原子惯性器件的基本工作原理及主要特点22页PPT
半导体器件基础课件(PPT-73页)精选全文完整版
有限，因此由它们形成的电流很小。
电子 技 术
注意:
1、空间电荷区中没有载流子。
2、空间电荷区中内电场阻碍P 区中的空穴、N 区中的电子（
都是多子）向对方运动（扩散 运动）。
所以扩散和漂移这一对相反的运动最终达到平衡， 相当于两个区之间没有电荷运动，空间电荷区的厚 度固定不变。
电子 技 术
二、PN 结的单向导电性
电子 技 术
1. 1 半导体二极管的结构和类型
构成：实质上就是一个PN结
PN 结 + 引线 + 管壳 =
二极管(Diode)
+
PN
-
符号：P
N
阳极
阴极
分类：
按材料分 按结构分
硅二极管 锗二极管 点接触型 面接触型 平面型
电子 技 术
正极 引线
N 型锗片 负极 引线
外壳
触丝
点接触型
正极 负极 引线 引线
电子 技 术
半导体中存在两种载流子：自由电子和空穴。 自由电子在共价键以外的运动。 空穴在共价键以内的运动。
结论：
1. 本征半导体中电子空穴成对出现，且数量少。 2. 半导体中有电子和空穴两种载流子参与导电。 3. 本征半导体导电能力弱，并与温度有关。
电子 技 术
2、杂质半导体
+4
一、N 型半导体
电子 技 术
三、课程特点和学习方法
本课程是研究模拟电路（Analog Circuit）及其 应用的课程。模拟电路是产生和处理模拟信号的电路。 数字电路(Digital Circuit)的知识学习由数字电子技 术课程完成。
本课程有着下列与其他课程不同的特点和分析方 法。
电子 技 术
惯性约束核聚变
惯性约束核聚变原理与反应堆技术1. 惯性约束基本原理核能可分为裂变能与聚变能。
目前，核电站通过受控释放裂变能实现发电，而受控核聚变仍处于研究阶段。
实现受控核聚变反应主要有两种途径：磁约束和惯性约束。
后者即以下内容讨论的主题。
惯性约束（ICF），即利用高能驱动器在极短时间内将聚变燃料小球（靶丸）加热压缩到高温、高密，使之在中心“点火”，实现受控核聚变。
以氢弹的爆炸为例，位于其中心的原子弹的爆炸在极短时间内将氢弹中的热核装料迅速加热和压缩到高温、高密，引起燃料的聚变燃烧。
由于这一过程非常短暂，在燃料膨胀但因自身惯性还没有来得及飞散之前，聚变反应就已经发生。
这种未对燃料等离子体采取任何约束措施，只依靠本身惯性保持顺利完成核聚变就是惯性约束核聚变。
但氢弹的爆炸是不可控的，激光器代替原子弹点燃热核反应使ICF成为可控核聚变。
激光的能量能在时间和空间上进行高度的集中，因此能在焦点上得到非常高的功率密度。
现在惯性约束核聚变研究所用的激光器多数是钕玻璃激光器。
而粒子束作为惯性约束核聚变的驱动器，原理与激光一样，只不过它是以粒子束来代替激光。
所以想采用粒子束，是因为它的能量转换效率比之激光要高出一个量级。
2. 反应堆相关（1）能量流程该系统中，假设驱动器输出的能量为E D，其效率为D，它通过反应室壁上的入射通道击中靶丸。
靶丸聚变反应，产生相当于驱动束能Q倍的能量E f。
再经反应室增值层的能量倍增（增值系数为M），并以热能的形式输出。
发电机的热点转换效率为T，发电机发出的毛电能为E g，其中一部分输入电网，另一部分再循环。
整个反应堆系统的效率为s，其定义为：s=纯电能输出/聚变反应的热能输出系统效率可表示为：s=E g（1-）/ME f=T（1-）[(MQ+1)E D+(1/D-1) E D]/ME f（2） ICF聚变堆涉及的问题1> 从理论上了解靶丸的能量吸收、反射、能量输运、压缩、不稳定性、点火和聚变燃烧等物理学。
原子的结构完整版PPT课件
工业领域应用
放射性同位素可用于材料 检测、无损探伤、辐射加 工等。
其他领域应用
放射性同位素还可用于科 学研究、环境保护、农业 生产等领域。
放射性同位素对环境影响及安全防护措施
对环境影响
放射性同位素衰变产生的射线会对环境和生物体造成危害，如污 染空气、水源和土壤等。
安全防护措施
为了保障人类和环境安全，需要采取一系列安全防护措施，如合 理选址、屏蔽防护、废物处理等。
放射性同位素概念及来源
放射性同位素定义
01
具有相同原子序数但质量数不同的同位素，能自发地放出射线
并转变为另一种元素。
放射性同位素来源
02
天然放射性元素和人工合成放射性元素。
放射性同位素衰变类型
03
α衰变、β衰变和γ衰变。
放射性同位素在医学、工业等领域应用
医学领域应用
放射性同位素可用于诊断 和治疗疾病，如放射性碘 治疗甲状腺疾病、PET扫 描等。
过渡元素位于周期表中间部分， 包括3~12列的元素。它们具有 多种氧化态和丰富的化学性质， 是构成众多合金和催化剂的重要
成分。
稀有气体元素
稀有气体元素位于周期表的最右 侧，它们具有稳定的8电子构型 （氦为2电子构型），化学性质 极不活泼，一般不易与其他物质
发生化学反应。
04
化学键与分子间作用 力
化学键类型及特点
分子间作用力影响物质的物理性质
分子间作用力主要影响物质的熔点、沸点、密度、硬度等物理性质。一般来说，分子间作用力越强，物质的熔点 、沸点越高，密度越大，硬度也越大。例如，氢键的存在使得水的熔沸点异常高，范德华力则主要影响由分子构 成的物质的物理性质。
05
原子光谱与能级跃迁
初中物理科学七年级《惯性》精品课件
初中物理科学七年级《惯性》精品课件一、教学内容本节课选自初中物理科学七年级教材《惯性》章节，详细内容包括：惯性的定义、惯性的大小与质量的关系、惯性在实际生活中的应用与现象等。
二、教学目标1. 让学生理解惯性的概念，掌握惯性与质量的关系。
2. 培养学生运用惯性知识解释生活中的现象，提高学生的实践应用能力。
3. 培养学生的观察、思考、分析问题的能力，激发学生学习物理的兴趣。
三、教学难点与重点教学难点：惯性与质量的关系，惯性在实际生活中的应用。
教学重点：惯性的定义，惯性现象的解释。
四、教具与学具准备教具：小车、滑块、砝码、计时器等。
学具：笔记本、铅笔、直尺等。
五、教学过程1. 实践情景引入演示小车在水平面上滑行，让学生观察小车滑行的距离与速度的关系。
提问：为什么小车在滑行过程中，速度越快，滑行距离越远？2. 知识讲解介绍惯性的定义，解释惯性与质量的关系。
讲解惯性在实际生活中的应用，如汽车安全带、惯性锤等。
3. 例题讲解解析一道关于惯性现象的例题，引导学生运用所学知识解决问题。
4. 随堂练习设计一些关于惯性现象的练习题，让学生当堂巩固所学知识。
5. 小组讨论六、板书设计1. 板书《惯性》2. 板书内容：惯性的定义惯性与质量的关系惯性在实际生活中的应用七、作业设计1. 作业题目：（1）解释下列现象中涉及的惯性原理：跳远运动员助跑时为什么不能立即停下来？（2）一辆汽车在紧急刹车时，车内乘客为什么会向前冲？（3）设计一个实验，验证惯性与质量的关系。
2. 答案：（1）惯性原理：跳远运动员助跑时，由于惯性，运动员要保持原来的运动状态，不能立即停下来。
（2）惯性原理：汽车紧急刹车时，车内乘客的身体惯性使其保持原来的速度，因此会向前冲。
（3）实验设计：准备两个质量不同的小车，让它们在相同高度的斜面上滑下，比较它们的滑行距离，从而验证惯性与质量的关系。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生对惯性的理解程度，对实践情景引入和例题讲解的接受程度。
惯性元件ppt(1)
形状对称的刚体，只要以其中心点为坐标系原点，选 取使刚体对称的轴为坐标轴，则刚体的三个惯性积必 然为0。这是因为在刚体内任意一点(xi,yi,zi)，必然存 在另外7个对称点：(xi，yi，-zi)、(xi，-yi，-zi)、(xi，yi，zi)、(-xi，yi,zi)、(-xi，yi，-zi)、(-xi,yi,-zi)、-xi,yi,zi)，这8个点的惯性积之和为0，因此整个刚体的三 个惯性积必为0：
对于小型陀螺而言，常用单位是克· 厘米2／秒。
例 设转子的转动惯量J=398g· cm2，转子的转速为 n=24000r／min，求转子的角动量。 解 转子的自转角速度为 n 2 24000 2 2513 .27 rad / s
角动量的大小为
60 60
H J 398 2513 .27 10 g cm / s
第六讲 第三章 惯性元件——陀螺仪与加速度计 1，陀螺仪能测得载体的转角或角速度， 2，加速度计能测得比力或加速度， 3，惯性元件；陀螺仪与加速度计依据的都是惯性力 或惯性矩．而且测量结果都是相对惯性空间的，所以 把陀螺仪和加速度计称作惯性元件。 陀螺仪和加速度计是惯性导航系统中使用的核心元件， 它们的类型和品质直接影响惯性导航系统的构成和工 作特性。
mi ( y z )
2 i 2 i
J y mi ( xi2 zi2 )
2 i 2 i
J z mi ( y x ) J xy mi xi yi J yz mi yi zi J zx mi xi zi
得
用陀螺动量矩H在惯性空间的转动角速度来表示 H的矢端速度vH则有
vH H
H M
式中，ω是H相对惯性空间的进动角速度，该式表示 了进动角速度ω与动量矩H及外力矩M之间的关系。 图3-4(a)、(b)分别给出了沿内环轴方向施加力矩 和沿外环轴方向施加力矩时陀螺转子的进动情况。 进动时，动量矩的方向总是沿捷径方向向外力矩方 向靠拢
新型惯性器件PPT课件
刚体：形状和大小都不发生任何变化的物体。 即其内部任意两点之间距离永远不变，刚体的各部分
之间没有相对运刚动。体在运动过程中，其上任意两点 的连线始终保持平行。
平动：刚体在运动过程中， 其上任意两点的连线 始终保持平行。
可以用可质以点动用力质学的点方动法 力学 来处理的刚方体的法平来动问处题理。 刚体
球 • 地垂线与赤道平面之间的夹角叫做纬度.纬度的数值是以赤道平面为始点计算的。
的
在北半球,以赤道平面为始点向北
一
计算的纬度叫做北纬,北纬共分90度;在南半球,以赤道平面为始点向南计算的纬度
些
叫做南纬,南纬共分90度。
定
义
4
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参考坐标系
1、建立参考坐标系的意义 宇宙间的一切物体都是在不断地运动,但对单个物体是无
y'
y
x x'
z' z
自旋角 (spin angle)
y'
y
x x'
x x'
N
22
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问题：给定欧拉角，如何确定刚体上某一点在空间的位置
z
z'
x'
r
xo
y
y'
z' z
y'
y
x x'
N
r x'i' y' j'z'k'
r xi yj zk
给定：
x', y', z' , ,
地理坐标系的三根轴构成右手直角坐标系，可以按“东、北、天”、“北、西、天”或“北、东、地”顺序 构成。
惯性器件.ppt
光纤陀螺仪工作示意图
光纤陀螺仪
与机电陀螺或激光陀螺相比，光纤陀螺具有如下 特点：
(1)零部件少，具有较强的抗冲击和抗加速运动的能力； (2)灵敏度和分辨率比激光陀螺仪提高了好几个数量级 ； (3)较长的使用寿命； (4)易于采用集成光路技术，信号稳定，且可直接用数字输 出，并与计算机接口联接； (5)通过改变光纤的长度或光在线圈中的循环传播次数，可 以实现不同的精度，并具有较宽的动态范围； (6)相干光束的传播时间短，因而原理上可瞬间启动，无需 预热； (7)结构简单、价格低，体积小、重量轻．
摩擦及对策、漂移率
漂移、漂移率
漂移：受干扰影响，陀螺转子轴相对惯性空间的转动 漂移率：陀螺转子轴漂移的角速率（度/小时） 惯性级精度：0.01度/小时 陀螺的发展历史： 消除各种有害力矩、降低漂移率的历史
傅科陀螺仪
傅科：法国地球物理学家(1819-1868) 验证地球自转 傅科陀螺仪 (1852)
傅科摆
(1851)
L=67m M=28kg A=6m
精度较低，无法验证地球自转
之后轴承工艺得到改进
陀螺罗经——航海方面的最早应用
人类早期航海采用磁罗盘（指南针） 19世纪后期，钢质轮船逐渐取代 木质轮船，磁罗盘无法再保证精度 在极地附近磁罗盘也会失灵
寻找能够替代磁罗盘的方位指使仪
如果借助陀螺仪，需要解决实 时、自主寻北的问题
激光陀螺 60年代初开始研制，70年代进 入实用
1983-1994美国各类陀螺比例
振动陀螺、微机械陀螺 音叉振动陀螺、压电振动陀螺、 半球谐振陀螺
光纤陀螺 70年代开始研制，80年代初进 入实用
导航原理_惯性器件
单自由度陀螺 仪(只有一个框 架，使转子自 转轴具有一个 转动自由度)。
转子陀螺的力学原理 陀螺绕主轴转动的角动量以H表 示，H=JΩ，式中J为陀螺转子的转 动惯量。H是矢量，方向与角速度 的方向一致。 转子陀螺的力学原理就是动量矩定 理。
动量矩定理
dH dt
i
M
式中，H为定点转动质点系对该定点的角动量 总和，M为作用在该质点系上对该定点的合外 dH 力矩， dt 表示在惯性坐标系内观察到的时间 i 变化率。 2.3.1.1双自由度陀螺仪的基本特性
由动量矩定理，当没有外力矩作用在陀螺 dH 0 仪上时， ，表明 H 相对惯性空间保持恒 dt 定不变，H=JΩ（H的方向和Ω的方向相同）即 转子自转轴相对惯性空间的指向不变。这就是 陀螺仪的定轴性。
i
定轴性是双自由度陀螺仪的 一个基本特性。无论基座绕 陀螺仪自转轴转动，还是绕 内框架轴或外框架轴方向转 动，都不会直接带动陀螺转 子一起转动(指转子自转之外 的转动)。由内、外框架所组 成的框架装置，将基座的转 动与陀螺转子隔离开来。这 样，如果陀螺仪自转轴稳定 在惯性空间的某个方位上， 当基座转动时，它仍然稳定 在原来的方位上。
eG
Hie sin V ie O E H sin
方向自O 指向 O ，即 ωeG ω ie
当自由陀螺的角动量与地 球自转角速度间的夹角时， 0 地球上的观察者所看到的 陀螺自转轴以为角速度 ω ie 作旋转，旋转所形成的曲 面为一圆锥面，对称轴平 行于地轴，半锥角为 ， 陀螺的这种运动称为表观 运动。
第2章 惯性器件
2.1
概述
2.2 陀螺仪 2.2.1 机械转子陀螺仪 2.2.2 光学陀螺仪 2.2.3 微机械陀螺仪 2.3 加速度计
惯性(课堂PPT)
惯性越大，保持原来状态“本领”越大，运动状态越难改变；
惯性越小，保持原来ห้องสมุดไป่ตู้态的“本领”就越小，运动状态就容易改变。
鸡蛋掉瓶中，
跳远
人被石头绊倒
投球， 打击棋子， 抖落衣服上的灰尘，
洗衣脱水
车启动或加速时往后倒
车刹车或减速时往前倒
人竖直跳起后落回原地
12
问题一：运动的物体有惯性，静止的物体没有惯性？ 错, 惯性与物体的运动状态无关。
问题二：运动速度大的物体惯性就大呢？
错, 决定惯性的唯一量度就是质量。
问题三：“惯性”是不是就是“惯性定律”？
我之所以看的远，是因为我站在巨人的肩膀上。 ——牛 顿
第二课时 惯性
课件制作人：刘明松
1
一、牛顿第一定律
1、内容：一切物体在 没有受到力的作用时， 总保持静止状态或匀 速直线运动状态。
牛顿 (Newton,1642-1727)2
我们一起记：
a.该定律研究方法：实验加理论推导，不能做实验 证明
b.理解：
静者恒静
不受力时
动者恒动
运动的物体，不受力时，最终都做匀速直线运 动.静止的物体，不受力时，最终都是静止的.
3
惯性：
从牛顿第一定律知道,如果物体不受力的作用，有保持匀速 直线运动状态和静止状态的性质.得到惯性的概念:
任何物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这 种性质叫做惯性.
牛顿第一定律又叫惯性定律。
保持车距
原子物理(全套480页PPT课件)
遏止电势表明光电子有一个初速度的上
限v0，其相应的动能为
1 2
m
v
2 0
eV0
1.28
（3）截止频率（红限）
结论（i）当改变入射光束频率时，遏 止电势V0 随之改变， V0~ 成线性 关系。
V0 0 0
（ii）当低于某一频 率0 时，V0 = 0 。这 时，不论光强多大，
光电效应不再发生。
频率0称为光电效应 的截止频率或频率的 红限。
着频率及波长的概念，光的能量 正比
于其频率 ，即：
= h
1.30
爱因斯坦公式：
根据爱因斯坦假说，光束照射在金属 上时，光子是一个个地打在上面，电 子吸收的能量为 W= h。
h
1 2
m v02
A
eV0
A
1.31
2.3，康普顿效应
在研究x射线与物质散射实验中证明 了x射线的粒子性，起作用的不仅是 光子的能量，而且还有它的动量。
max T b
1.21
b：维恩常数，实验值为 b = 0.289 cm.K
热辐射颜色随温度T变化：
T（K） 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 max（nm） 5760 2880 1440 960 720 580 480 410 360
1.5，维恩公式和瑞利－金斯公式
uT d
8h 3
c3
d
eh kBT
1
uT
d
8hc 5
ehc
d
kBT
1
1.26 1.27
kB：波耳兹曼常数； h ＝ 6.62610-34 J.s 普朗克常数
h >> kBT，普朗克公式 维恩公式 h << kBT，普朗克公式 R-J公式