓦解,铁磁质的特性消失,过渡 到顺磁质.不同的铁磁质居里温度亦不同.
复旦大学大学物理 1-9 第9章 波动
y T y u 2 2 t l x 2 2 y 1 y 2 2 x u t2
2 2
T
l
2. 细棒中的纵波波速
u
Y
Y 杨氏模量，密度
F L 胡克定理 Y S L
F L 由 胡克定理 Y S L F y Y y为x处的微小形变 S x
1 2 2 I A u 2
SI : W m
2
[例]在截面积为S的圆管中，有一列平面简谐波，其波动的 表达式为 量密度为
y A cos(t 2 πx / )
。管中波的平均能
w ，则通过截面S的平均能量是多少？
P w uS
T
u
2π
2π
P
2π
wS
空间周期性
u
x
T
k
相位差和波程差的关系：
2 π
k x
[例 ]已知：波向右传播,波速为u, a点的振动式为: 如图建立坐标，求波动式及b点振动式。 y a
xa
ya A cost
u o l b x
y A cost k x xa
二、平面简谐波
简谐波：波源作简谐振动，在波传到的区域，媒质中的 质元均作简谐振动 。 设
yo A cos(t )
u
y
波速 u
任一点p
假设：媒质无吸收(质元振幅均为A) x o 图中p点比o点落后时间：
x x
x o: t p: t u
则
x y A cos t u
x A sin t kx E Sx Sx
材料物理名词解释答案
材料物理名词解释答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN这是我在网上找的自己编辑的名词解释答案，正确性还高，理解好课本才是王道，祝我们有个好成绩。
————-宪哥磁致伸缩效应：铁磁体在磁场中磁化，其形状和尺寸都发生变化的现象。
电介质的极化:电介质在电场作用下产生束缚电荷的现象。
超导性：在一定的低温条件下，金属突然失去电阻的现象。
抗热震性：材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力。
自发极化：在无外电场作用下存在的极化现象。
激光：在外来光子的激发下，诱发电子能态的转变，从而发射出与外来光子的频率、相位、传输方向及偏振态都相同的相干光波。
滞弹性:在弹性范围内，应变落后于应力的行为。
介电强度：引起材料击穿的电压梯度（V/cm）（介电击穿强度）磁致电阻效应：磁性材料的电阻率随磁化状态而改变的现象。
铁电性：某些电介质在一定温度范围内具有自发电极化，而且该电极化可以被外电场改变方向的性质。
热容：当一系统由于加给一微小的热量δQ而温度升高dT时，δQ/dT 这个量即是该系统的热容。
通常以符号C表示，单位J/K。
PTC效应：材料的电阻会随温度的升高而增加,并在某一温度区急剧增大的特性。
(正温度系数效应)矫顽力：使磁化至技术饱和的永磁体的磁感应强度B降低至零所需要的反向磁场强度。
受激辐射：原处于高能级的原子，受到外来光子的作用下迁跃到低能级，同时发射出一个同样能量的光子的现象。
光的色散：当光脉冲在光纤中传播时，脉冲可能扩展的现象。
内耗：材料在弹性范围内由于其内部各种微观因素的原因致使机械能逐渐转化成为材料内能的现象。
压电效应：对晶体在一特定方向上加力，则在力的垂直方向的平面上出现正，负束缚电荷的现象。
介质的击穿：加在电介质上的电场强度超过某一临界值时，电介质的绝缘性能完全丧失的现象。
磁性各向异性：在单晶体的不同晶向上，磁性能是不同的。
声频支振动：如果振动着的质点包含频率甚低的格波，质点彼此间的位相差不大，则格波类似于弹性体中的应变波称为声频支振动。
固体物理名词解释
一。
名词解释倒格子空间：指由倒易点阵基矢所张的空间,又叫倒易空间.其中每个倒格子基矢与正格子的一个基矢的模成反比且与另外两个正格矢正交。
配位数：直接同中心离子（或原子)配位的异性离子（或原子）的数目。
声子：晶格振动的简正模能量量子。
能带：晶体中由于电子的共有化使本来处于同一能量状态的电子产生微小差异，与此对应的能级扩展为准连续的能级而形成能带。
几何结构因子:原胞内所有原子在某一方向上引起的散射波的总振幅与某一电子在该方向上所引起的散射波的振幅之比。
弗仑克尔缺陷：是指晶体结构中格点粒子离开格点位置，成为间隙粒子，并在原格点处留下空位，这样的空位—间隙对就称为弗仑克尔缺陷。
肖特基缺陷：由于晶体中格点粒子热运动到表面，在原来位置留下空位，所形成的缺陷。
布里渊区：在倒易点阵中，取任意格点为原点，被倒格矢的垂直平分面(布拉格面）包围的、围绕着原点的最小区域称为F。
B.Z(第一布里渊区)。
费米能:在绝对零度时，处于基态的单个费米子的最高能量。
费米能级：费米能级是绝对零度下电子占据态的最高能级。
费米面：波矢空间中能量为费米能的点所构成的曲面。
晶格：晶体中原子周期性排列的具体形式。
原胞：指一个晶格最小的周期性单元。
习惯上原胞常取以基矢为棱边的平行六面体.态密度:单位能量间隔内的电子态数目.波函数：量子力学中用来描述粒子的德布罗意波的函数。
格波：晶格中的原子振动是以角频率为ω的平面波形式存在的,这种波就叫格波.二、论述题1、电子能带理论对认识金属、绝缘体和半导体等材料本质的意义.能带理论是用量子力学的方法研究固体内部电子运动的理论。
是于20世纪初期，在量子力学确立以后发展起来的一种近似理论。
它曾经定性地阐明了晶体中电子运动的普遍特点,并进而说明了导体与绝缘体、半导体的区别所在，解释了晶体中电子的平均自由程问题.自20世纪六十年代，电子计算机得到广泛应用以后,使用电子计算机依据第一原理做复杂能带结构计算成为可能。
能带理论由定性发展为一门定量的精确科学。
普通物理B名词解释(杜四德版)
普通物理B名词解释杜四德1.牛顿时空观（经典力学时空观）：时空概念起源于运动又超脱于运动，而成为独立的两个量，用以描述运动2.质点：物体的点模型，将有形有状的实际物体抽象为一个有质量的点3.刚体：物体在运动过程中或与其他物体相互作用过程中不发生任何形变4.质心：物体或系统质量分布的中心5.自然坐标系：若质点的轨道是已知曲线，在轨道上任选一点O为原点，把轨迹看做一条有向曲线，以原点到质点的路径长度S作为质点的位置坐标6.伽利略相对性原理（力学相对性原理）：牛顿运动定律及其导出的各种力学定理在所有的惯性系中都有相同的形式，即力学规律对一切惯性系都是等价的7.伽利略变换：假定找到一个惯性系S，那么按照马赫定义（物体速度与音速的比值），另一惯性系S‘只能相对于S系做匀速直线运动8.质点的角动量：在惯性参照系中，一个动量为P的质点相对于某一固定点O的角动量L的定义为L=r×P=r×mv9.平行轴定理：I=I c+Md2,其中I c是通过质心的轴的转到惯量，d两平行轴垂直间距，M刚体质量10.保守力：力所做的功只与初始位置有关而与路径无关，这样的力叫做保守力11.势能：由相互作用的物体之间的相对位置，或由物体内部各部分之间的相对位置所决定的能，也叫位能12.刚体的平面运动：假如刚体的质心被约束，在一平面内运动，且刚体上的所有质点都在与上述平面平行的平面内运动，则称这种运动为刚体的平面运动13.质元：宏观小，微观大区域中分子的集合14.流场：流速随空间分布的场15.流线：流场中一系列假想的曲线，任意点切线方向为流经该点的流体质元的速度方向16.流管：由流线围成的细管17.定常流动：流速与时间无关，仅是空间分布的函数18.非定常流动：任意点的流速随时间的变化而变化19.层流运动的特征：流体运动规则，各层流动互不掺混，质元运动轨迹光滑，流场稳定20.湍流运动的特征：流体运动极不规则，各部分相互掺混，质元运动杂乱无章，有涡旋出现，流场不稳定21.理想流体：无粘性且不可压缩的流体22.粘滞力：流体运动时相邻两层之间会产生切向阻碍相对滑动的力23.热力学第零定律：如果系统A和系统B分别与系统C的同一状态处于热平衡，那么当A，B接触时它们必定也处于热平衡24.热力学第三定律：绝对零度达不到25.平均自由程：分子的无规则运动中各段自由路程的平均值26.平均碰撞频率：一个气体分子单位之间内被碰撞次数的平均值27.碰撞截面：一个气体分子在运动过程中可能与其他分子发生碰撞的截面面积28.能量均分定理：在温度为T的平衡态下，气体分子每个自由度的平均动能都相等，且等于kT/2.以i表示分子的总自由度，理想气体的平均总动能为ikT/2,n mol理想气体的内能就是E=ikTN/2=inN A kT/2=inRT/229.范德瓦尔斯方程：对1mol实际气体，其状态方程为（P+a/V2m)(V m-b)=RT30.准静态过程：若热力学过程中任一中间状态均可看做平衡态，则该过程叫准静态过程31.绝热自由膨胀：气体向真空的膨胀，是一种非准静态过程。
复旦赵海滨 大学物理B 光学-3
A NA
sin
N1 a sin 2
sin
屏幕中心处θ=0，α =0, 而 故
1
A NA A0
所以任意P点的合振幅 P点的光强
A A0
I I0 (
sin
)
2
sin
22
(1) 主极大（中央亮纹中心）位置: 在 0处 ， 0
(2) 缝 a 越小，条纹越宽（即衍射越厉害）.
(3) 波长 越大，条纹越宽（即有色散现象）.
15
分析与讨论：
1， 极限情形：
★当缝极宽 a 0 时，各级明纹向中央靠拢， 密集得无法分辨，只显出单一的亮条纹， 这就是单缝的几何光学像。此时光线 遵从直线传播规律。 ∴几何光学是波动光学在 /a 0时的 极限情形。
16
★当缝极细（ a ）时sin 11，1 /2 衍射中央亮纹的两端延伸到很远很远的 地方,屏上只接到中央亮纹的一小部分 (且较均匀),当然就看不到衍射条纹了. 这就过渡到了不考虑衍射 时的双缝干涉情形。 I (在讲杨氏双缝干涉时, 若不考虑衍射，则要求 缝非常细)
17
2.干涉和衍射的联系与区别：
光线1与1’在P点的 相位差为，
光线2与2’在P点的 相位差为 ， -----所以两个“半波带”上发的光在P处干涉相消， 12 形成第一暗纹。
当再，=3/2时，可将缝分成三个“半波带”， 其中两个相邻的半波带发的光在 P 处干涉相消， 剩一个“半波带”发的光在P 处合成，P 处即为 中央亮纹旁边的那条亮纹的中心。
相对光强随 sin 的变化如下图
26
相邻带发的子波， 到P的光程差: a sin 19 N
复旦赵海滨 大学物理B 机械振动和电磁振荡-1
0
3
2A v0 0 2
2. x0
0
3 4
x0 v0 a0 x0 v0 a0
M
x0 v0 a0 x0 v0 a0
3A 3. x0 v0 0 2
5 0 6 4. x0 0 v0 0
O
t
0
A
X
0
2
x
例题：一个质点沿x轴作简谐运动，振幅A=0.06m，周期T=2s，初 始时刻质点位于x0=0.03m处且向x轴正方向运动。求：（1）初相 位；（2）在x=-0.03m处且向x轴负方向运动时物体回到平衡位置 所需要的最短时间。 解：（1）用旋转矢量法，则初相位在第四象限
0
3
（2）从x=-0.03m处且向向x轴负方向运动到平衡位置，意 味着旋转矢量从M1点转到M2点，因而所需要的最短时间满 足
3 2 5 t 2 3 6 5 5
t 6
6
0.83s
简谐振动的能量(以水平弹簧振子为例)
(1) 动能
1 1 2 Ek m m 2 A2 sin 2 ( t 0 ) 2 2 1 kA2 sin 2 ( t 0 ) 2
M =-Pm Bsin
当摆角很小时 sin
O
M Pm B Il 2 B
根据转动定律:
2
d Il 2 B 0 2 dt J
d M J J 2 dt
2
B
I
O’
可见微小摆动时，线圈在其平衡位置附近作简谐振动， 振动的园频率和周期分别为：
Il B J
1 1 d x 2 kxl = ml 3 l dt 2 2 dx kx 3 + = 0 2 dt m
复旦大学物理-热学
∂f ∂f dP = − dV ∂P ∂V
∂f / ∂V ⎛ ∂P ⎞ ⎜ ⎟ =− ∂f / ∂P ⎝ ∂V ⎠T
∂f / ∂P ⎛ ∂T ⎞ ⎜ ⎟ =− ∂f / ∂T ⎝ ∂P ⎠V
上三式相乘
⎛ ∂P ⎞ ⎛ ∂V ⎞ ⎛ ∂T ⎞ ⎟ = −1 ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎜ ⎝ ∂V ⎠T ⎝ ∂T ⎠ P ⎝ ∂P ⎠V
Vf dV dP =γ∫ Vi V P
(3) /(1) → VdP C P − = ≡ γ 热容比 PdV CV dP dV − =γ P V
⎛ Vf Pi ln = ln⎜ ⎜V Pf ⎝ i PiVi = Pf Vf
γ γ
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
γ
γ γ 过程方程：PiVi = Pf Vf
即： PV γ = 常量
吸收的热量
例：1mol O2经历如图过程。求此热机效率。
7 7 5 C = ν R , C = ν R , γ = 解： V P 2 2 5
P
P 1
A
B
A → B : 吸热，Q1 = C P (TB − TA ) ′ = CV (TB − TC ) B → C : 放热，Q2
′ 整个循环，对外做功 ：W ′ = Q1 − Q2
P γ −1 = 常量 γ T
γ
PiVi Pf Vf = 利用 Ti Tf
可得：TV γ −1 = 常量
Vf
i
P
功： W = − ∫ PdV = − PiVi V
PiVi ⎡⎛ Vi ⎢⎜ = γ − 1 ⎢⎜ V ⎣⎝ f ⎞ ⎟ ⎟ ⎠
γ −1
∫
Vf
Vi
dV Vγ
⎤ − 1⎥ ⎥ ⎦
S
T
《普通物理B》考试大纲
《普通物理B》考试大纲总要求物理学是研究物质基本结构、相互作用和物质最基本、最普遍的运动形式（机械运动、热运动、电磁运动和微观粒子运动等）及它们之间的相互转换的学科。
它是自然科学和工程技术的基础。
因此，大学物理课是高等工科院校各专业学生的一门重要的必修基础课，它所包含的内容是高级工程技术人员应必备的基础知识。
通过本课程的学习，要求达到以下目的：1．使学生对物理学所研究的各种运动形式以及它们之间的联系有比较全面和系统的认识，对大学物理课中的基本理论、基础知识能够正确理解，并具有初步应用的能力。
2．使学生初步学习科学的思想方法和研究问题的方法，培养学生分析问题、解决问题的能力和自学能力，在今后的实际工程技术工作中具有一定的适应能力。
3．使学生对物理学的发展过程有所了解，培养学生实事求是的科学态度。
4．为学生进一步学习专业知识打下必要的物理理论基础。
内容第一篇力学考试要求1．运用矢量和微分方法，加深理解位置矢量、位移、速度、加速度、力等物理量的瞬时性和矢量性。
能借助于直角坐标系熟练地计算质点在平面内运动时速度和加速度。
能熟练地计算质点作圆周运动时的角速度、角加速度、切向加速度和法向加速度。
理解角量和线量的量值关系。
2．掌握牛顿三大定律及其应用条件。
3．掌握功的概念。
掌握保守力作功的特点及势能的概念。
会计算势能。
4．掌握动能、动量和冲量的概念。
掌握质点的动能定理和动量定理，并能用它们分析、解决质点在平面内运动的简单力学问题。
5．理解刚体转动惯量和对固定轴的力矩概念。
掌握刚体绕固定轴的转动定律。
通过质点在平面内运动和刚体绕固定轴转动情况，理解动量矩守恒定律及其适用条件。
第二篇气体分子运动论和热力学考试要求1．能从宏观和统计意义上理解压强、温度、内能等概念。
2．理解理想气体的压强公式和温度公式的物理意义。
3．了解麦克斯韦速率分布律及速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。
了解气体分子热运动的算术平均速率、均方根速率和最可几速率的求法和意义。
复旦大学材料物理第10课.
第10课金属的电导理论在经典理论中，金属的传导电子在外电场作用下获得加速度，如果没有别的力存在，电子将持续加速。
然而，在金属体内部还有阻力存在，阻力的大小同电子的速度成正比。
这样，电子被加速到某个终速度，此时阻力正好同电场力平衡。
由于阻力正比于速度，因而电流同电场成正比，这就解释了欧姆定律。
而在这一章节中，我们要从电子在晶体中运动的微观机理出发，解释这一宏观规律。
如果电子的运动用波包中心的运动代表，则在外电场E 和磁场B 中电子的运动规律是；(d e dt==-+kFE v B)⨯ 式中k 代表波包中心的波矢。
这样来描述电子是有条件的，因而按照测不准关系x k ∆∆ ， 组成波包所需的波矢范围是k ∆，它必须比布里渊区的线度2aπ小得多，因此在实际空间波包的尺度x ∆必定比晶格常数a 大几倍。
这个条件对金属的传导电子并不苛刻，因为电子的自由程远比波包的尺度大得多。
在完整的晶体中，电子是在周期性势场中运动。
电子的稳定状态是布洛赫波描写的状态，这时不存在产生阻力的微观机构。
导致阻力的因素有：1. 晶体结构的不完整性，如杂质、各类缺陷、晶粒间界等，并由此导致剩余电阻的出现，即当温度趋于绝对零度时，金属电阻并不趋于零； 2. 晶格热振动。
因此晶体中对于电子运动的阻力来自于杂质（缺陷）与晶格振动之和。
更进一步地，需要考虑不同金属的能带差异造成的影响，考虑能带中电子态密度的作用。
不同状态的电子有不同的坐标和速度(用波包描述)，它们对电导的贡献是不同的，所以必须考虑电子的分布函数。
在外电场下，这将是非平衡的分布函数。
只有建立能够确定非平衡分布函数的方程——玻尔兹曼方程之后．才有可能处理以上列举的问题。
由于破尔兹曼方程比较复杂，我们只限于讨论(a)电子的等能面是球面，(b) 弹性散射是各向同性的，(c)外场满足弱场条件。
玻尔兹曼方程 电子的速度：1()()k v E =∇k k它同彼矢k 是一一对应的。
以实际坐标r 和波矢k 变量组成相空间。
2020年高中物理竞赛-普通物理学B(修订版)01绪论(共54张PPT)
辅助教材:
《物理学概论习题参考解答》 《物理思维训练题集》 《活页作业题集》
成绩评定： 平时 30%
期末考试 70%
第二章 物质世界
一.物质世界的空间尺度——宇宙的42个台阶
宇 宙 学 、 粒 子 物 理 的 奇 妙 衔 接
二. 物质世界的时间尺度
宇宙年龄： 130 ~200亿年
1018 s
星系形成： 50亿年
2020高中物理竞赛
普通物理学B（修订版）
第一篇 绪 论
解决两个问题：
* 明确为什么学？学什么？怎样学？
* 了解物质世界的整体图象。
目的：
获得学习“大学物理”的自觉意识和 较高的起点。
第一章 课程介绍 一. 为什么要学习“大学物理”？
物理学研究物质世界的基本结构、基本相 互作用和最普遍的运动规律。
• 1905－1915年， 爱因斯坦的相对论
• 1924－1927年， 量子力学
• 原子核物理 由它们决定了20世纪科学技术的面貌
这些技术群以信息技术为前导，以新材料 和新能源为两翼：
沿着微观尺度，正向粒子的深层结构及生物技术 、生命科学开拓； •沿着宇观尺度，正向人类征服宇宙的方向开拓。
主要代表
二十世纪八十 -九十年代迅速发展起来的人 工设计材料，像超晶格、纳米（10-9 m）材 料和光子晶体等都开辟一个崭新的材料科学 新时代，国外有人预言：二十一世纪将会是 人工设计材料的世纪。人工设计材料则意味 着人们将按自己的需要去设计并通过人工制 作重新排列原子或原子集团，使得这种材料 具有人们希望有的特性。这当然会使人类在 利用材料方面从必然王国走向自由王国。
质点系：质点的集合。 刚 体：任意两质点间距离保持不变的质点系。
复旦固体物理讲义-21专题三：固体磁性
C T TC
* 典型的有Fe，Co，Ni等，易饱和 * 温度高于TC时呈顺磁性，低于TC时原子磁矩平行排 列，或者说能带中正负自旋的电子数不等，来自于 自发磁化（无外磁场的磁化）
• 亚铁磁性： χ~ 100~ 105
* 一般是合金，典型如铁氧体Fe3O4，易饱和 * 温度高于TC时呈顺磁性，低于TC时原子磁矩反平行 排列，但由于不同原子磁矩大小不一，所以总磁矩 不为零。亦属自发磁化
http://10.107.0.68/~jgche/ 固体磁性
18
• 加磁场后，电子自旋顺着磁场方向平移
* 与磁场方向相反的电子自旋能量高，磁矩反转，填 到另一自旋方向的能级上，平衡时，两个自旋方向 的费米能级一致 2 M • 反转电子数约 B Bg ( EF ) / 2 总磁矩变化 B g ( EF ) B
2 k K i 2 E i0 2m 2 0 0 0 E 30 E 4 K2 E 10 E 2 E M 2jgche/
固体磁性
7
• 4个平面波为
1 e i k K
1
r
, 2 e i k K 2 r , 3 e i k K 3 r , 4 e i k K 4 r
http://10.107.0.68/~jgche/
固体磁性
14
磁畴、磁化曲线和磁滞回线
• 自发磁化出现在大块磁体的微小区域内——磁 畴
* 未加外磁场时，各磁畴的自发磁化矢量并不在同一 方向上，但合成的总磁化强度为零 * 外加磁场后，磁畴重新取向，导致了磁化 磁化曲线 磁滞回线 使所有磁畴在一个方向时，磁饱和
U K j K i U x , y e
B物理理论简介
c
18
算符乘积展开
n
2 ( ig ) /8 2 µ 5 5 [ cγ (1− γ )b][ d γµ(1− γ )u] 2 2 p − MW 2
VcbVud*
# (i∂) GF µ = cγ (1−γ 5)b%1+ 2 M 2 W $
b
u
d c
(i∂) 4 ⎤ µ 5 + + ... d γ ( 1 − γ )u ⎥ 4 MW ⎥ ⎦
CD Lun n
自由度数降低了以后，就可以猜一个位势 由薛定谔方程解出夸克波函数 很难估计误差大小，因为并不是从QCD展开的， 没有一个小的参数控制 经常与其它的唯象假设结合运用，如矢量为主模型、 因子化等 经常应用一些QCD出发的推论，如重夸克对称性、 手征拉氏量等
B物理理论-Introduction
------- Beauty Physics 中科院高能物理所 吕才典 参考资料： 《B介子物理学》 肖振军
CD Lu
科学出版社
1
B物理理论研究的基本方法
n n n n
基于有效理论 算符乘积展开 重夸克有效理论 手征拉氏量
很少过程可以直接用 特殊情况
CD Lu 5
n
n
相对论夸克模型
n n n
光锥夸克模型(light front) 需要输入夸克光锥波函数 为了保证能动量守恒，夸克四动量不在壳
CD Lu
6
夸克模型
n n n
没有严格正确的，只可能一些比另一些更好 经常与格点规范和各种求和规则计算比较 好的模型必须具备： 1. 输入参数比可以计算的实验量数目少 2. 在合适的极限下(mbà∞)，表现正确 比如 与 HQET符合
复旦大学材料物理第11课
第11课半导体的电导半导体材料是一种特殊的固体材料。
事实上，关于固体能带理论的发展，就曾对半导体的研究起过重大的指导作用；而今天，半导体技术的长足进步，又在提供完整性极好的固体材料等方面给固体物理研究的深度与广度以相当的推进。
因此，无论就理论或实践而言，半导体都是一个极为重要的领域。
晶态半导体的电导1. 本征半导体和杂质半导体通常可以按照半导体中载流子的激发机理而将其分为a) 本征半导体； b) 杂质半导体。
半导体的能带类似于绝缘体，即价带是满带。
但半导体的禁带宽度较小，一般均在2eV 以下。
因而在室温已有—定的电导率。
室温条件下金属电阻率：710m -Ω；半导体：4710~10m -Ω ；绝缘体：1210m Ω 一些重要半导体材料的禁带宽度列于表9．2．1中。
半导体电导率的一个显著特点在于其对纯度的依赖极为敏感。
例如，百万分之一的硼（B ）含量就能使纯硅的电导率成万倍地增加。
a) 本征半导体理想情况：1、无杂质；2、晶体无缺陷。
在这种情形，半导体中的载流于，只能是从满带激发到导带的电子以及在满带中留下的空穴。
这种激发可借助于能给满带电子提供大于禁带宽度E g 能量的任何物理作用。
然而，最常见的则是热激发，即在一定的温度下，由于热运动的起伏，一部分价带电子可以获得超过E g 的附加能量而跃迁至导带。
我们称这种过程为本征激发。
如果我们用n 和p 分别代表导带电子和满带空穴的浓度，显然对本征激发应满足n ＝p ，如图9．2．I 所示。
我们将满足这一关系的半导体称为本征半导体，意思是导电本领并未受到任何外来杂质或品格缺陷的影响。
不难感到，对于热激发而言，最易发生的本征激发过程乃是使价带顶附近的电子跃迁至导带底附近。
因为这样所需的能量最低。
因此，我们以后将总是认为导带中的电子处在导带底附近，而价带中的空穴则处在价带顶附近。
b) 杂质半导体如果对纯净半导体掺加适当的杂质，也能提供载流子。
我们把提供导带电子的杂质称为施主（donor ）；而将提供价带空穴的杂质称为受主（acceptor ）。
复旦固体物理讲义-24专题四：Mott绝缘体
http://10.107.0.68/~jgche/ Mott绝缘体
10
Mott转变图象
U B
B
Mott转变
U B U
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5
问题在单电子近似！
• 两个电子挤在一个原子上需要的关联能，但是 Bloch定理却没有考虑 • 问题在单电子近似，在关联能！
* ——Bloch定理无疑是正确的，不容挑战的！但它的 适用条件是单电子近似！ * 如果关联过强的话，单电子近似在一定的条件下可 能不成立！
eg
eg
d5
t2 g
CF
E t 2 g E ex
t2 g
EF
不是正八面体，t2g和eg进 一步劈裂，但由于xy对 称，二度简并
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少子最低未占据能级上移 至多子的最高占据能级以 上，故在少子能带中形成 禁带，这就是CrO2形成半 23 金属的原因
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CrO2晶体的结构
• 晶胞内两个八面体单 元。八面体晶体场中d 轨道劈裂成t2g和eg
http://10.107.0.68/~jgche/
Mott绝缘体
22
为什么CrO2是半金属，而不是Mott绝缘体?
多子 少子 多子 少子
16
• 连原来实 验作者也 开始怀疑 自己以前 的实验可 能是由于 CrO2(001) 表面缺氧 造成的
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第一章运动学1.绝对时空观：（经典力学时空观、牛顿时空观）：时空概念起源于运动，又超脱于运动，而成为独立的两个量，用以描述运动。
2.质点：物体的点模型，将有形有状的物体抽象为一个有质量的点。
3.质心：物体（系统）的质量分布中心。
4.自然坐标系：若质点的轨道是已知曲线，在轨道上任选一点O为原点，把轨迹看作一条有向曲线，以原点到质点的路径长度S作为指点的位置坐标。
5.角速度：描述转动快慢的物理量。
6.开普勒行星三定律：①第一定律（轨道定律）：所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳位于椭圆的一个焦点上；②第二定律（面积定律）：每一行星的矢径（行星中心到太阳中心的连线）在相等的时间内扫过相等的面积；③第三定律（周期定律）：所有的行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。
7.惯性：物体自身具有使它的运动状态保持不变的属性。
8.惯性系（马赫）：相对整个宇宙（或说整个物质分布）的平均价速度为0的参照系。
9.伽利略相对性原理（力学相对性原理）：牛顿运动定律包括从它导出的各种力学定理在所有的惯性系中都有相同的形式，即力学规律对一切惯性系都是等价的。
10.*伽利略变换：假定找到一个惯性系S，那么按照马赫定义（物质速度与音速的比值），另一惯性系S’只能相对于S系做匀速直线运动。
11.动量：描述质点运动性质的量，反应的是质点的打击本领。
（力是物体间交换动量的一种表现形式）12.动量守恒定律：若Fu（e）=0（u=x,y,z），则I（e）为0，P为常数。
13.质心运动定理：质心加速度ac 与作用在体系上所有外力的矢量和F外成正比，与体系的总质量M成反比，ac 的方向与F外的方向一致。
14.质点的角动量：在惯性参照系中，一个动量为P的质点相对于某一固定点O 的角动量L的定义为L=r×P=r×mv。
15.平行轴定理：I=Ic +Md2，其中Ic是通过质心的轴的转动惯量，d为两平行轴垂直间距，M刚体质量。
16.刚体：物体在运动过程中或与其他物体17.保守力：力所做的功只与初始位置有关而与路径无关，这样的力叫做保守力。
18.势能：由相互作用的物体之间的相对位置，或由物体内部各部分之间的相对位置所确定的能。
19.刚体的平面运动：假如刚体的质心被约束在一平面的运动，且刚体上所有的质点都在上述平面平行的平面内。
第五章流体力学1.流体：气体和流体的总称，“软物质”，软凝聚态物质。
2.质元：宏观小、微观大区域中分子的集合。
3.流场：流速随空间的分布，流体速度场，简称流场。
4.流线：流场中一系列假想的曲线，任意点切线方向为流经该点的流体质元的速度方向。
5.流管：由流线围成的细管。
6.定常流动：流速与时间无关，是空间分布的函数。
7.非定常流动：任意一点的流速随时间的变化而变化。
8.层流运动的特点：流体运动的规则，各层流动互不掺混，质元运动轨迹光滑，流场稳定。
9.湍流运动的特点：流体的运动极不规则，各部分相互掺混，质元轨迹杂乱无章，有涡旋出现，而且流场极不稳定。
10.理想流体：无粘性且不可压缩的流体。
（任意点的压强只与位置有关，而与计算压强所取得截面的方位无关；其内部任意两点之间可能存在压强差）11.粘滞力：流体流动的时候相邻的两层之间会产生沿切向的阻碍相对滑动的力。
12.雷诺数：层流向湍流变化的判据。
临界雷诺数：由层流向湍流过度的雷诺数。
第六章气体分子运动论1.速度方向等概率假说：热平衡态时，每个分子速度按方向的分布是完全相同的。
2.自由度：决定一个物体空间位置所需的独立坐标的数目。
3.能量均分定理：在热平衡态下，物质分子的每个自由度都具有平均能量1/2kBT。
以i表示分子的总自由度，理想气体的平均总动能为ikBT/2，nmol理想气体的内能就是E=iNkB T/2=inNAkBT/2=inRT/24.范德瓦尔斯方程：对1mol实际气体，其状态方程为（P+a/Vm 2）（Vm-b）=RT第七章热力学1.准静态过程/非静态过程：系统进行得足够缓慢，以致连续经过的每一个中间态都处于近平衡态或者平衡态的过程；反之，为非静态过程。
2.弛豫时间：处于平衡态的系统受到外界瞬时扰动后，经一定时间必能恢复到原来的平衡态，系统所经历的这段时间。
实际上就是系统调整自己所经历的这段时间。
3.*热力学第零定律：如果系统A和系统B分别与系统C的同一状态处于热平衡，那么当A、B接触时它们也必定处于热平衡。
5.热力学第一定律：ΔU=Q-W6.多方过程：热容量为常数的准静态过程。
7.卡诺循环：由两个等温过程和两个绝热过程组成，其特点是只与两个恒温热源交换能量的无耗散的准静态的循环。
8.可逆过程/不可逆过程：一个系统经过一个过程P从一状态变化到另一状态，如果存在一个过程使系统和外界完全复原，则说明原过程P是可逆的，否则不可逆。
9.热力学第二定律的宏观表述：①开尔文表述（热机表述）：不可能从单一的热源吸取热量，使之完全成为有用的功而不产生其他影响；②克劳修斯表述（制冷机表述）：濒热现象的宏观过程都有方向性。
10.热力学第二定律的数学表述（熵增加原理）：孤立系统的熵永不减少或者孤立系统的自发过程朝熵增加的方向进行，直到熵达到最大值为止（即平衡态）。
11.热力学几率：一个宏观态对应的微观态的数目叫做这个微观态的热力学几率。
12.热力学第二定律的微观意义：①自然过程从热力学几率小向热力学几率大的方向进行；②一切自然过程总是沿着分子无序性增大的方向进行。
13.*波尔兹曼的宏观-微观表述：从微观上看，对于一个系统状态的宏观表述是非常不完善的，系统的同一宏观状态可能对应多种微观状态，而这些微观状态是粗略的宏观状态所不能描述的。
lnΩ，此熵具有可加性。
14.波尔兹曼熵公式：S=kB15.*生命系统的熵原理：有机体必须是开放系统，物质与能量的进出必须是有机体处于低熵状态，即摄入低熵物质排出高熵物质。
16.*生命的热力学基础：有机物依赖负熵为生，熵不断减少，“负熵”不断增加。
第八章静电场1.库伦定律：两个静止的点电荷之间的电相互作用力。
2.电偶极子：两等量异号的点电荷+q和-q，相隔一定的距离，当考察点离开两点电荷比较远时，两电荷体系的特征可用特征量P=ql表示，这样的电荷系统叫做电偶极子。
3.等势面：电场中电势值相等的点组成的面。
4.尖端放电现象：空气被电离，离子碰撞产生火花放电，伴有电压。
5.静电屏蔽：空壳内部不受外部电场的影响。
6.电容器：储存电能的装置。
7.电容：描述电容器储电能力大小的物理量。
8.电流强度：反映的是通过导体横截面的电流的性质。
9.恒定电流：空间各点的电流场不随时间变化10.电动势：把单位正电荷从负极通过电源内部移向正极时，非静电力所做的功。
第九章恒定磁场1.磁性起源假说：磁现象的本质是电流，物质的磁性来源于其中的分子环形电流。
2.磁场的高斯定理：通过磁场中任一闭合曲面S的总磁通量恒等于0。
3.安培环路定理：磁感应强度B沿任意闭合环路L的线积分，等于穿过从闭合环倍。
路为周界的任意曲面的所有电流代数和的μ4.磁矩P：描述载流平面线圈磁性的物理量。
5.霍尔效应：通有电流的导体板，在外加磁场作用下产生横向电动势。
6.自感现象：载流回路因自身原因所引起的感应电动势和感应电流的现象。
7.磁镜：当粒子从磁场较弱区向磁场较强区运动时，因纵向运动完全被抑止，之后向反方向作螺旋运动，像平面镜反射光一样，故称磁镜。
第十七章核磁振动第十三章振动与波1.简谐振动：用时间的正弦或余弦函数来描述的振动。
2.“拍”现象：振幅作周期性慢变的高频振动。
3.振动的合成：同一质点同时参与两个或多个简谐振动。
4.波动的本质：波动是能量的传播而非介质质量的输运。
5.能量密度矢量：单位时间内通过单位正截面的能量。
6.驻波：同频率反向行进的行波。
7.多普勒效应：由于波源或观察者（或两者)相对介质运动而造成的观察者接收频率发生改变的现象。
8.冲击波：当波源速度大于波的传播速度，将激发出一种锥状波形的波在介质中传播，成为激波，也成冲击波。
第十四章光的衍射与干涉1.衍射：光传播时不按直线进行的现象。
2.光学发展简史：①牛顿的微粒说：光是由微粒组成的，其微粒遵守经典力学规律；②惠更斯波动说：光和声一样是一种波动；③麦克斯韦的电磁波说：光是一种高频振荡的电磁波；④爱因斯坦的光量子说：光是由量子组成的，遵守量子力学规律，其能量和动量分别为ε=hν，p=h/λ。
3.光程：路程与相应折射率乘积之和称为光从Q到P的光程，记为L（等于相同时间内光在真空中传播的距离）。
4.费马原理：光从空间一点传播到另一点是沿着光程为极值的路径传播。
5.惠更斯原理：波前的每一点都可看做球面子波源，无数子波的包络就形成t+Δt时刻的新波前。
6.惠更斯-菲涅尔原理：这些子波都是相干的，空间某一点的光扰动是所有子波在该点的相干叠加。
7.单缝夫琅和费衍射：远场衍射，衍射物距光源和观察屏都很远，以致入射光或屏上任何地方观察的衍射光都是平行光。