电动力学chapter4

CHAPTER 11Data StructuresReview Questions1.We need data structures to hold a collection of related variables so that we cansolve complex problems more efficiently.3.An array is a fixed-size sequenced collection of elements of the same data type.5.Elements of an array are contiguous in memory and can be accessed by use of anindex. Elements of a linked list are stored in nodes that may be scattered through-out memory and can only be accessed via the access functions for the list (i.e., aspecific node is returned by a search function).7.A frequency array shows the number of elements with the same value found in aparticular collection of data.9.An array is stored contiguously in memory. A two-dimensional array uses row-major storage in which the array is essentially stored as an array of arrays.11.The fields of a node in a linked list are the data itself and a pointer (address) to thenext node in the list.13.The head pointer contains the address of the first node in the list.15.A singly linked list is a linked list in which each node contains only one pointerthat contains the address of the following node. There are multi-linked lists inwhich each node contains more than one pointer, allowing for much more complexdata structures.Multiple-Choice Questions17.d19.d21.b23.d25.c27.b29.d34CHAPTER 11DATA STRUCTURES31.a33.a35.bExercises37.CompareInput: Two arrays (A and B) of 10 integers1. Set Index equal to 02. While Index is less than 102.1 If A [Index] is not equal to B [Index]2.1.1 Return falseEnd if2.2 Increment IndexEnd loop3. Return trueEnd39.PrintInput: An array (A), the number of rows (I), and the number columns (J)1. Set RowIndex equal to 02. Set ColIndex equal to 03. While RowIndex is less than I3.1 While ColIndex is less than J3.1.1 Print A [RowIndex][ColIndex]3.1.2 Increment ColIndexEnd loop3.2 Move to next line in output3.3 Increment RowIndexEnd loopEnd41.AddFractionsInput: Two fractions (Fr1 and Fr2)1. Allocate new fraction object (Fr3)2. Set Fr3.denominator equal to Fr1.denominator * Fr2.denominator3. Set Fr3.numerator equal to (Fr1.numerator * Fr2.denominator) +(Fr2.numerator *Fr1.denominator)4. Return Fr3EndSECTION 543.MultiplyFractionsInput: Two fractions (Fr1 and Fr2)1. Allocate new fraction object (Fr3)2. Set Fr3.denominator equal to Fr1.denominator * Fr2.denominator3. Set Fr3.numerator equal to Fr1.numerator * Fr2.numerator4. Return Fr3End45.See Figure 11.1Figure 11.1Exercise 4547.When an element is to be added to the array, a new array must be allocated and allof the old elements and the new element must be moved to the new array.49.Adding an element to a linked list is easier because a linked list does not have to betotally reallocated.51.Accessing an element of an array is easier because an index can be used.53.Sorting an array is easier because the elements can just be swapped rather thanhaving to redirect up to four different pointers.6CHAPTER 11DATA STRUCTURESSECTION 78CHAPTER 11DATA STRUCTURES。

氧化锆晶体的X射线衍射图 (Debye-Scherrer图)
de Broglie还利用他的关系式为Bohr的轨道角动 量量子化条件
h mvr n 2
作了一个解释：由这一条件导出的
nh h S 2r n n mv p
表明圆轨道周长S是波长的整数倍，这正是在圆周上形 成稳定的驻波所需要的，如同琴弦上形成驻波的条件是 自由振动的弦长为半波长的整数倍一样. 尽管这种轨迹确定的轨道被不确定原理否定了， 但“定态与驻波相联系”的思想还是富有启发性的.
测物理量. 波函数应具有品优性 , 包括单值性、连续性 、平方可积性.
波函数的概率解释
例如, 坐标与相应的动量分量、方位角与动量矩等.
不确定原理可以用不同的方式来阐述, 最容易理解也 最常用的是电子的单缝衍射实验:
波是不确定性的表现
单 缝 衍 射
这个象征着科学 的标志, 迄今仍被有 些人认为是原子模型 的真实图像. 实际上, 它只是照耀过科学历 程的星光:
由于坐标与相应 的动量分量不可能同 时精确测定, 所以， 原子中的电子不可能 具有这种轨迹确切的 轨道.
(photoelectric effect), 后来导致了光的粒子学说. 1889年, 斯托列托夫提出获得光电流的电池方案(下图G为电 流表, V为电压表; C为阴极, A为阳极):
1898年，P.勒纳特确认放电粒子为电子, 并于1902年指出: 1.入射光线的频率低于一定值就不会放出光电子; 2.光电子的动能与光强度无关而与光的频率成正比; 3.光电流强度与光强成正比。
de Broglie波不仅对建立量子
力学和原子、分子结构理论有重要
意义，而且在技术上有重要应用.
使用de Broglie波的电子显微镜分辨率

信息技术要求“更多”、“更快” 、“耗能更少” 地处理信息 从上图可以看出，电子处理技术从电子管发展到半 导体集成电路过程中，电子器件逐渐小型化，处理速 度高速化，耗能越来越少，处理单位信息（ 1bit ）的 成本不断降低。 随着技术发展要求的提高，信息处理硬件的极限开 始显现出来 科学家们想到了光学技术，利用光信息处理技术 的超高速、大容量、低能耗的特点进行信息处理。
电 荷
费米子(费米统计)
-e
玻色子(玻色统计)
0
自
旋
l(h)/2
l(h)
三. 光子学与电子学
光子具有的优异特性： •
• • • 光子具有极高的信息容量和效率 光子具有极快的响应能力 光子系统具有极强的互连能力与并行能力 光子具有极大的存储能力四Biblioteka 光电子学、光子学相关学术领域•
• • • • • • • • • 光电子学物理基础研究 激光物理学 信息光电子学 生物光子学及激光医学 微光机电集成系统(MEMS) 光电子武器 微波光子学 有机光子学与材料 光化学与分子动力学 能源 ……
一. 光电子学的发展进程
1973年 法国 召开了光子学国际会议 The term “LA PHOTONIQUE” was coined by a French physicist to describe the use of photons in ways analogous to the use of electrons. 1978年 欧洲光子学会成立 1982年 美国 期刊改名
五.光电子学发展方向与趋势
光电功能材料进展 光电子技术的突破
1970s： 异质结半导体材料（LD 室温工作）
石英光导纤维（损耗 < 1dB/km〕 (高锟，1968预言) 光纤通信奠定基石 1980s： 量子阱半导体材料（QW激光器） 光电器件更新换代 1990s： 稀土掺杂光纤（掺铒光纤放大器）

t''
•
L(q, q)dt
t'
最小作用原理：粒子实际所走轨道应使S取极小值，
设q(t)做无穷小变化，且q(t' ) q(t' ') 0,
则要求， S 0 4
S
t ''
dt
t'
i
L [ qi
qi
L
•
qi
•
qi
]
分布积分 i
t''
dt[
t'
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)]qi
i
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(
L
•
qi
)]qi
0
qi是任意的，
L qi
d dt
(
L
•
qi
)
0，
（Lagrange
方程）
5
路径积分方法的由来
●Feynman于1940年代提出
† 原始思想←狄拉克1933年一篇文章 † 费曼加以发展 ●理论核心：传播子 (propagator) † 包含了量子体系的全部物理信息 † 与经典力学中的作用量相联系
t
C
d
exp（
im 2 2
）[1
i
V
(x,
t)]
(x
,
t)
C
d
exp（
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