思考练习题1
1． 试计算连续功率均为1W 的两光源，分别发射λ＝0.5000μm ，ν=3000MHz 的光，每秒
从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？
答：粒子数分别为：18
8
34634110
5138.21031063.6105.01063.61?=????=?
?=
=---λ
ν
c h q
n 23
9
342100277.510
31063.61?=???==-νh q n
2．热平衡时，原子能级E 2的数密度为n 2，下能级E 1的数密度为n 1，设21g g =，求：(1)当原子跃迁时相应频率为ν＝3000MHz ，T ＝300K 时n 2/n 1为若干。(2)若原子跃迁时发光波长λ＝1μ，n 2/n 1＝0.1时，则温度T 为多高？
答：（1）(//m n E E m m kT
n n
n g
e
n g --=）则有：1]300
1038.110
31063.6exp[2393412≈?????-==---kT h e n n ν
（2）K T T
e n n kT
h 36238
34121026.61.0]1011038.11031063.6exp[?=?=???????-==----ν
3．已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(E 1)之间能量差为1.64×l0－
18J ，设火焰(T ＝2700K)中含有1020个氢原子。设原子按玻尔兹曼分布，且4g 1＝g 2。求：(1)能级E 2上的原子数n 2为多少？(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n 2，求光的功率为多少瓦？
答：（1）1923
181221121011.3]2700
1038.11064.1exp[4----?=???-?=?=??n n e g n g n kT
h ν
且20
2110=+n n 可求出312≈n
（2）功率＝W 918
8
10084.51064.13110--?=???
4．(1)普通光源发射λ＝0.6000μm 波长时，如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比
q q 激自
1
=
2000
，求此时单色能量密度νρ为若干？(2)在He —Ne 激光器中若34/100.5m s J ??=-νρ，λ为0.6328μm ，设μ＝1，求
q q 激自
为若干？
答：（1）
3
1734
36333/10857.31063.68)106.0(2000188m s J h h c q q ??=????=?=---ννννρρπρπλρνπ＝自激
（2）94343
6333106.710510
63.68)106328.0(88?=?????==---πρπλρνπννh h c q q ＝自激
5．在红宝石Q 调制激光器中，有可能将全部Cr 3＋
(铬离子)激发到激光上能级并产生巨脉冲。
设红宝石直径0.8cm ，长8cm ，铬离子浓度为2×1018cm －
3，巨脉冲宽度为10ns 。求：(1)
输出0.6943μm 激光的最大能量和脉冲平均功率；(2)如上能级的寿命τ＝10－
2s ，问自发辐射功率为多少瓦？ 答：（1）最大能量
J c
h d r h N W 3.210
6943.010
31063.61010208.0004.06
8
3461822=???
???????=?
???=?=--πλ
ρπν
脉冲平均功率＝瓦8
9
61030.21010103.2?=??=--t W （2）瓦自
自自145113.211200
2021=??
?
??-?==?
?
?
??-==?-e h N P e n dt e n N t A τνττ
6．试证单色能量密度公式，用波长λ来表示应为5
811
hc kT
hc e
λλπρλ
=-
证明：
1
1
811852322-?=?-?=?=?==
kT
h kT h e hc c e h c c dVd dw dVd dw νννλλπλλπλρλνλρ 7. 试证明，黑体辐射能量密度()ρν为极大值的频率m ν由关系1
12.82m T kh ν--=给出，并
求出辐射能量密度为极大值的波长m λ与m ν的关系。
答：（1）由 3
3
811
hv kT
h c e
νπνρ=
-可得：
0))1(11
3(82323=??--?+-=??kT h
e e e c h kT h kT h kT h ν
νννννπνρ 令kT
h x ν=，则上式可简化为：x
x xe e =-)1(3
解上面的方程可得：82.2≈x 即：
1182.282.2--=?≈kh T kT
h m m
νν （2）辐射能量密度为极大值的波长m λ与m ν的关系仍为
m
m c λν=
8．由归一化条化证明(1－65a)式中的比例常数1
A τ
=
证明： 2
202)
2/1()(4)(τννπν+-=
A
f N ，由归一化条件且0ν是极大的正数可得： ?=+-?
∞
1)2/1()(40
2
202ντννπd A ?=+-?∞1)2/1()(4202202ντννπνd A
?='+'?
∞
1)
41(1
20
2
22
νπτνπd A τ
πτνπτπ1
1]'4[4202
=
?=??∞A arctg A
9．试证明：自发辐射的平均寿命21
1
A =
τ，21A 为自发辐射系数。 证明：自发辐射时在上能级上的粒子数按（1-26）式变化：
t A e n t n 21202)(-＝
自发辐射的平均寿命可定义为
()dt t n n ?
∞
=
220
1
τ
式中()dt t n 2为t 时刻跃迁的原子已在上能级上停留时间间隔dt 产生的总时间，因此上述广义积分为所有原子在激发态能级停留总时间，再按照激发态能级上原子总数平均，就得到自发辐射的平均寿命。将（1-26）式代入积分即可得出 21
121A dt e t A =
=?
∞
-τ
10．光的多普勒效应中，若光源相对接收器的速度为c υ<<
，证明接收器接收到的频率
0ν=
，在一级近似下为：0(1)c
υ
νν≈+
证明：0022021
220)1()211)(1()1)(1(11υυ
υυυυυυυυυν?+≈??++≈?-+=?-+=
-c c c c
c c c 即证
11．静止氖原子的3S 2→2P 4谱线的中心波长为0.6328μm ，设氖原子分别以±0.1c ,±0.5c 的
速度向着接收器运动，问接收到的频率各为多少？ 答：Hz c
c c
c 1468
1.010241.510
6328.01039.01.19.01.111?=???=?=
-+=-+λ
υυνν 同理可求：Hz c 14
1.010288.4?=-ν；
Hz c 14
5.010211.8?=+ν；Hz c 14
5.010737.2?=-ν
12．设氖原子静止时发出0.6328μm 红光的中心频率为4.74×1014Hz ，室温下氖原子的平均速率设为560m/s 。求此时接收器接收频率与中心频率相差若干？
答：
Hz
c 814606
8
0010848.81074.4108667.1)108667.11()10
35601()1(?=???=???+=?+=+=--νννυνν
13．(1) 一质地均匀的材料对光的吸收为0.01mm -1、光通过10cm 长的该材料后，出射光强为入射光强的百分之几? (2) —光束通过长度为1m 的均匀激活的工作物质，如果出射光强是入射光强的两倍，试求该物质的增益系数。 答；（1）368.01
)0()()0()(10001.0===?
=?--e
e I z I e
I z I Az
（2）11693.02ln 2)
0()
()0()(-?==?==?
=m G e I z I e I z I G Gz
思考练习题2
1. 利用下列数据，估算红宝石的光增益系数n 2－n 1＝5?1018cm -3，1/f (ν)＝2×1011 s -
1，t 自发
＝211
A -≈3?10-
3s ，λ＝0.6943μm ，μ＝l.5，g 1＝g 2。
答：
)(8)(8)(8)()(2
22133321333212121
νπμλννμνπμννπμννμ
νf A n f h c h c A n G c h B A f h c nB G ???=???=????
?
???=
?=1
11
224318
71.010
215.18)106943.0(1031105)(---=???????=cm G πν 2. He-Ne 激光器中，Ne 原子数密度n 0＝n 1+n 2＝l012 cm -3，1/f (ν)＝15×109 s -
1，λ＝0.6328μm ，
t 自发＝21
1
A -=10-17s ，g 3＝3，g 2＝5，11μ≈,又知E 2、E 1能级数密度之比为4，求此介质的增益系数G 值。
答：11
112211
2
11
1123
12210103141081021410?=-=????????=?=????=+=-n g g n n n n E E cm n n n 比能级数密度之比为和 33
2121333332121888ν
πνπνπμh c A B c h c h B A =?== 19
2617112212172.0105.118)106328.0(1010314)(8)()(--=?????=?=?=cm
f A n f h c nB G πνπλννμ
ν
3. (a)要制作一个腔长L ＝60cm 的对称稳定腔，反射镜的曲率半径取值范围如何？(b)稳定
腔的一块反射镜的曲率半径R 1＝4L ，求另一面镜的曲率半径取值范围。 答：（a ）R R R ==21；cm R R
L
R L 301)1)(1(0≥?≤--≤ （b ）L R L R R L
R L R L 31)1(4301)1)(1(0222
21-≤≥?≤-?≤?≤--
≤或 4. 稳定谐振腔的两块反射镜，其曲率半径分别为R 1＝40cm ，R 2＝100cm ，求腔长L 的取值
范围。 答：
cm L cm L L L R L R L 1401004001)100
1)(401(01)1)(1(021≤≤≤≤?≤--≤?≤--
≤或
5. 试证非均匀增宽型介质中心频率处的小讯号增益系数的表达式(2-28)。
证明：2
1021
000
2
100021
000
21
00)ln2
( 2)()2
ln (
2)()( )()( )(π
ννμνπ
ννννμ
νννμ
νh c B n G f f h c B n G f h c
B n G D D D
D D D D D ??=????
?
???
?=
?=??= 即证。
6. 推导均匀增宽型介质，在光强I ，频率为ν的光波作用下，增益系数的表达式(2-19)。
证明：2
200
22000
)2
)(1()()
(])2(
)[()()(1 )()(ννννννννννν?++-?+-=+=s s I I G f f I I G G 而：
())
()(2)2()(12)()()(2)()( )()( )(002200000
00021000021
00ννπνννπννννννπνννμνννμ
νG G f f G f f h c B n G f h c
B n G ??+-?==???
?
???
?
???=?=?≈依据上面两式可得：2
2000
2)2
)(1()()()2(
)(ν
ννννν?++-?=s I I G G ；即证。
7. 设均匀增宽型介质的小讯号增益曲线的宽度为ν?，求证，I ＝I S 时的稳定工作时讯号增
ν，并说明其物理意义。 证明：（1）
2
20002220022000
)2
)(1()()
()2()2)(1()()(])2(
)[()()(1 )()(ννννν
ννννννννννν?++-?=?++-?+-=+=s s s I I G I I G f f I I G G 当1=s I I 时，增益系数的最大值为：2
)()(000ννG G =；
当增益系数的最大值为增益系数的最大值的一半时，即
4)()2
(2)()
()2(
)()(1 )()(002
2000
200ννννννννννG G f f G G =
??+-?=+=时，对应有两个频率为： ν
νννν
ννννν?'?∴
?=?+=2)2(2)2(
2210201＝－＝－以及
（2）物理意义：当光强s I I =时，介质只在ν?2范围内对光波有增益作用，在此范围外增益可忽略不计，而光波也只在这个线宽范围内对介质有增益饱和作用。
8. 研究激光介质增益时，常用到“受激发射截面”()e σν(cm 2)概念，它与增益系数()G ν(cm
－1
)的关系是()
()e G n
νσν=
?，n ?为反转粒子数密度，试证明：具有上能级寿命为τ，线型函数为()f ν的介质的受激发射截面为222
(()8e c f νσνπνμτ
=）
。 证明：τ
μπνννμπντννμνπμνσννσνπμννμ
ν2222
2233321333212121
8)
()(81)(8)()
()(8)()(f c f c f h c h c A n G c h B A f h c
nB G e e =?=?=??
???
?
?
????==?=
9. 饱和光强()s I ν是激光介质的一个重要参数。证明均匀增宽介质在中心频率0ν处的饱和光强0
00()()s e h I ννσντ
=
，并计算均匀增宽介质染料若丹明6G 在0λ＝0.5950μm 处的饱和光
强。(已知τ＝5.5×l 0—
9s ，ν?＝4.66×1013Hz ，μ＝1.36)
答：(1)τνσνννπννσννμμτνπνννμνννστμνπν)()(2
)()()(2)()()()
()(2)(0000000
021210e s e s e s h I f f h c c I f h c nB G n G B c I =????
?????=
?=?
????
?
??
??
?=?=?=
(2) 2
53
220002
2002
0000/10213.34)()(8)()()()(cm
W hc h I f c h I e s e e s ?=?==???
?
????==
λνμπτνσνντμπνννστ
νσνν
10. 实验测得He -Ne 激光器以波长λ＝0.6328μ工作时的小讯号增益系数为G 0＝3?10－
4
/d(cm -1)，d 为腔内毛细管内径(cm)。以非均匀增宽计算腔内光强I ＝50W ／cm 2的增益系数G(设饱和光强I s ＝30W ／cm 2时，d ＝1mm)，并问这时为保持振荡稳定，两反射镜
的反射率(设r 1＝r 2，腔长0.1m)最小为多少(除透射损耗外，腔内其它损耗的损耗率a 内＝9?10－
4cm -1
)?又设光斑面积A ＝0.11mm 2，透射系数τ＝0.008，镜面一端输出，求这时输出功率为多少毫瓦。
答：（1）132
11
41010837.1)30
501(10103)1()()(----?=+?=+=
cm I I D G s D D νν （2）99.0120)10910837.1exp(12)exp(43
221≥?≥??-??≥-=--r r L a G r r K 内
（3）mW I A P 44.010501011.0008.032
0=????=??=-τ
11. 求He -Ne 激光的阈值反转粒子数密度。已知λ＝6328?，1/f (ν)ν≈?＝109Hz ，μ＝1，
设总损耗率为a 总，相当于每一反射镜的等效反射率R ＝l －L a 总＝98.33％，τ＝10—
7s ，
腔长L ＝0.1m 。
答： 31592
67222
2
2/10048.110)106328.0(1.00167.0108)(18)
(8m f L R
f c a n ?=???
?=
-=
?--πνλτπμντμπν总
阈＝
12. 红宝石激光器是一个三能级系统，设Cr 3＋的n 0＝1019／cm 3，τ21=3?10-3
s ，今以波长λ＝
0.5100μm 的光泵激励。试估算单位体积的阈值抽运功率。
答：33
419
10342102103/65010
31051.021********.622cm W hcn V n h P =????????==---λττν＝阈
13. Y AG 激光器为四能级系统。已知n ?阈＝1.8×1016cm －
3，τ32＝2.3?10-4
s 。如以波长0.75μm
的光泵激励。求单位体积的阈值功率并与上题比较红宝石的阈值功率是它的几倍。
答：(1)3
4
434101632
32144/2110
3.21075.01063.6103108.1/cm W hc
n V h n P =????????=?=?---λττν阈阈阈＝ (2)倍数＝65/2.1=31
思考练习题3
1．腔长为0.5m 的氩离子激光器，发射中心频率0ν＝5.85?l014Hz ，荧光线宽ν?＝6?l08 Hz ，问它可能存在几个纵模?相应的q 值为多少？ (设μ=1)
答：Hz L c
q 881035
.0121032?=???==?μν，
21031068
8
=??=??=q n νν，则可能存在的纵模数有三个，它们对应的q 值分别为：
6
8
141095.110
31085.522?=??=?=?=νμμνc L q L qc ，q ＋1=1950001，q －1＝1949999
2．He —Ne 激光器的中心频率0ν＝4.74×1014Hz ，荧光线宽ν?＝1.5?l09Hz 。今腔长L ＝lm ，问可能输出的纵模数为若干？为获得单纵模输出，腔长最长为多少？
答：Hz L c
q 8
8105.11
121032?=???==?μν，10105.1105.18
9=??=??=q n νν 即可能输出的纵模数为=+1n 11个，要想获得单纵模输出，则：
m c L L
c
q 2.010
5.110329
8
=??=?<∴=
?
3．（1）试求出方形镜对称共焦腔镜面上30TEM 模的节线位置的表达式(腔长L 、光波波长λ、方形镜边长a )（2）这些节线是否等间距？
答：（1）πλλπ
43,02128)1()(0
)(X F 2133
33
32
332
2
L x x L
x
X X X e dX d e
X H e
X H X X
X ±==????
?
?
?
???=-=-==--
）＝（
（2）这些节距是等间距的
4．连续工作的CO 2激光器输出功率为50W ，聚焦后的基模有效截面直径2w ＝50μm ，计算(1)每平方厘米平均功率(50W 为有效截面内的功率) (2)试与氩弧焊设备(104W ／cm 2)及氧乙炔焰(103W ／cm 2)比较，分别为它们的多少倍？ 答：（1）每平方厘米的平均功率为：
262
42
/10546.2)
1025(50
W
50cm W ?=?=
-ππω
（2）6.25410
10546.24
6
=?；是氩弧焊的6.254倍。 3
8
610546.210
10546.2?=?；是氧乙炔焰的2546倍。
5．(a)计算腔长为1m 的共焦腔基横模的远场发散角，设λ＝6328?，10km 处的光斑面积多大。(b)有一普通探照灯，设发散角为2?，则1km 远处的光斑面积多大？
答：（1）基横模的远场发散角rad L 310
10269.110632822222--?=??==π
πλθ （2）10km 处的光斑尺寸m L z L z 347.6]1041[2106328])2(1[2810
210
=?+?=+=-=π
πλω
10km 处的光斑面积2
2
2
5572.126347.6m S =?==ππω （3）1km 处的光斑尺寸m tg r o
455.1711000=?=
1km 处的光斑面积2
2
2
1711.957455.17m r S =?=?=ππ
6．激光的远场发散角θ(半角)还受到衍射效应的限制。它不能小于激光通过输出孔时的衍射极限角θ衍(半角)＝1.22λ/d 。在实际应用中远场发散角常用爱里斑衍射极限角来近似。 试计算腔长为30cm 的氦氖激光器，所发波长λ＝6328?的远场发散角和以放电管直径d ＝2mm 为输出孔的衍射极限角。 答：（1）远场发散角rad L 3
2
10101588.110
3010632822---?=????==
ππλ
θ （2）衍射极限角rad d 4
3
101086.310
210632822.122.1---?=???==λθ
7．一共焦腔(对称)L ＝0.40m ，λ＝0.6328μm ，束腰半径mm w 2.00=，求离腰56cm 处的光束有效截面半径。 答：mm z z 6.0))
102(56.0106328(1102.0)(122
4103
2200
56.0=????+?=+=---=ππωλωω
8．试讨论非共焦腔谐振频率的简并性、纵模间隔及横模间隔，并与共焦腔进行比较。 答：非共焦腔的谐振频率表达式为：()??
????+++=
-211
cos 112g g n m q L c mnq πμν
！）简并性：对于纵模来说非共焦腔的谐振频率一般不具有简并性，除非
)(cos 211为整数k k
g g π
=
-时才出现纵模的简并；如果纵模序数一定，不同的横模可以
存在一定的简并，只要m ＋n 不变，谐振频率就相同。 2）纵模间隔：L
c μν2＝
纵?，与共焦腔是一致的；
3）横模间隔：L
g g c πμν2cos 2
11－横＝
??，不仅与腔长有关还与介质的折射率、镜面的曲率
半径有关，这与共焦腔是不同的。
9．考虑一用于氩离子激光器的稳定球面腔，波长λ＝0.5145μm ，腔长L ＝1m ，腔镜曲率半径R 1=1.5m ，R 2=4m 。试计算光腰尺寸和位置，两镜面上的光斑尺寸，并画出等效共焦腔的位置。 答：（1）束腰半径
mm L R R L R R L R L R L 348666.0]5
.35.45.1)105145.0[(])2())()(()[(4
1
2
2641221212120=??=-+-+--=-ππλω（2）束腰位置765.33)2()(2121==-+-=
L R R L R L z m ；m z L z 7
1
76112=-=-=
（3）两镜面上的光斑尺寸分别为：
mm L R R L R L L R R L s 532596.0]5.45.0325.2[105145.0]))(()([4
1
641
2112211=????=-+--=-ππλω
mm L R R L R L L R R L s 355064.0]5
.435
.016[105145.0]))(()([416
412121222=????=-+--=-ππλω
（4）m L
R R L R R L R L R L f 7
2
.55.36.25.35.435.02)
)()((212121==??=
-+-+--=
10．欲设计一对称光学谐振腔，波长λ＝10.6μm ，两反射镜间距L ＝2m ，如选择凹面镜曲率半径R =L ，试求镜面上光斑尺寸。若保持L 不变，选择L R >>，并使镜面上的光斑尺寸
s w ＝0.3cm ，问此时镜的曲率半径和腔中心光斑尺寸多大？
答：（1）镜面光斑尺寸（此时可把它看作对称共焦腔）：
mm L s s 5977.22106.10621=??===-π
πλωω
（2）此时不能当作对称共焦腔，但是仍然是对称光学谐振腔，只是L R R R >>==21，根
据（3-50）式可得镜面光斑尺寸为（舍去一个与L 近似相等的解）：
()()m
R R R L R L R L L R L R L L R R L s 91.53])
22(2[5977.2])2([)2(41
2
4
1
24
1
2
≈?=-??=-=?
?
?
???---=
πλπλω
（3）
()()()()()mm
L R L L R R L R R L R L R L w 734.2]4
)2911.52(2)106.10[(42241
264
12412
21212120=-???=????????-??? ??=????????-+-+--??? ??=-ππλπλ
11．试从（3－81）式出发，证明非均匀增宽激光器最佳输出功率若用最佳透射率表示有：
2()
m
m s m t P AI a t =-。
证明：由（3-82）有：201112()1()12D
s LG P At I a t νν??????=- ?+??????
0]])(2[22[21]1)2[(212
2=+-?+?+-+=??t a LG
t a LG AtI t a LG AI t P s s 整理上式可得：t
a t a LG t a t a G L -+=?+=-32
3
2
2
)()2()()(4，式中t 即为最佳透射率t m
则最佳输出功率
m
m
s
m m m s m m s m m t a t AI t a t a t a I At t a LG I At P -=-+-+=-+=22
32]1)()()([21
]1)2[(21
12．考虑如图（3－18）所示的He -Ne 激光器，设谐振腔的腔镜为圆形镜。试求TEM 00
和TEM 10模之间的频率差。假定TEM 00q 模的单程衍射损耗δ00<0.1%，试问：维持该激光
器振荡的最小增益系数为多大？
?
?
激活长度
激活长度
? ??
?
图（3－18） 习题三 第12题
答：1）因为175.0)75
.01)(375.01()1)(1(21<=∞
--=--
R L R L ，因此此谐振腔为稳定腔； 圆形镜一般稳定球面腔的谐振频率为：()??
????+++=
-211
cos 112g g n m q L c mnq πμν
所以TEM00与TEM10之间的频率差为：
718211
106.475.0cos 1
75.02103cos
1
2?=????=??
=
?--π
π
μνg g L c
2）考虑激光器的内部损耗完全由单程衍射损耗造成，由（2-36）式有：
()21ln 21
r r L
a G -
≥内 即：
()()
()
1
21210533.05
.0295
.0ln 001.022ln 2ln 2-=?-?=
-≥
∴-≥-m L
r r La G r r La LG 内内
思考练习题4
1．腔长30 cm 的氦氖激光器荧光线宽为1500MHz ，可能出现三个纵横。用三反射镜法选取单纵横，问短耦合腔腔长(23L L +)应为若干。
答：L
L L c
??=+?2103)(28
32μν＝短；
m L L L 2.02105.1329<+=?
2．He -Ne 激光器辐射6328?光波，其方形镜对称共焦腔，腔长L ＝0.2m 。腔内同时存在
00TEM ，11TEM ，22TEM 横模。若在腔内接近镜面处加小孔光阑选取横模，试问：
(1)如只使00TEM 模振荡，光阑孔径应多大？
(2)如同时使00TEM ，11TEM 模振荡而抑制22TEM 振荡，光阑孔径应多大？
答：(1)TEM 00模在镜面处的光斑半径为mm L s 20.02
.0106328.06=??==-π
πλω 所以光阑孔径应该为0.2mm
(2)TEM 11模在镜面处的光斑半径为mm m s s
35.02.0312=?=+='ωω
所以光阑孔径为0.35mm
3．一高斯光束束腰半径0w ＝0.2mm ，λ＝0.6328μ，今用一焦距f 为3cm 的短焦距透镜聚焦，已知腰粗0w 离透镜的距离为60cm ，在几何光学近似下求聚焦后光束腰粗。
答：mm s f 01.02.060
3
00
=?=='ωω
4．已知波长λ＝0.6328μ的两高斯光束的束腰半径10w ，20w 分别为0.2mm ，50μ，试问此二光束的远场发散角分别为多少？后者是前者的几倍？ 答：rad 33
1100.210
2.06328
.0222-?=???ππωλ
θ＝
＝
r a d 30
2100.850
6328
.0222-?=??ππωλ
θ＝
＝；
412221=θθ
5．用如图（4－33）所示的倒置望远镜系统改善由对称共焦腔输出的光束方向性。已知二透镜的焦距分别为f 1＝2.5cm ，f 2＝20cm ，0w ＝0.28mm ，11
f l >> (L l 紧靠腔的输出镜面)，
求该望远镜系统光束发散角的压缩比。
图（4-33） 第5题
答：31.1125
.220
012=?==
'ωωf f M
7．设一声光偏转器，声光材料为碘酸铅晶体，声频可调制度为ν?＝300MHz 。声波在介质中的速度s υ＝3×103m/s ，而入射光束直径D ＝1mm ，求可分辨光斑数。 答：当声频改变ν?时，衍射光偏转的角度为：νμυλ
φ?=
?s
； 而高斯光束的远场发散角为：0
μπωλ
θ=
； 可分辨光斑数为：157103105.0103003
360
=?????=???=
?=-πνωπνφ
φ
s
n
8．有一多纵模激光器纵模数是1000个，腔长为1.5m ，输出的平均功率为1W ，认为各纵模振幅相等。 （1）试求在锁模情况下，光脉冲的周期、宽度和峰值功率各是多少？
（2）采用声光损耗调制元件锁模时，调制器上加电压0cos 2u V ft π=。试问电压的频
8率f 为多大？
答：（1）周期s c L T 8
8
1010
35.122-=??==；宽度s N T 128100.51100021012--?≈+?=+=τ 峰值功率w I N I 6
2
02
100.412001)12(?≈?=+=
（2）频率Hz L c f 88
105
.121032=??==
9．钕玻璃激光器的荧光线宽F ν?＝7.5×1012Hz ，折射率为1.52，棒长l ＝20cm ，腔长L ＝30cm ，如果处于荧光线宽内的纵模都能振荡，试求锁模后激光脉冲功率是自由振荡时功率的多少倍。
答：Hz L c
88
107.3)1.02.052.1(21032?=+??==?μν；4100.2?≈??=ν
νF N
倍数＝N ＝20000倍
思考练习题6
1．图6-2a 所示的角锥棱镜反射器中，O 为三面直角的顶点，OA=OB=OC 。（1）试证明当三直角均没有误差时，由斜面ABC 上入射的光线的出射光线与原入射光线反向平行；（2）若一个
直角误差为δα试计算出射光线与原入射光线的夹角。
答：1）在棱镜内部入射的光r 1经过三次反射后由r 4射出 （也是在棱镜内部），只要能证明r 1和r 4平行，则它们在棱
面的法线方向分别为：
y a n =1；x a n =2；z a n
=3；z z y y x x a r a r a r r 1111++=
经过第一次反射：112)(2r a a r r y y
+?-=
所以z
z y y x x y
y z z y y x x a r a r a r a r a r a r a r r
11111112 )(2)(+-=-+++= 经过第二次反射后：
z z y y x x x x z z y y x x x x a r a r a r a r a r a r a r a a r r r 11111112232)()(2+--=-+-=?-+=
经过第三次反射：
z z y y x x z z z z y y x x z z a r a r a r a r a r a r a r a a r r r 1111111334)(2)()(2---=-++--=?-+=
因此经过三次反射后矢量r 1和矢量r 4是反向平行的，说明角锥棱镜的入射和出射光肯定是反向平行的。
2）假设y 轴和z 轴的直角有一点偏差δα，则第三个反射面的法线就变成：
()z y z y a a a a n +?+=δαδαδαsin )cos()sin(3
则经过第三次反射后：
z
y z y z y y x x z
z y z y z y y x x z y z y z z y y x x z y z z y y x x z z y y x x a r r a r r r a r a r r r a r r r a r a a r r a r a r a r n a a a r a r a r a r a r a r n n r r r
)2()22( )2)sin(2())sin(2)(sin 2( )
)))(sin()sin((2 ])[sin()(2)()(2111211111112111111113
11111133334δαδαδαδαδαδαδαδαδα+-+-+-+-?-++-+-+-=+-++--=+?-+++--=?-+=则入射光束r 1与出射光束r 4的夹角θ应满足：
()
()δα
θδαδα
δαδαδαθ2
121212
112121************
2121212121212111112
111214141)
(2)
(2
1)
(2)()(222cos z
y
x
y
z
y
x
y z
y x y z y x z y x y z z z y y y x r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r ++=∴+++-=+++++-=
++--+---=?=
y
3．在图6-8 双频激光干涉仪测量空气折射率装置中，真空室长度为L ，激光在真空中的波长为0λ，记录下来的累计条纹数N ，试证明被测气体折射率可以用（6-8）式表示。 证明：图6-8 双频激光干涉仪可测量出真空室内外气体折射率不同造成的光程差，若被测气体折射率为m n ，真空折射率为1，长为L 的真空室造成的光程差为 ()12-n L 根据（6-6）式有：()N n L m 2
10
λ=
-；
故被测气体折射率为：120
+=N L
n m λ
4．分离间隙法的测量原理如图6-13所示，试证明狭缝宽度b 和间隔z 、级次1k 、2k 、暗条纹的位置1k x 、2k x ，以及工作距离之间的关系为（6-19）式。
证明：对于产生1k 暗条纹的P 1点来讲，在平行光照明下，下边沿与上边沿衍射时对应的光程差为由虚拟的对称下边沿衍射边出发通过实际的下边沿再衍射到P 1点的光程和直接由上边沿衍射到P 1点的光程之差：
()22
11121111111422sin 2sin cos sin L x z L x b z b z z b AP P A A k k +=??
?
??+=-+=-????
同理，对于产生2k 暗条纹的P 2点来讲，在平行光照明下，有
22
2222
22211422sin 2sin L x z L x b z b AP P A A k k -=??
?
??-=-??
上两式对应的光程差分别等于λ1k ，λ2k ，因而在分离间隙时狭缝宽度可以用（6-19）式表示。
5．在一拉制单模光纤生产线上测量光纤直径，若光纤外径为125微米，外径允差为±1微米，不考虑光纤芯的折射率变化的影响，用图（6-10）右半部所示的检测系统，若接收屏处放置的2048元线阵CCD 象素间距为14微米，为保证测量系统的分辨率为允差的五分之一，所用的透镜焦距至少为多大？
答：设光纤的外径为b ，第k 个暗条纹的位置为k x ，透镜焦距为f ，光波波长为λ，则有：
m f kf x kf b b x kf b x x kf b k k k k 73.1146328
.012551222≤???=?=
???
???
==
δλδλδλδ
6．用如图6-18所示的激光脉冲测距方法测量地球到月球之间的准确距离。若使用调Q 技术得到脉宽为10-9S 而脉冲峰值功率达到109W 的激光巨脉冲，激光的发散角通过倒置望远镜压缩到0.01毫弧度，光电接收器最低可以测量的光功率为10-6W ，大气层的透过系数为5×10-2，试问，送上月球的角锥棱镜反射器的通光口径至少要有多大（不考虑角锥棱镜的角度加工误差）？
答：激光束达到月球上的光斑半径为：m 380000001.0108.38
=??=ω 激光束达到月球上的脉冲峰值功率为：W P 729
10510510?=??=-
设角锥棱镜的通光口径的直径为a ，则有：
激光束达到月球上后再被反射回接收器的总功率为：
m a a P 3622
2
7108.41010543800
105'---?=?=?????=ππ 这里没有考虑角锥棱镜的角度加工误差，实际上角锥棱镜的角度加工误差至少要有0.1弧秒，
对应返回地球的光束发散角在5×10-8以上，即使接收透镜的口径达到半米以上，实际送上月球的角锥棱镜反射器的通光口径至少还要再大一到两个数量级。
7. 试说明相位测距的原理。若激光相位测距量程要求达到5Km ，测量最小可分辩距离为1mm ，而测相灵敏度为2π/1000，那么至少要几个调制频率才能满足上述技术要求？ 答：
m km 510005=；增加一个测距频率的测相灵敏度可达：mm m
51000
5=；如果要求1的测距分辨率，则测距信号调制频率至少要有三个。 8．一台激光隧道断面放样仪，要在离仪器50米远的断面处生成一个激光光斑进行放样工作，要求放样光斑的直径小于3厘米。（1）如果使用发散(全)角为3毫弧度的氦氖激光器，如何
设计其扩束光学系统以实现这个要求？（2）如果使用发光面为1×3μ2
的半导体激光器，又如何设计其扩束光学系统？ 答：（1）在远场情况下，光斑半径可以表示为 02
1
00z f f z z θθω== 其中
1
2
f f 为倒置望远镜的发散角压缩比。代入有关参数可计算出所要求的最小压缩比为： 530
1050003.03
00012=??==z z f f ωθ
第一章世界的物质性及发展规律 1.1如何理解马克思主义的物质观及其现代意义？ 辩证唯物主义认为，物质范畴是对一切客观存在的共同本质的抽象和概括，是标志着客观实在的哲学范畴。它的唯一特性是客观实在性，它不依赖于人类的意识而存在，并能为人类的意识所反映的客观存在。 意义： （1）坚持了唯物主义一元论，同唯心主义一元论和二元论划清了界限。 （2）坚持了能动的反映论和可知论，批判了不可知论。 （3）体现了唯物论和辩证法的统一，克服了形而上学唯物主义的缺陷。 （4）体现了唯物主义自然观与唯物主义历史观的统一，为彻底的唯物主义奠定了理论基础论述：我们通过实践改造客观物质世界，就要充分认识是物质是世界的本原，人的实践活动依赖于客观物质世界，而客观世界的规律性更制约着人的实践活动，我们要在马克思主义物质观指导下，正确认识和利用客观实际的发展规律，一切从实际出发，以取得社会主义实践的胜利。 1.2谈谈在人工智能飞速发展的条件下，如何认识物质与意识的关系。 （1）物质决定意识，意识依赖于物质并反作用于物质。意识是特殊的物质，是人脑的机能和属性，是客观世界的主观映象。人工智能，它的“意识”就基于他所处的躯壳以及其中的代码，这决定了它的“意识”。 （2）意识对物质具有反作用。这种反作用是意识的能动作用。人工智能的“意识”发展到一定的程度便有可能突破人类的限制而产生积极认识世界和改造世界的能力和活动 （3）要想正确认识和把握物质的决定作用和意识的反作用，必须处理好主观能动性和客观规律性的关系 1.3运用矛盾的普遍性和特殊性辩证关系原理，说明把马克思主义普遍真理与中国具体实际相结合的重要性 （1）矛盾的普遍性是指矛盾存在于一切事物的发展过程中，存在于一切事物发展对程的始终。矛盾的特殊性是指具体事物的矛盾及每一矛盾的各个方面都有其特点。（2）矛盾的普遍性和特殊性是辩证的统一。第一，矛盾的普遍性和特殊性是相互联结的。普遍性存在于特殊性之中，特殊性中包含着普遍性。第二，矛盾的普遍性和特殊性在一定条件下可以相互转化。（3）矛盾的普遍性和特殊性辩证统一的原理，是把马克思主义普遍真理与中国的具体实际相结合，走建设有中国特色社会主义道路的重要理论依据。 （4）我们既要坚持社会主义的根本制度和基本原则，又必须注意中国的特点，从中国正处于并将长期处于社会主义初级阶段这一实际出发，走自己的路。只有这样，才能把建设有中国特色的社会主义道路推向前进。 1.4依据思维方法与思维能力的关系，谈谈如何培养和提高思维能力 学习和掌握唯物辨法的科学思维方法，就是要我们在实践中不断增强思维能力，特别是不断增强辨证思维能力，历史思维能力，战略思维能力，底线思维能力和创新思维能力。 （1）辨证思维能力；培养和提高辨证思维能力，就要认真学习辨证唯物主义，全面，系统，准确的掌握联系和发展中的基本观点，基本环节和基本规律，将其自觉地体现和运用于思维
第九章{概念）1、现实型文学：也称为现实主义文学。是一种侧重以写实的方式再现客观现实的文学形态。它的基本特征是：再现性和逼真性。 2、理想型文学：一种侧重以直接抒情的方式表现主观理想的文学形态。它的基本特征是：表现性和虚幻性。 3、象征型文学：侧重以暗示的方式寄寓了审美意蕴的文学形态。它的基本特征是：暗示性和朦胧性。 4、诗：词语凝练、结构跳跃、富有节奏和韵律。高度集中地反映生活和抒发思想感情的文学体裁。 5、小说：通过完整的故事情节和具体的环境描写，以塑造人物为中心来反映社会生活的文体。 6、剧本：侧重以人物台词为手段，集中反映矛盾冲突的文学体裁。 7、散文：一种体裁广泛、结构灵活，注重抒写真实感受、境遇的文学体裁。广义的散文是既包括诗歌以外的一切文学作品，也包括一般科学著作、论文、应用文章。狭义的散文即文学意义上的散文，是指与诗歌、小说、剧本等并列的一种文学样式，包括抒情散文、叙事散文、杂文、游记等。文学散文是一种题材广泛，结构灵活，注重抒写真实感受、境遇的文学体裁。 8、报告文学：以真人真事基础上塑造艺术形象，及时反映现实生活的文学体裁。 （思考题）1、谈谈象征型文学与现实型文学、理想型文学的区别象征型文学是寄寓意蕴，以变形描写来拟人（物）的形象，是现代派文学，来表现哲理的。 现实型文学是再现生活重视细节描写，虚构而见不出虚构，表现现实主义反映生活本质的。 理想型文学是表现理想以夸张幻想来再造的虚构幻想的形象表现浪漫主义的反映理想。 或（现实型与理想型文学的意义就在其形象自身，而象征型文学突出文学形象的意义的超越性；现实型文学是通过对生活现象的直接描绘反映现实，理想型文学往往以直抒胸臆的方式表现情感态度。而象征型文学则偏以间接的方式去暗示客观规律和主观感受；象征型文学淡化具体时间与空间，突出了朦胧性。) 2、诗歌、小说、散文、剧本的基本特征 诗歌的基本特征是：1、（高度的概括）；2强性大(强烈的抒情性) 3、音乐性（停顿、平仄和押韵） 小说的基本特征：1.深入细致的人物刻画 2、完整复杂的情节叙述 3、具体充分的环境描写 散文的基本特征：1、选材广泛，现实性很强 2、形式自由，手法多样 3、形聚，构思精湛（形散：选材五光十色，联想自由驰骋，手法多种多样，结构灵活多变；神聚：立意深远，一线串珠。）4、真人真事，事情实感。 剧本的基本特征：1、浓缩地反映现实生活，人物事件事件、地点高。2、尖锐紧张的戏剧冲突 3、人物台词要个性化口语并富有动作性。（个性化语言要符合人物的思想性格、身份地位教养;口语化既有意境又有潜台词；动作性：人物语言要传达内在的动作心理活动；引起更多的外部动作，推动情节的发展到新的层面。） 第十章{概念}1典型作为文学形象的高级形态之一。是文学言语系统中显
第一章思考题 1. 生理学研究为必须在器官和系统水平、细胞和分子水平以及整体水平进行？人体生理学研究人体功能，由于人体功能取决于各器官系统的功能，各器官系统的功能取决于组成这些器官系统的细胞的功能，细胞功能又取决于亚细胞器和生物分子的相互作用。所以，要全面探索人体生理学，研究应在整体水平、器官和系统水平以及分子水平上进行，并将各个水平的研究结果加以整合。 2. 为什么生理学中非常看重稳态这一概念？ 人体细胞大部不与外界环境直接接触，而是浸浴在细胞外液（血液、淋巴、组织液等）之中。因此，细胞外液成为细胞生存的体环境，称为机体的环境。细胞的正常代活动需要环境理化因素的相对恒定，使其经常处于相对稳定状态，这种状态称为稳态或自稳态。稳态的维持是机体自我调节的结果，其维持需要全身各系统和器官的共同参与和相互协调。稳态具有十分重要的生理意义。因为细胞的各种代活动都是酶促反应，因此，细胞外液中需要足够的营养物质、O2和水分，以及适宜的温度、离子浓度、酸碱度和渗透压等。细胞膜两侧一定的离子浓度和分布也是可兴奋细胞保持其正常兴奋性和产生生物电的重要保证。稳态的破坏将影响细胞功能活动的正常进行，如高热、低氧、水与电解质以及酸碱平衡紊乱等都将导致细胞功能的重损害，引起疾病，甚至危及生命。因此，稳态是维持机体正常生命活动的必要条件。在临床上，若某些血检指标在较长时间明显偏离正常值，即表明稳态已遭到破坏，提示机体可能已患某种疾病。3. 试举例说明负反馈、正反馈和前馈在生理功能活动调节中的意义。 受控部分发出的反馈信息调整控制部分的活动，最终使受控部分的活动朝着与它
原先活动相反的向改变，称为负反馈。人体的负反馈极为多见，在维持机体生理活动的稳态中具有重要意义。动脉血压的压力感受性反射就是一个极好的例子。当动脉血压升高时，可通过反射抑制心脏和血管的活动，使心脏活动减弱，血管舒，血压便回降；相反，而当动脉血压降低时，也可通过反射增强心脏和血管的活动，使血压回升，从而维持血压的相对稳定。 受控部分发出的反馈信息促进与加强控制部分的活动，最终使受控部分的活动朝着与它原先活动相同的向改变，称为正反馈。正反馈的意义在于产生“滚雪球”效应，或促使某一生理活动过程很快达到高潮并发挥最大效应。如在排尿反射过程中，当排尿发动后，由于尿液进入后尿道并刺激此处的感受器，后者不断发出反馈信息进一步加强排尿中枢的活动，使排尿反射一再加强，直至尿液排完为止。控制部分在反馈信息尚未到达前已受到纠正信息（前馈信息）的影响，及时纠正其指令可能出现的偏差，这种自动控制形式称为前馈。如在寒冷环境中，当体温降低到一定程度时，便会刺激体温调节中枢，使机体的代活动加强，产热增加，同时皮肤血管收缩，使体表散热减少，于是体温回升。这是负反馈控制。但实际上正常人的体温是非常稳定的。因为除上述反馈控制外，还有前馈控制的参与，人们可根据气温降低的有关信息，通过视、听等感受器官传递到脑，脑就立即发出指令增加产热活动和减少机体散热。这些产热和散热活动并不需要等到寒冷刺激使体温降低以后，而是在体温降低之前就已经发生。条件反射也是一种前馈控制。
第四章课后思考题及参考答案 1、为什么说资本来到世间，从头到脚，每个毛孔都滴着血和肮脏的东西？ [答案要点]资本来到世间，从头到脚，每个毛孔都滴着血和肮脏的东西。资本主义的发展史，就是资本剥削劳动、列强掠夺弱国的历史，这种剥夺的历史是用血和火的文字载入人类编年史的。在自由竞争时代，西方列强用坚船利炮在世界范围开辟殖民地，贩卖奴隶，贩卖鸦片，依靠殖民战争和殖民地贸易进行资本积累和扩张。发展到垄断阶段后，统一的、无所不包的世界市场和世界资本主义经济体系逐步形成，资本家垄断同盟为瓜分世界而引发了两次世界大战，给人类带来巨大浩劫。二战后，由于社会主义的胜利和民族解放运动的兴起，西方列强被迫放弃了旧的殖民主义政策，转而利用赢得独立和解放的广大发展中国家大规模工业化的机会，扩大资本的世界市场，深化资本的国际大循环，通过不平等交换、资本输出、技术垄断以及债务盘剥等，更加巧妙地剥削和掠夺发展中国家的资源和财富。在当今经济全球化进程中，西方发达国家通过它们控制的国际经济、金融等组织，通过它们制定的国际“游戏规则”，推行以所谓新自由主义为旗号的经济全球化战略，继续主导国际经济秩序，保持和发展它们在经济结构和贸易、科技、金融等领域的全球优势地位，攫取着经济全球化的最大好处。资本惟利是图的本性、资本主义生产无限扩大的趋势和整个社会生产的无政府状态，还造成日益严重的资源、环境问题，威胁着人类的可持续发展和生存。我们今天看到的西方发达资本主义国家的繁荣稳定，是依靠不平等、不合理的国际分工和交换体系，依靠发展中国家提供的广大市场、廉价资源和廉价劳动力，通过向发展中国家转嫁经济社会危机和难题、转移高耗能高污染产业等方式实现的。资本主义没有也不可能给世界带来普遍繁荣和共同富裕。 2、如何理解商品二因素的矛盾来自劳动二重性的矛盾，归根结底来源于私人劳动和社会劳的矛盾？[答案要点]商品是用来交换的劳动产品，具有使用价值和价值两个因素或两种属性。在私有制条件下，商品所包含使用价值和价值的矛盾是由私有制为基础的商品生产的基本矛盾即私人劳动和社会劳动的矛盾所决定的。以私有制为基础的商品经济是以生产资料的私有制和社会分工为存在条件的。一方面，在私有制条件下，生产资料和劳动力都属于私人所有，他们生产的产品的数量以及品种等，完全由自己决定，劳动产品也归生产者自己占有和支配，或者说，商品生产者都是独立的生产者，他们要生产什么，怎样进行生产，生产多少，完全是他们个人的私事。因此，生产商品的劳动具有私人性质，是私人劳动。另一方面，由于社会分工，商品生产者之间又互相联系、互相依存，各个商品生产者客观上都要为满足他人和社会的需要而进行生产。因此，他们的劳动又都是社会劳动的组成部分。这样，生产商品的劳动具有社会的性质，是社会劳动。对此，马克思指出，当劳动产品转化为商品后，“从那时起，生产者的私人劳动真正取得了二重的社会性质。一方面，生产者的私人劳动必须作为一定的有用劳动来满足一定的社会需要，从而证明它们是总劳动的一部分，是自然形成的社会分工体系的一部分。另一方面，只有在每一种特殊的有用的私人劳动可以同任何另一种有用的私人劳动相交换从而相等时，生产者的私人劳动才能满足生产者本人的多种需要。完全不同的劳动所以能够相等，只是因为它们的实际差别已被抽去，它们已被化成它们作为人类劳动力的耗费、作为抽象的人类劳动所具有的共同性质。”私有制条件下，商品生产者私人劳动所具有的这二重性质，表现为生产商品的劳动具有私人劳动和社会劳动的二重性。 生产商品的私人劳动和社会劳动是统一的，同时也是对立的。其矛盾性表现在：作为私人劳动，一切生产活动都属于生产者个人的私事，但作为社会劳动，他的产品必须能够满足一定的社会需要，他的私人劳动才能转化为社会劳动。而商品生产者的劳动直接表现出来的是它的私人性，并不是它的社会性，他的私人劳动能否为社会所承认，即能否转化为社会劳动，他自己并不能决定，于是就形成了私人劳动和社会劳动的矛盾。这一矛盾的解决，只有通过商品的交换才能实现。当他的产品在市场上顺利地实现了交换之后，他的私人劳动也就成了社会劳动的一部分，他的具体劳动所创造的使用价值才是社会需要的，他的抽象劳动所形成的价值才能实现。如果他的劳动产品在市场上没有卖出去，那就表明，尽管他是为社会生产的，但事实上，社会并不需要他的产品，那么他的产品
第一章世界的物质性及其发展规律 1．如何理解马克思主义物质观及其现代意义？ 物质决定意识，意识依赖于物质并反作用于物质。 时间和空间是物质运动的存在形式。物质、运动、时间、空间具有内在的统一性。 人类社会具有物质性。社会的物质性主要表现在：第一，人类社会依赖于自然界，是整个物质世界的组成部分。第二，人们谋取物质生活资料的实践活动虽然有意识作指导，但仍然是以物质力量改造物质力量的活动，仍然是物质性的活动。第三，物质资料的生产方式是人类社会存在和发展的基础。世界是永恒运动和发展着的物质的世界。包括自然界和人类社会在内的整个世界，其真正统一性在于它的物质性。世界的物质统一性原理是马克思主义哲学的基石，一切从实际出发是唯物主义一元论的根本要求。 2、如何理解社会生活本质上是实践的？ 因为人类最基本的社会实践活动——物质生产是人类社会存在和发展的基础。物质生产、物质生产方式规定了社会的性质以及进一步发展的方向，是历史发展的根本动力。因此物质生产是理解人类社会历史的关键性因素。马克思主义哲学揭示了时间、物质生产在社会历史中的意义，使它能够把社会中物质关系、经济关系用其他关系区分开来。科学阐明人们社会存在对意识、实践对理论的决定作用。由于实践规定了包括社会精神生活在内的全部社会生活的本质，所以说社会生活在本质上是实践的。 3．“环境的改变和人的活动或自我改变的一致，只能被看作并合理地理解为革命的实践”。结合本章学习的原理，谈谈如何理解这句话的内涵。 作为主观和客观的“交错点”，实践是变革现实的活动，其最终必定会引起客观对象的改变。但是，我们不应当把实践仅仅理解为直接引起客观对象的变化。任何变革现实的实 践活动都是一个过程，都有一定的准备阶段。准备阶段的探索活动虽然往往并不直接引起客观对象的改变，但它们是以变革现实为目的并服务于变革现实的活动的，因而它们同样也属于实践的范畴。正如列宁所说：“实践应当也包括天文学上的观察、发现等等的实践。” 因此，在马克思主义哲学看来，所谓实践，就是人类有目的地进行的能动地改造和探索现实世界的一切社会性的客观物质活动。 4．联系实际思考矛盾普遍性与矛盾特殊性辩证关系原理的重要意义。 矛盾普遍性是指矛盾是世界的普遍状态。其含义是矛盾存在于一切事物中，存在于一切事物发展过程的始终。矛盾特殊性是指具体事物所包含的矛盾及每一矛盾的各个方面都各有其特点。矛盾的性质主要是由矛盾的主要方面决定的。具体问题具体分析是马克思主义的活的灵魂。 矛盾普遍性与矛盾特殊性辩证统一。矛盾的普遍性即矛盾的共性，矛盾的特殊性即矛盾的个性。矛盾的共性是无条件的、绝对的，矛盾的个性是有条件的、相对的。任何现实存在的事物都是共性和个性的统一。矛盾普遍性和特殊性辩证关系的原理是马克思主义的普遍真理同实践相结合的哲学基础，也是建设中国特色社会主义的哲学基础。 5．为什么说唯物辩证法是认识世界和改造世界的根本方法？ （一）唯物辩证法是客观辩证法与主观辩证法的统一 唯物辩证法既包括客观辩证法也包括主观辩证法，体现了唯物主义、辩证法、认识论的统一。（二）唯物辩证法是科学的认识方法 唯物辩证法为人们认识世界和改造世界提供了根本的观点和方法。 （三）辩证思维方法与现代科学思维方法的共同性 辩证思维方法和现代科学思维方法是相互联系、相互补充的。辩证思维方法和现代科学思维方法有着方法论上的共同性。
绪论 1、1999年，英国剑桥大学文理学院的教授们发起，就“谁是人类纪元第二个千年第一思想家”进行了校内征询和推选。投票结果是：马克思第一，爱因斯坦第二。随后，英国广播公司以同一问题在全球互联网上公开征询。一个月下来，汇集全球投票结果，仍然是马克思第一，爱因斯坦第二。牛顿和达尔文位列第三和第四。试结合你对马克思的认识，以及当前中国的社会现实，谈谈我们为什么要坚持马克思主义为指导。 （1）马克思主义教给我们认识世界的根本方法 （2）马克思主义给我们提供了改造世界的伟大工具 （3）马克思主义为我们提供了人生的有益启迪 2、有一种观点认为, 阶级性与科学性是不相容的, 凡是代表某个阶级利益和愿望的社会理论, 就不可能是科学的。你怎么评价这样的观点?如何理解马克思主义是科学性与革命性的统一？ （1）理论的阶级性和科学性是相容的： ①历史上的进步阶级，其利益与社会发展方向一致，能够提出具有科学性的理论观点 ②无产阶级代表着人们的利益和人类社会发展的方向，能够提出合理的科学理论③自从有阶级以来，理论的科学性总是与一定的阶级性联系在一起的。（2）马克思主义是科学性与革命性的统一；①马克思主义是对客观世界特别是人类社会本质和规律的正确反映。 ②马克思主义是无产阶级和人民群众推翻旧世界、建设新世界的革命理论。 ③马克思主义的科学性和革命性统一于社会主义运动的实践。 3、马克思17 岁时在自己的中学论文《青年在选择职业时的考虑》中写到：“如果我们选择了最能为人类而工作的职业，那么，重担就不能把我们压倒，因为这是为大家作出的牺牲；那时我们所享受的就不是可怜的、有限的、自私的乐趣，我们的幸福将属于千百万人??而面对我们的骨灰，高尚的人们将洒下热泪。” 请阅读马克思的这篇作文，并结合你对马克思一生奋斗历程的了解，谈谈你能从中得到怎样的人生启迪。 从马克思主义的这篇作文中得到的人生启迪； （1）树立崇高的社会理想 （2）为国家富强、民族振兴和人民幸福而努力工作。 （3）在党和人民的事业中实现自己的人生价值。 第一章世界的物质性及发展规律 1、如何理解马克思主义的物质观及其现代意义？ （1）马克思主义的物质观的基本内容：①物质是标志客观实在的哲学范畴 ②物质的存在形式 ③物质和意识的关系 ④世界统一于物质 （2）马克思主义物质观的现代意义：①为现代科学的发展提供了最基本的指导原则②坚持主观能动性和客观规律性的统一 ③从实际出发建设中国特色社会主义 2、在追求中国梦的过程中，应该怎样把握主观能动性和客观规律性的辩证
1 第三章化学动力学基础课后习题参考答案 2解：（1）设速率方程为 代入数据后得： 2.8×10-5=k ×(0.002)a (0.001)b ① 1.1×10-4=k ×(0.004)a (0.001)b ② 5.6×10-5=k ×(0.002)a (0.002)b ③ 由②÷①得: 2a =4 a=2 由③÷①得: 2b =2 b=1 （2）k=7.0×103(mol/L)-2·s -1 速率方程为 （3）r=7×103×(0.0030)2×0.0015=9.45×10-5(mol ·L -1·s -1) 3解：设速率方程为 代入数据后得： 7.5×10-7=k ×(1.00×10-4)a (1.00×10-4)b ① 3.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (2.00×10-4)b ② 6.0×10-6=k ×(2.00×10-4)a (4.00×10-4)b ③ 由③÷②得 2=2b b=1 ②÷①得 22=2a ×21 a=1 k=75(mol -1·L ·s -1) r=75×5.00×10-5×2.00×10-5=7.5×10-8(mol ·L -1·s -1) 5解：由 得 ∴△Ea=113.78（kJ/mol ） 由RT E a e k k -=0得：9592314.81078.11301046.5498.03?=?==??e ke k RT E a 9解：由阿累尼乌斯公式：RT E k k a 101ln ln -=和RT E k k a 202ln ln -=相比得： ∴ 即加催化剂后，反应速率提高了3.4×1017倍 因△r H θm =Ea(正) -Ea(逆) Ea(逆)=Ea(正)-△r H θm =140+164.1=304.1(kJ/mol) 10解：由)11(ln 2 112T T R Ea k k -=得： )16001(314.8102621010.61000.1ln 2 384T -?=??-- T 2=698（K ） 由反应速率系数k 的单位s-1可推出，反应的总级数为1，则其速率方程为 r=kc(C 4H 8) 对于一级反应,在600K 下的)(1014.110 10.6693.0693.0781s k t ?=?== - ) ()(2O c NO kc r b a =)()(107223O c NO c r ?=) ()(355I CH c N H C kc r b a =)11(ln 2112T T R E k k a -=)627 15921(314.8498.081.1ln -=a E ) /(75.41046.5656314.81078.113903s mol L e e k k RT E a ?=??==??--36.40298314.810)140240(ln 32112=??-=-=RT E E k k a a 1712104.3ln ?=k k
书本每章课后思考题参考答案 第一章 1.危险化学品生产的危害性主要表现在哪两个方面？ P1 2.《危险化学品安全管理条例》规定的危险化学品包括哪七大类？P2-P3 3.哪些因素导致化工生产的高度危险性？ P11 4.是否装置的规模越大、自动化程度越高，生产越安全？为什么？ 否 P4、P6、P12、P13 第二章 1.《安全生产法》规定生产经营单位的从业人员有哪些权利和义务？P30、P36 2.企业可以与从业人员通过自愿协商方式订立的劳动合同是不是都有效？哪些内容是不能协商的？否 P19 3.根据《特种设备安全监察条例》，特种设备包括哪些？P21 4.哪些伤亡事故属于工伤事故？P24 5.违反安全操作规程导致操作者本人伤亡的，是否享受工伤保险待遇？是P29 第三章 1.什么是安全生产、安全管理？P38 2.事故的直接原因有哪些？P46 3.预防事故的综合对策有哪些？ P40-P50 4.列出五种化工企业安全生产基本规章制度？P53 – P63 5.为什么要重视班组安全管理？P64 第四章 1.燃烧的条件是什么？P71 2.什么是化学爆炸？化学爆炸分为几类？P77 – P78 3.列举出化工生产中常见的点火源？ P93 4.化工生产中的火灾爆炸危险性分析可从哪几个方面进行？ P81 5.列出不能用水扑灭的火灾？P112 第五章 1.人的触电方式有哪些？P117 2.防止触电事故的措施有哪些？P118-P120 3. A P119 4. C 5.电气火灾爆炸中的点火源的表现形式有哪些？P125
第六章 1.什么是腐蚀？它有什么危害？P131 2.常用的腐蚀控制措施有哪些？ P135 第七章 1.锅炉压力容器造成的破坏作用有哪三种方式？P153 2.什么是锅炉的三大安全附件？P146 3.压力容器的安全装置有哪些？P146 4.压力容器的主要受压元件有哪些？ 5.锅炉的主要受压元件有哪些？P144 6. C P148 第八章 1.从安全方面讲，化工检修有哪些特点？P157 2.设备检修施工前需要做好哪些工作？P158 –P159 3.动火作业的安全要点有哪些？P167 – P168 4.罐内作业有哪些特殊的危险因素？任何消除？P172 – P175第九章 1.机械性伤害主要发生在什么区域？P180 2.典型的安全防护装置有哪些？P182 – P184 3.起重吊装作业应有哪些人员在场？人员资格有何要求？P188 4.什么是起重机司机“十不吊”？P188 第十章 1. ABCDE P190 2. C P192 3. ABC P192 4. A P192 5. ABCDE P192 6. ABC P199 7. BC 8.职业危害防治技术有哪些？ P193 – P195
第一章 1.电气工程与电工科学的关系就是什么？ 电气工程的理论基础就是电气科学。 2.与“现代五大工程”的其她工程相比,电气工程的突出特点就是什么？ 与其她工程相比,电气工程的特点在于:她的出现首先不就是来源与文明发展的自发需要,而就是来源于科学发现。她以全新的能量形态开辟出一个人类文明的新领域。她的发展又伴生了电子工程,从而孕育出通信,计算机,网络等工程领域,为信息时代的出现奠定了基础。 3.为什么说第二次工业革命就是以电气化为主要特征的？ 在这一时期,发电,输电,配电已形成了一气轮机,水轮机为原动机,以交流发电机为核心,以变压器与输配电线路等组成的输配点系统为“动脉”的输电网,使电力的生产,应用达到较高的水平,并具有相当大的规模。在工业生产,交通运输中电力拖动,电力牵引,电动工具,点加工,点加热等得到普遍应用。 4.根据自己了解,电气工程有哪些应用？ 多电飞机,线控汽车,全电舰船。 5.20世纪哪些科学技术的进步对电器工程的发展起到了重要作用？ 超导材料,半导体材料,永磁材料,超导磁体技术,电磁技术。 6、电气科学与电气工程的发展史给您哪些启发? 今天电能的应用已经渗透到人类社会的生产,生活的各个领域,她不仅创造了极大的生产力,而且促进了人类文明的极大进步,彻底改变了人类社会生活方式,电气工程也应次被誉为“现代文明之轮” 7、21世纪电器工程科学的发展趋势就是什么? 将电气科学与工程与近代数学,物理学,化学,生命科学,材料科学以及系统科学,信息科学等前沿融合,加强从整体上对大型复杂系统的研究,加深对微观现象及过程规律性的认识,同时用信息科学的成就改造与提升本学科并开创新的研究方向。 8、为什么说21世纪电器工程与其她科学融合交叉就是她的显著特点? 21世纪的电气工程科学将在与信息科学,材料科学,生命科学及环境科学等学科的交叉与融合中获得进一步发展,创新与飞跃往往发生在学科的交叉点上, 9电气工程科学的基础理论包括那些? 电路藜芦,电磁理论,电磁计量理论等。 10您认为今后电气工程还会有哪些新应用? 电力大系统,电力传动系统及电力电子变流系统中各问题基于新材料,新原理成为开拓新应用领域的电机,电器,电能质量的理论及其测量控制,现代测量传感技术。 11您认为还有那些计算机软件可以用于今后的专业学习? MATLAB,PSPICE,EMTP,SABER,ANSOFT。
第一章 单自由度系统 1、1 总结求单自由度系统固有频率的方法与步骤。 单自由度系统固有频率求法有:牛顿第二定律法、动量距定理法、拉格朗日方程法与能量守恒定理法。 1、 牛顿第二定律法 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析,得到系统所受的合力; (2) 利用牛顿第二定律∑=F x m && ,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 2、 动量距定理法 适用范围:绕定轴转动的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1) 对系统进行受力分析与动量距分析; (2) 利用动量距定理J ∑=M θ &&,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 3、 拉格朗日方程法: 适用范围:所有的单自由度系统的振动。 解题步骤:(1)设系统的广义坐标为θ,写出系统对于坐标θ的动能T 与势能U 的表达式;进一步写求出拉格朗日函数的表达式:L=T-U ; (2)由格朗日方程 θθ ??- ???L L dt )(&=0,得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 4、 能量守恒定理法 适用范围:所有无阻尼的单自由度保守系统的振动。 解题步骤:(1)对系统进行运动分析、选广义坐标、写出在该坐标下系统的动能T 与势能U 的表达式;进一步写出机械能守恒定理的表达式 T+U=Const (2)将能量守恒定理T+U=Const 对时间求导得零,即 0) (=+dt U T d ,进一步得到系统的运动微分方程; (3) 求解该方程所对应的特征方程的特征根,得到该系统的固有频率。 1、2 叙述用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法与步骤。 用衰减法求单自由度系统阻尼比的方法有两个:衰减曲线法与共振法。 方法一:衰减曲线法。 求解步骤:(1)利用试验测得单自由度系统的衰减振动曲线,并测得周期与相邻波峰与波谷的幅值i A 、1+i A 。 (2)由对数衰减率定义 )ln( 1 +=i i A A δ, 进一步推导有 2 12ζ πζδ-= ,
第一讲《蒹葭》思考题 1. 你还能举出几首临水怀人的诗词作品吗？ 如《诗经·陈风》中的“东门之池”、“泽陂”，《古诗十九首》中的“涉江采芙蓉”，温庭筠的《梦江南》等。 2. 有的诗内容十分确定，有的诗可以多种理解，请你结合本文分析其中的原因何在。 诗内容确定，主要是所写对象具体；而含蓄的诗歌，力图使诗歌表现的对象给人以不确定性，难以指实，如本篇中的“在水一方”的美人，可以指情感世界的恋人，也可以指家国渴慕的贤人。 3. 本诗的复沓形式与表现的思想感情之间有什么关联？ 它的艺术作用在于很好地表现事物进展的顺序和 程度，协调诗的韵律节奏，强化诗的音乐美和抒情气氛，增强表情达意的审美效果。 4. 在当代文艺作品里，有没有采用这种方式表达情思的？请举几例。 当代作品中经常运用复沓形式表达情思，而且是很普遍的艺术手法。如刘半农《教我如何不想他》、康白情《江南》、沈尹默《月夜》等。 第二讲《无题》李商隐思考题 1. 你认为诗中的男主人公是否是诗人自己？ 供学生独立思考 2. 与《长恨歌》那种内容十分明确的爱情诗相比，这种含混朦胧的作品的长处与短处各有哪些？ 本诗具体内容的含混及缺失，反而提供给读者进行联想、想象的空间，更能引发不同读者多方面的感受。缺点是不太适合痛快淋漓地表达情感以及叙述事件。 3. 能否再举出几首具有朦胧美的诗作？ 如阮籍《咏怀》、白居易《花非花》、李商隐《锦瑟》、李煜《菩萨蛮》“花明月暗笼轻纱”等。 第三讲庄子秋水思考题1. 你认为这种对话体在说理时有什么好处？有什么不 足？ 对话体多通过两个人物的问答和辩论来阐述道理，善于将不同思想的碰撞或逻辑思辨的过程有机地呈现出来，其语言也容易具有生动、活泼和个性化的特点。其不足之处是思路和逻辑有时不够严谨。 2. 在先秦诸子中，还有谁喜欢用寓言故事来阐述其哲学思想？ 韩非子。《韩非子》中的《内储说》、《外储说》、《说林》、《喻老》、《十过》皆为寓言故事之专集，其数量居先秦散文之首。然其寓言主要取材于历史和现实，与庄子寓言的奇幻谲怪呈现为完全不同的风格。 3. 在阐述哲理时，本文使用了多种修辞手法，请指出来，并说明其效果如何。 拟人、比喻、对比、排偶，说理形象而有力。 4. 本文中有若干语句，在后世化为人们习用的成语，请指出来。 望洋兴叹、贻笑大方、坐井观天、太仓稊米。 5. 比较庄子和孟子的文章风格，谈谈二者间有何差别？ 教师引导学生自由讨论。 第四讲韩愈与潮州文化思考题 1. 苏轼曾说：“读《祭十二郎文》不下泪者，其人必不友。”分析此说是否有道理。 苏轼的说法带有些夸张的成分，不过也指出此文饱蘸着作者真情的特点。 2. 后人认为袁枚的《祭妹文》，乃是本文的接踵之作。通过比较两文，你能否找出祭文佳作的一些共通之处？ 《祭十二郎文》饱含着韩愈对十二郎的满腔真情，袁枚《祭妹文》也通篇充盈着兄妹之间的诚挚、亲密之情。故而，祭文的最可贵处，在于能抒写真情，有真情贯注于其中。
思考与练习（一）： 1.什么是哲学的研究对象和哲学的基本问题？ 哲学是世界观的理论体系，是关于自然界，人类社会和人类思维及其关系的，发展的最一般规律的学说。思维和存在（或精神和物质）的关系问题是哲学基本问题。 1.为什么说马克思主义哲学是从自然观到社会历史观的完备、彻底的唯物论？ 马克思主义以科学的实践观为基础，正确解决了人与自然，人与社会即人与世界的关系问题，从而实现了唯物论与辩证法，唯物主义自然关于历史观的统一。 1.马克思主义哲学产生以前旧哲学的物质观的特点是什么？ 坚持从自然本身来说明自然 1.哲学的物质畴与自然科学的物质结构理论之间有何关系？ 共性与个性的关系 1.列宁的物质定义及其意义是什么？ （1）物质是标志着客观实在的哲学畴。它独立于人的意识之外，并能为人的意识所反映。 它的唯一特性是客观实在性。（2）理论意义：①物质定义指出了物质是不依赖于人的意识而独立的客观实在，坚持了物质第一性，意识第二性，与唯心主义和二元论划清了界限。②揭示了物质世界的可知性，坚持了唯物主义的可知论，与不可知论划清了界限。③指出了客观实在性是一切物质的共性，具有最大的普遍性，不仅克服了形而上学唯物主义的局限，而且正确地解决了哲学物质畴同自然科学关于物质形态、结构和属性的区别和联系。 （3）列宁给物质下定义的方法论原则：是从物质与意识的相互关系界定哲学物质概念的。 1.怎样理解物质是运动的根本属性？ （1）运动是物质的存在方式和根本属性。（2）物质和运动是不可分割的关系：①物质都是运动着的物质，运动是物质的根本属性，物质离不开运动。②物质是运动的主体，任何运动都是物质的运动，运动离不开物质。③世界上除了运动着的物质之外什么也没有。（3）如果割裂二者的关系：设想没有运动的物质会陷入形而上学的错误；设想没有物质的运动会陷入唯心主义。 1.什么是相对静止？承认相对静止有什么意义？ （1）静止是物质运动在一定条件下的稳定状态，包括空间的相对位置和事物的根本属性暂时未变这样的两种特殊状态。（2）①静止是运动的量度，不了解静止也就无法了解运动。 ②不了解相对静止，就不可能理解物质的多样性。③肯定相对静止的存在是把事物区别开 来进行科学分析的前提。 1.时间和空间与物质运动是何关系？ （1）空间是物质的广延性或伸性。空间的特点是三维性，即具有长、宽、高三度。时间是物质运动的持续性、顺序性。时间的特点是一维性，即一去不复返的性质。（2）时间和空间是物质运动的存在形式。（3）时间，空间，物质运动具有在的统一性。时间、空间与物质运动是不可分离的：一方面，物质运动总是在一定的时间和空间中进行的，离开了时间和空间的物质运动是不存在的；另一方面，时间和空间也离不开物质的运动，离开了物质运动的时间、空间同样是不存在的。 1.如何理解时间和空间是绝对性和相对性，有限性和无限性的统一？ （1）具体物质形态的时空是有限的，而整个物质世界的时空是无限的；物质运动时间和空间的客观实在性是绝对的，物质运动时间和空间的特性是相对的。（2）时间、空间既是无限的，又是有限的，是无限和有限的辩证统一。无限存在于有限之中，无限的时空是由特定的有限时空构成的；有限包含无限，任何有限的事物都包含无限的结构和层次；有限转化为无限，有限的界限是可以超越的，超越有限即趋向无限。（3）如果割裂时空与物质运动的关系，认为空间、时间可以离开物质而存在，是一种与物质无关的空洞形式，就会犯机械唯物主义的错误；相反认为空间、时间是纯粹的流逝或主观自生的，就会犯唯心主义的错误。 1.怎样理解世界的真正统一性在于它的物质性？ ：①世界是统一的。认为世界上繁多的事物有一个统一的本原的哲学观点，叫一元论，否认世界统一性的是二元论或多元论。②世界的统一性在于它的物质性，这是唯物主义一元论的观点，认为世界统一于精神，是唯心主义一元论的观点。③物质世界的统一性是多样性的统一。一方面物质世界的具体事物和现象是多样的，另一方面多样性中又有其统一性，
软件工程概论郑人杰等版 第1章软件与软件工程的概念 1.1 举出你所知道的应用软件的例子。 办公软件、游戏软件、财务软件、银行软件、人事管理软件、工资管理软件、学籍管理软件等。 1.2 认为“软件就是程序，软件开发就是编程序。”这种观点是否正确？为什么？ 认为“软件就是程序，软件开发就是编程序。”这种观点是错误的。 首先，软件是计算机系统中与硬件相互依存的另一部分，它是包括程序，数据及其相关文档的完整集合，程序只是软件的组成部分之一；其次，在软件开发中，编程只是软件开发过程的一个阶段。 1.3 如果将软件开发比作高楼大厦的建造，可以将软件的设计比作什么？ 可以将软件的设计比作建筑设计，软件设计的成果相当于建筑设计的设计图纸。 1.4 什么是软件危机？它有哪些典型表现？为什么会出现软件危机？ 软件危机：软件危机是指在计算机软件的开发和维护过程中所遇到的一系列严重问题。 典型表现： (1)对软件开发成本和进度的估计常常很不准确。 (2)用户对“已完成的”软件系统不满意的现象经常发生。 (3)软件产品的质量往往靠不住。 (4)软件常常是不可维护的。 (5)软件通常没有适当的文档资料。 (6)软件成本在计算机系统总成本中所占的比例逐年上升。 (7)软件开发生产率提高的速度，既跟不上硬件的发展速度，也远远跟不上计算机应用 迅速普及深入的趋势。 产生软件危机的原因：除了软件本身的特点，其原因主要有以下几个方面： (1) 缺乏软件开发的经验和有关软件开发数据的积累，使得开发工作计划很难制定。 (2) 软件人员与用户的交流存在障碍，使得获取的需求不充分或存在错误。 (3) 软件开发过程不规范。如，没有真正了解用户的需求就开始编程序。 (4) 随着软件规模的增大，其复杂性往往会呈指数级升高。需要很多人分工协作，不仅涉及 技术问题，更重要的是必须有科学严格的管理。
第二章流体输送机械 2-1 流体输送机械有何作用 答：提高流体的位能、静压能、流速，克服管路阻力。 2-2 离心泵在启动前，为什么泵壳内要灌满液体启动后，液体在泵内是怎样提高压力的泵入口的压力处于什么状体 答：离心泵在启动前未充满液体，则泵壳内存在空气。由于空气的密度很小，所产生的离心力也很小。此时，在吸入口处所形成的真空不足以将液体吸入泵内。虽启动离心泵，但不能输送液体（气缚）； 启动后泵轴带动叶轮旋转，叶片之间的液体随叶轮一起旋转，在离心力的作用下，液体沿着叶片间的通道从叶轮中心进口位置处被甩到叶轮外围，以很高的速度流入泵壳，液体流到蜗形通道后，由于截面逐渐扩大，大部分动能转变为静压能。 泵入口处于一定的真空状态（或负压） 2-3 离心泵的主要特性参数有哪些其定义与单位是什么 1、流量q v: 单位时间内泵所输送到液体体积，m3/s, m3/min, m3/h.。 2、扬程H：单位重量液体流经泵所获得的能量，J/N，m 3、功率与效率：
轴功率P ：泵轴所需的功率。或电动机传给泵轴的功率。 有效功率P e ：gH q v ρ=e P 效率η：p P e = η 2-4 离心泵的特性曲线有几条其曲线的形状是什么样子离心泵启动时，为什么要关闭出口阀门 答：1、离心泵的H 、P 、η与q v 之间的关系曲线称为特性曲线。共三条； 2、离心泵的压头H 一般随流量加大而下降 离心泵的轴功率P 在流量为零时为最小，随流量的增大而上升。 η与q v 先增大，后减小。额定流量下泵的效率最高。该最高效率点称为泵 的设计点，对应的值称为最佳工况参数。 3、关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电动机。 2-5 什么是液体输送机械的扬程离心泵的扬程与流量的关系是怎样测定的液体的流量、泵的转速、液体的粘度对扬程有何影响 答：1、单位重量液体流经泵所获得的能量 2、在泵的进、出口管路处分别安装真空表和压力表，在这两处管路截面1、 2间列伯努利方程得：f V M H g u u g P P h H ∑+-+-+=221220ρ
地理信息系统课后习题第一章 1、什么是地理信息系统（GIS）？它与一般计算机应用系统有哪些异同点？答：地理信息系统：是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统，该系统设计支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便解决复杂的规划和管理问题。 GIS 脱胎于地图学，是计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学、空间科学、信息科学和管理科学等众多学科交叉融合而成的新兴学科。但是，地理信息系统与这学科和系统之间既有联系又有区别: （1） GIS 与机助制图系统机助制图是地理信息系统得主要技术基础，它涉及GIS 中的空间数据采集、表示、处理、可视化甚至空间数据的管理。地理信息系统和数字制图系统的主要区别在于空间分析方面。一个功能完善的地理信息系统可以包含数字制图系统的所有功能，此外它还应具有丰富的空间分析功能。 （2） GIS 与 DBMS(数据库管理系统) GIS 除需要功能强大的空间数据的管理功能之外，还需要具有图形数据的采集、空间数据的可视化和空间分析等功能。因此，GIS 在硬件和软件方面均比一般事务数据库更加复杂，在功能上也比后者要多地多。 （3） GIS 与 CAD 系统二者虽然都有参考系统，都能描述图形，但 CAD 系统只处理规则的几何图形、属性库功能弱，更缺乏分析和判断能力。 （4）GIS 与遥感图像处理的系统遥感图像处理的系统是专门用于对遥感图像
数据处理进行分析处理的软件。它主要强调对遥感栅格数据的几何处理、灰度处理和专题信息提取。这种系统一般缺少实体的空间关系描述，难以进行某一实体的属性查询和空间关系查询以及网络分析等功能。 2、地理信息系统有哪几个主要部分组成？它的基本功能有哪些？试举目前广泛应用的两个基础地理信息系统软件为例，列出它们的功能分类表，并比较异同点？ （1）系统硬件:包括各种硬件设备，是系统功能实现的物质基础； （2）系统软件:支持数据采集、存储、加工、回答用户问题的计算机程序系统；（3）空间数据:系统分析与处理的对象，构成系统的应用基础； （4）应用人员:GIS 服务的对象，分为一般用户和从事建立、维护、管理和更新的高级用户； （5）应用模型:解决某一专门应用的应用模型，是 GIS 技术产生社会经济效益的关键所在。 3、试说明地理信息系统的基本分析功能与应用模型之间的区别和联系是什么？答：地理信息系统分析功能是基于现有数据按照一定规律或者参数进行计算得出的结构，这些规律和参数就可以构成一个应用模型，比如降雨量计算模型和风力强度计算模型等。但应用模型很多是专业领域的模型，其表现可以是参数表格也可以是图标或计算公式，不利于地理信息这种要与地理坐标想联系，并且需要特殊的可视化效果的信息分析与表达。因此要构建适合于地理信息分析和表达的应用模型就要吧如气象农业等行业应用模型转变或者结合地理信息做成与空间信息想连接的模型应用于分析。 4、根据你的了解，阐述地理信息系统的相关学科及关联技术，并就地理信息系