应用物理学（光电信息技术方向）（070202）
一、培养目标
本专业培养掌握物理学的基本理论与方法，能在物理学或光电信息技术领域中从事科研、教学、技术开发以及相关的管理工作的高级专门人才。
二、培养要求
本专业学生主要学习物理学和光电信息技术的基本理论与方法，熟悉光学、电子技术和计算机应用技术，具有良好的数学基础和实验技能，受到应用基础研究、应用研究和技术开发以及工程技术的初步训练，具有良好的科学素质，适应高新技术发展的需要，具有较强的知识更新能力、较广泛的科学适应能力、科技创新能力以及解决实际问题的能力。
毕业生应获得以下几个方面的知识和能力：
1.掌握系统的数学、计算机等方面的基本原理、基本知识；
2.掌握较坚实的物理学基础理论，较广泛的应用物理知识、基本实验方法和技能；
3.掌握光电信息获取、处理、存储和传输的基本原理和实用技术；
4.具有研究和开发光电信息技术的初步能力，以及教学和相应管理的工作能力；
5.了解相近专业以及应用领域的一般原理和知识；
6.了解我国科学技术、知识产权等方面的方针、政策和法规；
7.了解应用物理的理论前沿、应用前景和最新发展动态以及相关高新技术产业的发展状况；
8.掌握资料查询、文献检索及运用现代信息技术获取最新参考文献的基本方法；具有一定的实验设计，创造实验条件，归纳、整理、分析实验结果，撰写论文，参与学术交流的能力。
三、主干学科
物理学、光信息科学与技术。
四、主要课程
高等数学、力学、热学、电磁学、光学、量子物理、数学物理方法、计算方法、计算机软件技术基础、C++语言、微机原理与应用、通用接口技术、经典力学、统计物理、电动力学、量子力学、固体物理、电工技术、电子技术、传感器原理、光电信息技术、信息光学、颜色光学、光电子学、数字信号处理、数字图像处理、光学信息处理、光电显示技术、光全息存储、光电信息材料、通信原理、光纤通信技术。
五、主要实践环节
普通物理实验、近代物理实验、电工技术实验、电子技术实验、专业实验、程序设计上机、微机上机、工程训练、认识实习、专业调研、专业实习、毕业实习、毕业论文。
六、授予学位
理学学士。
教学进度表
学时、学分分配表
1-1,产生X 射线需要哪些条件? 答：首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶：在阴极和阳极间的高压直流电,为防止阴极和阳极氧化以及电子与中性分子碰撞的数量损失,要制造压强小于10 -4Pa 的真空环境,为此要有一个耐压、密封的管壳。 1-2影响X 射线管有效焦点大小的因素有哪些? 答：影响有效焦点大小的因素有：灯丝大小、管电压和管电流、靶倾角。 1-3在X 射线管中，若电子到达阳极靶面的速度为1.5xl08ms -1,求连续X 射线谱 的最短波长和相应的最大光子能量。 答：此题的思路是由动能公式22 1mv E k =求出电子的最大动能,此能量也是最大的光子能量,从而求出最短波长。但当速度可与光速c ＝3×108ms -1相比较时,必须考虑相对论效 应,我们可以用下面公式求出运动中电子的质量。 kg c v m m e 3023122010052.1)2/1(11011.9/1--?=-?=-= keV J v m h e 8.731018.1)10)5.1(10052.12 1211428302=?=????==--ν nm h hc 0169.0max min ==νλ 此题的结果告诉我们,管电压为73.8kV 。反过来,如果知道管电压,求电子到达阳极 靶表面的电子速度时,同样需要考虑相对论效应。 1-4下面有关连续X 射线的解释?哪些是正确的? A.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; B.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; C 连续x 射线的最大能量决定于管电压; D.连续X 射线的最大能量决定决定于靶物质的原子序数; E.连续X 射线的质与管电流无关。 正确答案:B 、C 、E 1－5.下面有关标识X 射线的解释,哪些是正确的? A.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; B.标识X 射线的产生与高速电子的能量元关; C.标识X 射线的波长由跃迁电子的能级差决定; D.滤过使标识X 射线变硬； E.靶物质原子序数越高，标识X 射线的能量就越大。 正确答案:A 、C 、E 1-6影响X 射线能谱的因素有哪些? 答：电子轰击阳极靶产生的X 射线能谱的形状(归一化后)主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。当然,通过附加滤过也可改变X 射线能谱的形状。 1-7影响X 射线强度的因素有哪些? 答：x 射线在空间某一点的强度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和。可见，射线强度是由光子数目和光子能量两 个因素决定的。影响X 射线强度(量与质}的因素很多，主要有：增加毫安秒，X 射线的质不变、量增加,x 射线强度增加;增加管电压，X 射线的质和量均增加，X 射钱强度增加;提高靶物质原子序数。
题目：浅谈物理学与科学技术的关系姓名：李焘 专业：物理学类 学号：20112200207
浅谈物理学与现代科学技术的关系 摘要：科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的．从日常的衣食住行中，处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料；农业的增产提供了丰富的食品，改善了人民的食品结构；至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷；医学的进步提高了人民的健康水平，延长了平均寿命；教育的普及提高了人民的文化水平；电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 关键词：物理学科学技术关系 一、物理学在现代科学技术发展中的作用与地位 现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产 方法改进的基础。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时 代，蒸汽机的不断提高改进，物理 学中的热力学与机械力学是起着相 当重要的作用的。 19世纪中期开始，电力在生产技术 中日益发展起来了，这是与物理中 电磁学理论建立与应用分不开的。 20世纪初相对论和量子力学的建立，诞生了近代物理，开创
了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说，没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破，为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代，我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术，使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业中的得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许（著名实验物理学家）的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 …… 物理学本身就是以实验为基础的科学，物理学实验既为物理学发展创造了条件，同时也为了现代工农业生产技术的研究打下了物质基础。
课程名称：光电信息物理基础 学号 2014051105003 姓名刘丽 成绩
论LED恒流源的重要性 摘要：LED作为一种新型照明光源,具有发光效率高、寿命长、显色性好、绿色环保、不易 破损且易于进行数字控制等优点。LED照明方式是一种低压安全的照明方式,需要设计合理 的LED驱动电源。开关电源效率高,体积小,是LED驱动电源的首选,同时LED具有恒压负 载特性,其驱动电源一般采用恒流源。恒流源是现代电子工业和科学实验不可或缺的仪器设备，广泛应用于电子测量、仪表调试、医疗器械和航空航天等领域。随着电子技术的发展，数据采集与处理能力的不断提高，许多领域对恒流源的稳定度和精密度要求越来越高。只有 具备高精度、高稳定度、低纹波、大量程及强可靠性等特点的恒流源，才有更多的实用价值。 一个产品的质量好坏取决于它的设计,如何提高恒流源的品质,提高其稳定性。 关键词：LED，驱动器，恒流源 LED恒流电源是led电源的一种,是采用开关电源变换器，做成隔离型的恒 流电源，其输出电流恒定且可调，设计时还要注意输入功率因数要高。 主要原因是： 1. 避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性。 2. 获得预期的亮度要求，并保证各个LED亮度、色度的一致性。 LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而LED驱动电源的输出则 大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。 一、LED驱动一般特性要求 （1）高可靠性：特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便维修的花费也大。 （2）高效率：LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内 的结构尤为重要的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常 重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小， 也就降低了灯具的温升,对延缓LED的光衰有利。
现代物理学在航天技术中的应用 我国航天技术持续的不断发展，为我国空间科学的发展以及空间探测奠定坚实的基础。空间的物理学研究将不仅带动我国基础科学研究，而且将引领我国航天技术水平的进一步提高，有效促进空间科学与航天科技水平的协调发展。自上世纪90年代开始，我国利用“神舟”号飞船和返回式卫星，在空间材料和流体物理以及空间技术研究等领域开展了大量实验研究，取得一批重要成果。根据我国空间科学中长期发展规划，将利用返回式卫是进行微重力科学实验，同时探讨进行引力理论验证的专星方案。空间的物理学研究涉及空间基础物理、微重力流体物体、微重力燃烧、空间材料科学和空间生物技术等学科领域。空间基础物理涉及当今物理学的许多前沿的重大基础问题，在科学上极为重要，在我国还是薄弱领域。随着我国经济实力的增长，应该适时地安排引力理论家验证的专星研究。一、空间引力实验与引力波探测基础物理实验研究检验现有引力理论的假设和预言、寻找新的相互作用和引力波探测将为认识引力规律和四种相互作用的统一理论提供实验依据。加强空间引力实验和空间天文观测对于我国在空间基础科学领域参与国际竞争和发展高新空间技术具有重要牵引意义。与会专家认为应开展如下研究工作: 1、空间等效原理实验检验(TEPO); 2、空间微米作用程下非牛顿引力实验检验(TISS); 3、激光天文动力学空间计划(ASTROD); 4、空间引力波探测。 二、空间的冷原子物理和原子钟研究 冷原子和玻色爱因斯坦凝聚是当代物理学中最活跃的领域之一，它为探索宏观尺度上物质的量子性质提供了独一无二的介质。该领域的研究可以加深人们对基本物理规律的理解，同时具有重要的应用前景。此外，高准确度的时间频率标准是精密测量和探索研究基本物理问题的关键和基础，在应用技术上均占有是十分重要的地位。微波原子钟与光钟在空间物理有着广泛的应用前景，它不仅可以改进卫星定位导航系统，而且在深空跟踪和星座定位等深空科学上有着不可替代的作用。为了突破地面实验的温度极限和空间尺度，增加测量时间，以便进行更高精度的测量和探索新的物理现象，在微重力环境下进行冷原子物理实验是非常必要的。专家建议开展如下研究工作: 1、空间实验室中的物质波及其相干性研究; 2、微重力条件下用冷原子和玻色爱因斯坦凝聚探索物理极限; 3、空间超高精度微波原子钟; 4、空间高精度光钟。 三、微重力流体物理 微重力流体物理是微重力科学的重要领域，它是微重力应用和工程的基础，人类空间探索过程中的许多难题的解决需要借助于流体物理的研究。在基础研究方面，微重力环境为研究新力学体系内的运动规律提供了极好的条件，诸如非浮力的自然对流，多尺
这是一篇“经验文”，各位父老乡亲兄弟姐妹老少爷们弯直型宅看一看权当参考，看完后有啥问题可以给俺发邮件交流。悲催的是，对我来说，系里排名不靠前，也没有保送名额，桑心，因此想上北大或清华只能硬碰硬地考研了最后选择考北京大学物理学院。毕业后我在北京租了个房子复习半年，前段时间物理学院网上贴出最终结果，也算是尘埃落定（虽然面试结束后就当场知道结果了）。可能学弟学妹们在大学里有时候觉得自己有些颓，找不着方向，这些我也经历过，对大多数人来说四年就是这样起起伏伏，正常的事儿。退一万步讲，实在茫然颓废的时候咱就看看这段温暖人心的话：“发生这种事，大家都不想的。感情的事呢，是不能强求的。所谓吉人自有天相，做人呢，最要紧的就是开心。饿不饿？我给你煮碗面”。话说回来，最要紧的是咱要知道机会来时盯紧不放，紧追不舍，直至达成目标。考研就是这样的一个机会。 进入正题，咱先按考试顺序来讲一讲吧。 一、政治 工具书：政治考研大纲+肖秀荣1000题+肖秀荣最后4套卷。 时间：11月中旬—初试。 我是按着大纲，顺着1000题对照着做，看一章做一章题，在大纲上做一些标记帮助记忆，最后做完1000题就不用再回看了（也没时间，没必要），直接看大纲，对里面的知识点越熟悉越好，这些八股知识不必倒背如流，混个眼熟就好。最后4套卷是帮助背诵5道大题的，要到12月20号左右才发售，在最后半个月时间背一背。我没有用风中劲草，是因为每天俺看大纲做选择题已经吐
血花去2个多小时，实在没时间再看，耗不起。不过风中劲草最后的时事政治归纳的要点（PDF打印出来）很不错，整理得有条理又全面，值得多看看。我九月份和十一月份各有一段时间在手机上用一个App来做题，顺便说一下，这个App是12元/月付费的，这是我当时每天一套做完的动力之一，发现效果还行，但是由于我定力不强，忍不住做完一套选择题就上微博啥的奖励自个儿一些时间放松，还有就是做完错题回看不方便，又不能导出打印，因此最后弃用。其实最后基本就不怎么带手机了，晚上自习后回到宿舍再看短信、电话回复，办法虽笨，效果不错。 二、英语 英语方面我觉得自己的基础还行，毕竟大学几年追剧看电影一直保持着听英语看英文的习惯。（虽然考研不考听力，但是如果想锻炼一下英语听力顺便晚上放松一下的话，找一些美剧或电影自己看还是不错的。当然，生活大爆炸之类的堆砌词藻耍嘴皮的就算了，推荐一些生活剧、喜剧或剧情类的，如绝望主妇、好汉两个半、绝命毒师）。但是考试方面还是得用八股取士小题狂做的死方法，我开始的时候大约是一周一套卷，真题或者模拟题，花一个下午完整做完同时积累一些生词与句型，没事翻一翻看一看整理的本子。最后一个月强度提一点起来，一周2套3套模拟题，培养一些做题手感，对最后考试做题速度有帮助。关于张剑的模拟题，我感到阅读理解题目问得有些别扭，因此弃之不用。许多人推荐张剑的黄皮书真题集，我觉得没有必要，那解释得过于详细，而且是真题和答案分开装订不方便，应该每年的真题答案一起装订成一本，方便对答案又方便携带，
光电信息物理基础 注意：矢量都要写成带上箭头的字母表示 1. 媒质对电磁场的响应可分为三种情况：极化、磁化和传导。 2. 坡印廷矢量的数学表达式是 3. 电磁波的等相位面在空间中的移动速度称为 相速度。该速度相速只与媒质参数有关，而与电磁波的频率无关. 4. 在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点 随时间变化的轨迹称为电场的偏振态。 5. 光电效应。 6. 7. 光在传播过程中表现出波动性，如干涉、衍射、偏振现象，在与物质发生作用时表现出粒子性，如光电效应，这两种性质的统一称为光的波粒二象性. 8. 德布罗意波长公式为 ，频率公式为： 9. 德布罗意波由电子衍射实验所验证。 10. 海森堡不确定关系的两个表达式为 11. 波函数的标准条件为单值，有限，连续 12. 量子力学中的动量算符表达式为： 13. 量子力学中表示力学量的算符都是厄密算符， 其本证值均为实数，对应不同本征值的本征函数正交，且本征函数具有完全性. 14. 原子的状态可由主量子数n ,角量子数l ，磁量子数m 和自旋量子数s 完全确定。 15. 在一个原子系统内，即不可能具有相同的四个量子数的两个或两个以上电子称为泡利不相容原理。 16. 属于同一品种的晶体，两个对应晶面（或晶棱）间的夹角恒定不变称为晶面角守恒定律。 17. 晶体结构由基元和布拉菲格子完全描述。 18. 对于体心立方结构，设立方体边长为a ，则某个原子最近邻结点有8个，距离为? 所对应原胞体积为a 3/2 19. 晶列的方向用晶列指数来表征。 20. 晶体的结合，可以概括为离子性结合、共价结合、金属性结合和范德瓦耳斯结合四种不同的基本形式 。 21. 共价结合的两个基本特征是饱和性和方向性。 22. 晶格振动形成的波动称为格波，表征它的能量量子称为声子。 23. 没有掺杂的理想半导体称为本征半导体。 。 /2/4x x P h π??≥=/2E t ??≥h P λ=E h ν=?()x y z p i i e e e x y z ???=-?=-++???/2
考点一、科学和技术的概念 一、科学的基本概念 1、科学是一种特殊形式的社会活动，即知识生产活动，是一种创造性智力活动； 2、其次，科学是一种知识体系。科学是关于自然界、社会和思维的知识体系"。 3、第三，科学是社会发展的实践力。科学不仅是知识生产活动和知识体系，而且是社会发展的实践力量。科学作为实践力量，通过被人们掌握、利用而发展着，起到改造客观世界的作用。 二、技术的基本概念 1、狭义的理解，只把技术限制在工程学的范围内，如机械技术、电子技术、化工技术、建筑技术等； 2、广义的理解，则把技术概念扩展到社会、生活、思维的领域。人类在为自身生存和社会发展所进行的实践活动中，为了达到预期目的而根据客观规律对自然、社会进行调节、控制、改造的知识、技能、手段、规则方法的集合。"三、科学与技术的关系 科学与技术既有内在的联系也有重要的区别，从本质上看，科学是反映客观事物属性及运动规律的知识体系，回答"为什么"的问题。技术是利用客观规律，创造人工事物的过程、方法和手段，回答"怎么做"的问题。二者既有原则性的区别，又有着相互依存、相互转化的密切关系。 1、科学与技术的内在联系 现代科学与技术是一个辩证统一的整体。科学离不开技术，技术也离不开科学，它们互为前提、互为基础。科学中有技术，技术中有科学。 现代科学技术的关系表现在： A、现代科学是高技术之母，是技术的先导和发源地，科学为技术研究提供了理论基础，开辟了新的技术研究领域，为技术创新作好了各种知识准备。 B、技术的发展为科学研究提供了物质基础和新的探索手段，科学研究成果通过技术应用物化为直接的生产力。 2、科学与技术的区别 A、科学与技术的构成要素不同
物理所硕士招生专业及研究方向 理论物理 主要研究方向 1、高温超导体机理、BEC理论及自旋电子学相关理论研究。 2、凝聚态理论； 3、原子分子物理、量子光学和量子信息理论； 4、统计物理和数学物理。 5、凝聚态物理理论、计算材料、纳米物理理论 6、自旋电子学，Kondo效应。 7、凝聚态理论、第一原理计算、材料物性的大规模量子模拟。 8、玻色-爱因斯坦凝聚, 分子磁体, 表面物理，量子混沌。 凝聚态物理 主要研究方向 1、非常规超导电性机理，混合态特性和磁通动力学。 （1）高温超导体输运性质，超导对称性和基态特性研究。 （2）超导体单电子隧道谱和Andreev反射研究。 （3）新型Mott绝缘体金属－绝缘基态相变和可能超导电性探索。 （4）超导体磁通动力学和涡旋态相图研究。 （5）新型超导体的合成方法、晶体结构和超导电性研究。 2、高温超导体电子态和异质结物理性质研究 （1）高温超导体和相关氧化物功能材料薄膜和异质结的生长的研究。 （2）铁电体极化场对高温超导体输运性质和超导电性的影响的研究。 （3）高温超导体和超大磁电阻材料异质结界面自旋极化电子隧道效应的研究。 （4）强关联电子体系远红外物性的研究。 3、新型超导材料和机制探索 （1）铜氧化合物超导机理的实验研究 （2）探索电子―激子相互作用超导体的可能性 （3）高温超导单晶的红外浮区法制备与物理性质研究 4、氧化物超导和新型功能薄膜的物理及应用研究 （1）超导/介电异质薄膜的制备及物性应用研究 （2）超导及氧化物薄膜生长和实时RHEED观察 （3）超导量子器件的研究和应用 （4）用于超导微波器件的大面积超导薄膜的研制 5、超导体微波电动力学性质，超导微波器件及应用。 6、原子尺度上表面纳米结构的形成机理及其输运性质 （1）表面生长的动力学理论； （2）表面吸附小系统(生物分子，水和金属团簇)原子和电子结构的第一性原理计算；（3）低维体系的电子结构和量子输运特性(如自旋调控、新型量子尺寸效应等)。. 7、III-V族化合物半导体材料及其低维量子结构制备和新型器件探索 （1）宽禁带化合物（In/Ga/AlN，ZnMgO）半导体及其低维量子结构生长、物性、微结构以及相互关系的研究，宽禁带化合物半导体新型微电子、光电子器件探索； （2）砷化镓基、磷化铟基新型低维异质结材料的设计、生长、物性研究及其新型微电子/光电子器件探索；
光学单元测试 一、选择题（每小题3分，共60分） 1 ．光线以某一入射角从空气射人折射率为的玻璃中，已知折射角为30°，则入射角等于（ ） A.30° B.45° C.60° D.75° 2．红光和紫光相比，（ ） A. 红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小 3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a 、b 两束单色光， 其传播方向如图所示。设玻璃对a 、b 的折射率分别为n a 和n b ，a 、b 在玻璃中的传播速度分别为v a 和v b ，则（ ） A ．n a >n b B ．n a
影像物理习题参考答案 第一章：普通X 射线影像 1-1 产生X 射线需要哪些条件？ 答：1、高速运动的电子流；2、阻碍电子运动的靶。 1-2 X 射线管的一般构造包括哪几部分，各部分都有什么功能？ 答：一般应包括阴极、阴极体、阳极（含靶）、阳极体、真空管。阴极发射热电子；阴极体有聚焦电子束和回收二次辐射的作用；阳极（含靶）加速电子并阻碍电子运动发射X 射线；阳极体起散热作用；真空管产生高真空环境。 1-3 什么是轫致辐射？为什么轫致辐射是产生连续X 射线的机制？ 答：高速电子进入到原子核附近的强电场区域，受到强电场的作用，而使电子的速度大小和方向发生变化，按电磁理论，电子将向外辐射电磁波（即光子）而损失能量E ?，电磁波的频率由 νh E =?决定。电子的这种能量辐射叫轫致辐射。 1-4 为什么轫致辐射产生的连续X 射线谱中存在最短波长min λ？最短波长min λ受何种因素 影响？ 答：当电子的最大动能全部损失转化为X 光子的能量后，X 光子不可能再获得更大的能量。从而形成最短波长。)() (4.12min nm KV U eU hc ==λ，可见，最短波长仅由管电压决定。 1-5 设X 射线管的管电压为100kV ，求其产生连续X 射线的最短波长和相应的X 光子能量的 最大值。 解：)(124.0100 4.12min nm eU hc ===λ，对应的光子能量为：)(106.110100106.114319max J eU h --?=???==υ 答：略。 1-7 什么是标识辐射？为什么标识辐射是产生标识X 射线的机制？影响标识辐射的因素有哪 些？ 答：当电子的能量较高时，可将靶原子的内层电子（K ，L ，M 壳层）碰出原子核的束缚，成为自由电子，这样，在内层轨道上产生一空位，这一空位不能长期存在，外层电子会跃迁至空位填充内层轨道，并将多余的能量（二能级差）以X 光子的形式辐射出来，产生标识X 射线。轫致辐射不可能产生不连续的标识X 射线。标识X 射线的波长只能由靶原子的能级结构决定，即靶元素决定。管电压和管电流可影响标识辐射的强度。
浅谈物理学与科学技术的关系 -----高一（13）班李倩 在目前的新世纪，科学技术的发展对我们的生活水平、生活方式、文化教育等方面的影响是极为深刻的。从日常的衣食住行中，处处可以感受到科学技术给我们生活带来的变化。各种合成纤维大大丰富了人们的衣着面料；农业的增产提供了丰富的食品，改善了人民的食品结构；至于汽车、飞机的发明和普及带给人们交通的方便、快捷；医学的进步提高了人民的健康水平，延长了平均寿命；教育的普及提高了人民的文化水平；电灯、电话、家用电器的普及大大方便了我们的生活……这样的例子不胜枚举。而这些发展却离不开物理学…… 物理学作为严格的、定量的自然科学带头学科,一直在科学技术的发展中发挥着极其重要的作用。过去如此,现在如此,展望将来亦是如此。现代科学技术正以惊人的速度发展。而在物理学中每一项科学的发现都成为了新技术发明或生产方法改进的基础。首先,物理学定律是揭示物质运动的规律的,使人们在技术上运用这些定律成为可能；第二,物理学有许多预言和结论,为开发新技术指明了方向；第三,新技术的发明,改进和传统技术的根本改造,无论是原理或工艺,也无论是试验或应用,都直接与物理学有着密切的关系。若没有物理基本定律与原理的指导,可以毫不夸大地说,就不可能有现代生产技术的大发展。 在18世纪以蒸汽机为动力的生产时代，蒸汽机的不断提高改进，物理学中的热力学与机械力学是起着相当重要的作用的。 1866年，西门子发明电机，1876年贝尔发明了电话，1879年爱迪生发明电灯，这三大发明照亮了人类实现电气化的道路，电力在生产技术中日益发展起来了。这样的成功与物理中电磁学理论的建立与应用是密不可分的。。 20世纪初相对论和量子力学的建立，诞生了近代物理，开创了微电子技术的时代。半导体芯片,电子计算机等随之应运而生。可以毫不夸张的说，没有量子力学也就没有现代科技。 20世纪60年代初，激光器诞生。激光物理的进展为激光在制造业、医疗科技和国防工业中的应用打开了大门。 20世纪80年代高温超导体的研究取得了重大突破，为超导体的实际应用开辟了道路。磁悬浮列车等。80年代，我国高温超导的研究走在世界的前列。 20世纪90年代发展起来的纳米技术，使人们可以按照自己的需要设计并重新排列原子或者原子团，使其具有人们希望的特性。纳米材料的应用现是一个新兴的又应用很广泛的前沿技术。秦始皇兵马俑的色彩防脱。 在牛顿力学和万有引力定律的基础上发展起来的空间物理，能把宇宙飞船送上太空，使人类实现了飞天的梦想。 激光物理的进展使激光在制造业、医疗技术和国防工业等多个领域中得到了广泛的应用。 生命科学的发展也离不开物理学。脱氧核糖核酸（DNA）是存在于细胞核中的一种重要物质，它是储存和传递生命信息的物质基础。1953年生物学家沃森和物理学家克里克利用X射线衍射的方法在卡文迪许（著名实验物理学家）的实验室成功地测定了DNA的双螺旋结构。 ……
光电物理基础课程设计自旋在现代科学中的应用 教师：蒋向东 学生：骆骏 学号：2010051060023 2012.6.9
一．摘要 电子自旋共振(electronspinresonance，ESR)是检测自由基最直接最有效的方法，是自由生物学和医学不可缺少的重要研究技术。本文综述ESR、自旋标记、自旋捕集ESR成像技术的最新发展及ESR技术在细胞膜、蛋白质结构和一些重大疾病如心脏病、老年痴呆症、帕金森综合症和中风等疾病研究及辐射损伤和植物疾病研究中的应用。 二．电子自旋共振(ESR)技术 电子自旋共振(electronspinresonance，ESR)又称电子顺磁共振(electronparamag—neticresonance，EPR)，是研究电子自旋能级跃迁的一门学科，是检测自由基最直接最有效的方法。自由基在生物体系发挥着重要作用，体内自由基的产生和清除应当是平衡的，或者说体内氧化和还原应当是平衡的，这样人体才能保持健康。如果自由基产生过多和清除自由基的能力下降，体内就会有多余的自由基，特别是氧自由基，会损伤细胞成分，但并不出现疾病的症状。但是如果不加以调整，继续发展下去就会导致疾病和衰老的发生。因此自由基和多种疾病有关，比如癌症、心脑血管疾病、老年痴呆症和帕金森综合症等疾病。这样ESR 就是自由基生物学和医学不可缺少的重要研究技术，在生物会医学领域有着广泛的应用。 1.ESR在生物医学研究中的技术发展 ESR虽然是研究自由基的最直接和最有效的技术，但是这些自由基必须是相稳定的，而且要达到一定浓度才能用ESR技术检测和研究。而生物体系中产生的自由基大部分是不稳定的，因为自由基本身的特点就是活泼和反应性强，只有少数自由基是稳定的。ESR的另外一个局限性是只能检测顺磁性物质，但是大部分生物物质都不是顺磁性的。这就限制了ESR 的应用。为了克服ESR技术的这些局限性，一方面对仪器进行改进，另一方面近年来发展起来的自旋标记和自旋捕集技术解决了这些问题，为ESR应用开辟了一个新天地，获得了迅速的发展和广泛的应用，也为自由基研究作出了重要贡献。 1.1．自旋标记技术 ESR的最大局限性是只能检测顺磁性物质，但是大部分生物物质，例如细胞膜、蛋 白质、核酸等都不是顺磁性的。这就大大限制了ESR 的应用范围。1965年McConnell等人引入自旋标记的概念和方法，为ESR应用开辟了一个新天地，也可以说自旋标记技术把ESR 的应用范围从一个有限范围扩展到了无限。所谓自旋标记，就是将一顺磁性报告基团加到被研究体系，借助报告基团的ESR波谱特征反映该基团周围环境的物理和化学性质及其变化和规律。自旋标记技术包括自旋标记物的合成、自旋标记ESR波谱解析和应用。到目前为止已经合成100多种自旋标记物。现在自旋标记技术已经广泛应用于生物学的各个领域，特别是在细胞膜的流动性、蛋白质的结构和动力学性质、药理学及ESR成像方面研究中的应用。 1.1.1．自旋标记物的选择 自旋标记物应当符合以下条件：足够稳定，能够以某种方式结合或嵌入到被研究物质的某个位置，其ESR波谱对被研究物质及其周围环境的物理化学性质和变化极为敏感，而报告基团本身对体系的扰动甚微。氮氧自由基化合物是最符合以上条件的自旋标记物，它有几
物理选修光学试题及答案 详解 Prepared on 22 November 2020
光学单元测试一、选择题（每小题3分，共60分） 1 30°，则入射角等于（） °°°° 2．红光和紫光相比，（） A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大 B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大 C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小 D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速 度较小 3．一束复色光由空气射向玻璃，发生折射而分为a、b两 束单色光，其传播方向如图所示。设玻璃对a、b的折射率分别为n a和n b，a、b在玻璃中的传播速度分别为v a和v b，则（） A．n a>n b B．n a
a、b在玻璃体内穿行所用时间分别为t a、t b，则t a: t b等于（） （A）QQ’:PP’ （B）PP’:QQ’ （C）OP’:OQ’ （D）OQ’:OP’ 6．图示为一直角棱镜的横截面，? = ∠ ? = ∠60 , 90abc bac。一平行细光束从O 点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=2，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光线（） A．从ab面射出 B．从ac面射出 C．从bc面射出，且与bc面斜交 D．从bc面射出，且与bc面垂直 7．一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖，经折射分成两束单色光a、 b。已知a光的频率小于b光的频率。下列哪个光路图可能是正确的（） 8．如图所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是（） Ａ．红光的偏折最大，紫光的偏折最小 Ｂ．红光的偏折最小，紫光的偏折最大 Ｃ．玻璃对红光的折射率比紫光大 Ｄ．玻璃中紫光的传播速度比红光大 9．在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是（） b c a o
一、光电效应和氢原子光谱 知识点一：光电效应现象 1.光电效应的实验规律 (1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极限频率则不能发生光电效应． (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，其随入射光频率的增大而增大． (3)大于极限频率的光照射金属时，光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比． (4)金属受到光照，光电子的发射一般不超过10－9_s. 2．光子说 爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：ε＝hν，其中h＝×10－34J·s. 3．光电效应方程 (1)表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0. (2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电 子的最大初动能E k＝1 2 mv2. 知识点二：α粒子散射实验与核式结构模型 1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13－2－1所示)
2．实验现象 绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被撞了回来．如图13－2－2所示． α粒子散射实验的分析图 3．原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转． 知识点三：氢原子光谱和玻尔理论 1.光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． (2)光谱分类 有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱． 有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱． (3)氢原子光谱的实验规律． 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1 λ ＝ R(1 22－ 1 n2 )(n＝3,4,5，…)，R是里德伯常量，R＝×107m－1，n为量子 数．
物理学专业考研方向及高校排名;'[ 一、专业简介 物理学专业：培养系统掌握物理学专业知识和基本理论，具有良好科学素养和创新 能力，受到严格科学实验训练和科学研究初步训练，能够熟练应用计算机和网络技术解决 实际问题的物理学基础人才和专门人才。 一般有以下几个方向：理论物理学专业方向：培养运用物理学的基本理论、方法和计算机及网络技术，研究物质的基本运动规律、物质结构理论和时空理论，具有扎实的物理学理论基础和计算机应用能力，在交叉学科及跨学科领域具有较强开拓能力的专门人 才。 磁学与新型磁性材料专业方向：培养与国民经济建设密切相关的磁性薄膜物理、磁记录物理、新型磁记录材料、磁光存储材料、非晶磁性及铁磁体的超精细相互作用等方面具 有坚实理论基础、实验工作能力和利用计算机进行多道分析、模拟设计的磁学和磁性材料方 面的专门人才。 电子材料与器件工程专业方向：培养能够适应信息材料与器件领域国民经济建设和 高新技术发展需要的、具有坚实理论基础和实际工作能力的、在企事业单位从事信息材料（微电子材料、光电子材料、光子材料等）的制备和物性研究及新型电子器件、光电子器件的设计、制造和应用开发的科研、教学、科技管理专门人才。 新金属材料物理专业方向：培养从事金属及合金的物理、力学、化学性能及其理论研究，新型结构及功能材料探索和研制，金属材料的热处理及表面改性研究与开发等方面的 专门人才。 计算物理专业方向：培养具有计算机技术、程序设计、网络管理和软件研制能力， 能够利用计算机进行新材料、新器件的模拟设计、数值分析、大规模科学计算，掌握物理学基本理论和实验技能的高新技术发展需要的专门人才。 二、考研建议 你不喜欢纯物理学的研究那就不要选择理论物理学方向。可以选择一些偏工科的方 向报考。 选择光学工程方向。其小方向有激光技术、光学精密测量、光电传感等。较好的学校有浙江大学、清华大学、天津大学等。 如果你不嫌地域偏远的话，可以选择兰州大学（甘肃兰州），兰大的物理学全国算 是很强的尤其是其核物理学。现在核能方面需要大量技术人员，也许是个不错的选择。 热动力工程或者能源工程方向，这方面现在是热门。西安交通大学，华中科技大学等。 量子通信方向，中国科学技术大学（安徽合肥）是全国领先的。这方面的技术可是 国际热点，需要大量人才。 还有现在国家航天科技迅速发展，你也可以选择与航天有关的专业，比如北京航空航天大学。 物理学和计算机及网络联系还是比较紧密的，如果你对于计算机及网络技术感兴趣 的话，可以跨专业考计算机方向。计算机专业现在实行全国联考。初试一般考四门专业课： 数据结构、计算机组成原理、操作系统原理和计算机网络。研究生一般有两个大的研究方向： 计算机软件与理论、计算机应用技术。每个大方向里面又有很多小研究方向。软件与理论主要是搞计算机系统结构、软件工程等，如果你喜欢搞理论和系统结构的话可以选择。计算机应用技术主要有计算机网络、单片机、嵌入式系统等。现在可以说是信息时代，计算机网络技术的应用前景相当广泛的。 计算机专业全国领先的学校是清华大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京大
题9.1：已知铜的摩尔质量1mol g 75.63-?=M ，密度3cm g 9.8-?=ρ，在铜导线里，假设每一个铜原子贡献出一个自由电子，（1）为了技术上的安全，铜线内最大电流密度2m mm A 0.6-?=j ，求此时铜线内电子的漂移速率d v ； （2）在室温下电子热运动的平均速率是电子漂移速率d v 的多少倍？ 题9.1分析：一个铜原子的质量A /N M m =，其中A N 为阿伏伽德罗常数，由铜的密度ρ可以推算出铜的原子数密度 m n /ρ= 根据假设，每个铜原子贡献出一个自由电子，其电荷为e ，电流密度d m nev j =。从而可解得电子的漂移速率d v 。 将电子气视为理想气体，根据气体动理论，电子热运动的平均速率 e 8m kT v π= 其中k 为玻耳兹曼常量，e m 为电子质量。从而可解得电子的平均速率与漂移速率的关系。 解：（1）铜导线单位体积的原子数为 M N n /A ρ= 电流密度为m j 时铜线内电子的漂移速率 14A m m d s m 1046.4//--??===e N M j ne j v ρ （2）室温下（K 300=T ）电子热运动的平均速率与电子漂移速率之比为 8e d d 1042.281?≈=m kT v v v π 室温下电子热运动的平均速率远大于电子在稳恒电场中的定向漂移速率。电子实际的运动是无规热运动和沿电场相反方向的漂移运动的叠加。考虑到电子的漂移速率很小，电信号的信息载体显然不会是定向漂移的电子。实验证明电信号是通过电磁波以光速传递的。 题9.2：有两个同轴导体圆柱面，它们的长度均为m 20，内圆柱面的半径为mm 0.3，外圆柱面的半径为mm 0.9。若两圆柱面之间有μA 10电流沿径向流过，求通过半径为mm 0.6的圆柱面上的电流密度。 题9.2分析：如图所示，是同轴柱面的横截面。电流密度j 对中心轴对称分布。根据稳恒电流的连续性，在两个同轴导体之间的任意一个半径为r 的同轴圆柱面上流过的电流I 都相等，因此可得
首次分享者：?D已被分享9次评论(0)复制链接分享转载举报 一级学科物理学下包含各二级学科为： 声学 光学 理论物理 凝聚态物理 无线电物理 粒子物理与原子核物理 原子与分子物理 等离子体物理 理论物理（100） 排名学校名称等 级 排 名 学校名称等级 排 名 学校名称 等 级 1北京大学A+8南京大学A15北京理工大学A 2中国科学技术大学A+9上海交通大学A16山东大学A 3北京师范大学A+10南开大学A17湖南师范大学A 4复旦大学A+11清华大学A18西安交通大学A 5大连理工大学A+12兰州大学A19内蒙古大学A 6浙江大学A13中山大学A20华中师范大学A 7华中科技大学A14吉林大学A B+等(30个)：宁波大学、河北师范大学、四川大学、南京师范大学、云南大学、天津大学、山西大学、武汉大学、扬州大学、西北大学、辽宁师范大学、华东师范大学、厦门大学、同济大学、广西大学、浙江师范大学、河北工业大学、广西师范大学、河南师范大学、湖南大学、北京科技大学、渤海大学、东南大学、西华师范大
学、南京航空航天大学、江西师范大学、南昌大学、烟台大学、河南大学、辽宁大学 B等(30个)：曲阜师范大学、西南大学、深圳大学、中南大学、山西师范大学、郑州大学、安徽大学、西北师范大学、北京航空航天大学、北京工业大学、苏州大学、云南师范大学、重庆邮电大学、湖南科技大学、北京交通大学、温州大学、上海师范大学、中国人民大学、东北大学、华南师范大学、山东师范大学、中国矿业大学、重庆大学、东北师范大学、贵州大学、安徽师范大学、徐州师范大学、广州大学、四川师范大学、湘潭大学 C等(20个)：名单略 粒子物理与原子核物理（26） 排名学校名称等 级 排 名 学校名称 等 级 排 名 学校名称 等 级 1北京大学A+3清华大学A5复旦大学A 2中国科学技术大学A4兰州大学A B+等(8个)：华中师范大学、四川大学、浙江大学、北京师范大学、吉林大学、武汉大学、南京大学、哈尔滨工业大学 B等(7个)：上海交通大学、南开大学、山东大学、辽宁师范大学、山西大学、郑州大学、中山大学 C等(6个)：名单略 原子与分子物理（33）
看南大的吧，足够了，很全面 物理学系（电话83596649） 专业代码 070201 专业名称 理论物理 招生人数 18 研究方向 01凝聚态理论与统计物理02计算物理03原子核理论与统计物理04量子场论与粒子物理05非线性物理和量子混沌 考试科目 ①101政治②201英语一或202俄语③628量子力学④802普通物理一（含力学、热学、光学、电磁学） 复试：统计物理 参考书目 《量子力学》（上册）蔡建华著，高等教育出版社； 《量子力学》（上、下册）曾谨言著，科学出版社； 《普通物理》（第一、二、三册）程守洙著，高等教育出版社； 《热力学·统计物理》汪志诚著，高等教育出版社； 《热力学与统计物理学》龚昌德著，人民教育出版社； 《数学物理方法》梁昆淼等，高等教育出版社。 备注 “物理学”为一级学科国家重点学科。 专业代码 070202 专业名称 粒子物理与原子核物理 招生人数 8 研究方向 01穆斯堡尔谱学02核分析方法03核安全04核理论05应用中子物理06纳米技术和原子修饰07电子直线加速器研制与应用08宇宙学与超铉 考试科目
①101政治②201英语一或202俄语③629原子核物理④802普通物理一（含力学、热学、光学、电磁学） 复试：量子力学 参考书目 《原子核物理》卢希庭著，原子能出版社； 《普通物理》（第一、二、三册）程守洙著，高等教育出版社； 《量子力学》（上、下册）曾谨言著，科学出版社； 《近代物理学》王正行著，北京大学出版社； 《原子核物理实验方法》（上册）复旦大学、清华大学、北京大学合著，原子能出版社。 备注 “物理学”为一级学科国家重点学科。 专业代码 070205 专业名称 凝聚态物理 招生人数 37 研究方向 01晶体生长、缺陷、物性02固体相变、光散射、内耗与超声衰减03光电功能晶体及其应用04铁电薄膜物理学与集成铁电学05衍射物理、同步辐射及应用06介电超晶格及应用、金属超晶格07磁学、磁性材料、磁光、磁电阻效应08纳米材料09低温物理、超导物理10太阳能光伏物理、能源与环境材料物理 考试科目 ①101政治②201英语一或202俄语③628量子力学④802普通物理一（含力学、热学、光学、电磁学） 复试：固体物理 参考书目 《固体物理学》黄昆、韩汝琦著，高等教育出版社； 《量子力学》（上册）蔡建华著，高等教育出版社； 《量子力学》（上，下册）曾谨言著，科学出版社； 《普通物理》（第一、二、三册）程守洙著，高等教育出版社； 《数学物理方法》梁昆淼著，高等教育出版社； 《固体物理实验方法》王华馥著，高等教育出版社。 备注 “物理学”为一级学科国家重点学科。本专业建有固体微结构物理国家重点实验室。能源与环境材料物理研究方向与日本联合培养。报考03和06方向的考生，可选考我校光学专业的任