电介质物理练习题

《电介质物理》练习题

1.基本概念

1) 介电性能的物理本质；

2) 电介质的微观极化机理；

3) 微波频段仍起作用的极化机理；

4) 物质对外电场的响应方式；

5) 弱电场中电介质中电流的主要起因。

6) 强电场中电介质中电流的主要起因；

7) 电介质中空间电荷的主要来源；

8) 电介质中空间电荷会产生的效应有哪些？

9）固态电介质的介电击穿类型；

10) 铁电效应只出现于何种晶体中？

11) 电致伸缩效应出现于何种晶体中？

12) 铁电体的微结构特征是什么？

13) 铁电相变的类型；

14) 何谓n级相变？

15) 介电常数随频率变化的基本趋势是什么？为什么？

16) 晶体物性张量非零分量数目决定于什么？

17）热释电性的本质是什么？

18) 铁电陶瓷只有在经过何种处理后才具有热释电性？

19）压电效应；

20）压电效应只出现于何种(对称性)晶体中？

21) 机电偶合系数的物理意义；

2．基本概念判断(每组选一个正确答案)

1) 铁电体a) 不具有自发电矩；b) 具有可随磁场反转的自发磁矩；c) 具有可随电场反转的自发电矩。

2)折射率n 是二阶张量(a)；不是二阶张量(b)；是否二阶张量需视情况而定(c)。

3) 介电常数是a)二阶张量；b) 一阶张量; c) 标量。

4) 铁电体的微结构特征为存在a)磁畴；b)电畴；c)铁弹畴。

5) 二级相变的判据是状态函数的a)一阶导数连续、二阶导数不连续；b) 二阶导数连续、三阶导数不连续；c)满足前述条件的任一条。

6) 反铁电体在T c 之下，a)顺电相为稳定相; b)极性相为稳定相; c) 极性相为亚稳相。

7) 晶体的Frenkel 与Schottky 缺陷为a)本征点缺陷；b)非本征点缺陷；c)线缺陷。

8) 反铁电相变为a)马氏体相变；b)电场诱导相变；c)应力诱导相变。

9) 奇数阶张量性质a)出现在所有晶体中；b)只出现在非中心对称的晶体中；c)只出现在中心对称的晶体中。

10) 随着晶体对称性的增加，晶体的张量性质之非零分量个数a) 增加；b)减少；c)不变。

12) 电致伸缩效应a)出现在所有晶体中；b)只出现在非中心对称的晶体中；c)只出现在中心对称的晶体中。

13) 压电常数是a)三阶张量；b) 二阶张量; c) 标量。

14）柔度系数、刚度系数数是a)二阶张量；b) 三阶张量; c) 四阶张量。

15）电致伸缩系数是a)二阶张量；b) 三阶张量; c) 四阶张量。

16) m i αβ (i=1,2, …, 6; α, β=1,2,3)表示一个a)二阶张量；b) 三阶张量; c) 四阶张量之V oigt 记法。

17) d αβγ (α, β=1,2,3)表示一个a)二阶张量；b) 三阶张量; c) 四阶张量之V oigt 记法。

18）S i (i=1,2, …, 6)表示一个a)二阶张量之简略记法；b)一阶张量; c) 标量。

19) c ij (i=1,2, …, 6;)表示一个a)二阶张量；b) 三阶张量; c) 四阶张量之V oigt 记法。

20) 介电常数是 a)对称张量；b)反对称张量；c)旋量.

3.1 简述Lorentz-Lorentz 方程的物理意义。

.0

321εαεεN =+-

3.2 简述Debye 方程的物理意义。

3.3 简述Cole-Cole 图的物理意义。

3.4 简述平衡态固相电介质热力学状态函数d U =X i d S i +E αd D a +T d σ之物理意义(i =1,2,…,6; α=1,2,3)。

3.5 简述平衡态固相电介质如下线性响应表达式及其中各系数之物理意义。

.dT p E X d D X XT j T j αβαβααε++= (j =1,2,…,6; α,β=1,2,3)

3.6简述平衡态固相电介质如下线性响应表达式及其中各系数之物理意义。

.,

βσαβσ

ααασασεE X d D E d X s S X i i i j E ij i +=+=(i,j =1,2,…,6; α,β=1,2,3)

3.7简述平衡态固相电介质如下线性响应表达式及其中系数之物理意义。

.T p D X ∆=∆αα (α=1,2,3)

3.8 写出如下方程的矩阵表达式。

.βαβαεE D X = (α, β=1,2,3)

3.9 写出如下张量(V oigt 记法)的矩阵表达式。

1) d αj (α=1,2,3; j=1,2,…,6);

2) X αβ (α,β=1,2,3);

3) s ij (i,j=1,2, (6)

.)('"tan ;1)(",1'222

22

2τωεεωτεεεεδτωωτεεετωεεεε∞∞

∞∞∞+-==+-=+-+=s s s s

3.10画出铁电陶瓷的P-E 曲线，并说明几个特征值的物理含义。

4. 分析题

1) 试根据如下二级铁电相变状态函数(G1)-电位移(D)关系曲线分析公式

中参数α对铁电相与顺电相稳定性的影响。

642614121D D D G δγα++=1

2) 试根据如下二级铁电相变状态函数(G1)-电位移(D)关系曲线分析不同温度下铁电相与顺电相的稳定性。

3) 试根据如下一级铁电相变状态函数(G1)-电位移(D)关系曲线分析不同温度下铁电相与顺电相的稳定性。

4) 试分析如下复介电常数频率色散关系曲线。