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《电子工程物理基础》课后习题解答教程

《电子工程物理基础》课后习题解答教程
《电子工程物理基础》课后习题解答教程

《电子工程物理基础》习题参考答案

第一章

1-一维运动的粒子处在下面状态

(0,0)()0

(0)

x

Axe x x x λλψ-?≥>=?

<

?

①将此项函数归一化;②求粒子坐标的概率分布函数;③在何处找到粒子的概率最大

解:(1)由归一化条件,知 22201x A x e d x λ∞

-

=? 得到 归一化常数

2A =所以 归一化波函数为

2(0,0)

()0(0)

x

x x x λλψ-?≥>?=?

(2)粒子坐标的概率分布函数

{

3222

4(0,0)0

(0)

()()x x e x x w x x λλλψ-≥><==

(3)令

()0dw x dx = 得到 10,x x λ==,根据题意x=0处,()w x =0,所以1

x λ

=处粒子的概率最大。

1-若在一维无限深势阱中运动的粒子的量子数为n 。 ①距势阱的左壁1/4宽度内发现粒子概率是多少? ②n 取何值时,在此范围内找到粒子的概率最大?

③当n→∞时,这个概率的极限是多少?这个结果说明了什么问题?

解:(1)假设一维无限深势阱的势函数为U (x ),0x a ≤≤,那么距势阱的左壁1/4宽度内发现粒子概率为

2

/4/4

20

2()()()11sin 422

a a P x x dx n x dx a a

n n π

ψπ

π===-?

?

sin

(2)n=3时,在此范围内找到粒子的概率最大max 11

()+46P x π=。

(3)当n→∞时,1

()4

P x =

。这时概率分布均匀,接近于宏观情况。 1-

一个势能为221

()2

V x m x ω=的线性谐振子处在下面状态,

2212

()(x x Ae

αψα-=

=

求①归一化常数A ;②在何处发现振子的概率最大;③势能平均值221

2

U m x ω=

解:类似题1-1的方法 (1)归一化常数

由*1dx ψψ+∞

-∞=? 得到

A =

(2) 振子的概率密度

22

2

()()x

w x x α

ψ-==

()

0dw x dx

= 得到x=0时振子出现概率最大。 (3)势能平均值

222*211

22

14

U m x m x dx

ωωψψω+∞-∞=

==?

1-设质量为m 的粒子在下列势阱中运动,求粒子的能级。

22

0()102

x V x m x x ω∞

=?≥?? 解: 注意到粒子在半势阱中运动,且为半谐振子。半谐振子与对称谐振子在x>0区域满足同

样的波动方程,但根据题意,x<0区域,势函数为无穷,因此相应的波函数为零,从而破坏了偶宇称的状态。这样,半谐振子定态解则为谐振子的奇宇称解(仅归一化常数不同)

??

???<=≥ω

=ξξ=ψξ-)

0x (05,3,1n ),0x ;x m ()(H e A )x (n n 2

1

1E 1,3.,5

2n n n ω

?

?=+= ??

?

1-

电子在原子大小的范围(~10-10m )

内运动,试用不确定关系估计电子的最小能量。

解: 电子总能量 22E 2s e p m r

=- 作近似代换,设 ~,~,~r r p p r p ????由不确定关系得,,于是

2222

22242

22

21

1E ()

221()22

s s s s

e me p m r m r r

me me m r ?=-=-???=--? 所以电子的最小能量 4

min

2E 2

s me =-,此式与薛定谔方程得到的氢原子基态能量表达式相同。

1-

氢原子处在基态0

(,,)r a r ψθ?-

=

,求:

①r 的平均值;②势能2

s e r

-的平均值;③最可几半径。

解:(1)r 的平均值 22

00

32

r d a ππ

ψτ+∞

==???

r

(2)势能的平均值

02

222

30

000

2

1sin r

a s s U d e e r dr d d r a e a ππψτθθ?π-∞==-=-

????

??U (3)最可几半径

粒子在球壳r-r+dr 范围中出现的概率如下: 22

20

()()w x dr x r d d ππ

ψθ?=??

由 ()

0dw x dx

= 得到r=a 处电子出现的概率最大。 1-设一体系未受微扰作用时,只有两个能级E 01及E 02,受到微扰?H

'作用,微扰矩阵元 12

211122,H H a H H b ''''====。a ,b 都是实数,用微扰公式求能级的二级修正值。

解:根据非简并微扰公式,有

2

21

(0)11

11

01(0)(0)

1201022

21

(0)

2222

02(0)

(0)

210201

H a E E

H E b E E E E H a E E H E b E E E E ''=++=++

--''=++=++

--

1-氢分子的振动频率是1.32×1014Hz ,求在5000K 时,下列两种情况下振动态上粒子占

据数之比。①n=0,n=1;②n=1,n=2。

氢分子的振动看作为谐振子,因此振子能量为 1

()2

n E n ω=+

振动态上被粒子占据的概率服从M-B 分布,则

(1) n=0,n=1 时, (2) n=1,n=2时,

00100100()/01

=3.54

E k T

E E k T

E k T k T f e

f e e

ω---===e 10210200()/12

=3.54

E k T

E E k T

E k T

k T

f e

f e e ω

-

--===e

1-求在室温下(k 0T=0.025ev)电子处在费米能级以上0.1ev 和费米能级以下0.1ev 的概率各是多少?

费米能级以上 00.1411

= 1.8%1

1i E E k T

f e e

-=

=++f

费米能级以下 0-0.14

11

=98.2%1

1

i E E k T

f e e

--=

=++f 第二章

2-1.试说明格波和弹性波有何不同?

提示:从晶格格点分立取值和晶格周期性特点出发分析与连续介质弹性波的不同。 2-2. 证明:在长波范围内,一维单原子晶格和双原子晶格的声学波传播速度均与一维连续介质弹性波传播速度相同,即:

ρ

E

v =

式中,E 为弹性模量,ρ为介质密度。

提示:利用教材第二章中一维单原子晶格和双原子晶格的声学波的色散关系,得到长波近似下的表达式(2-35)和(2-46),并注意到q

v ω

=

。 2-3.设有一维原子链(如下图所示),第2n 个原子与第2n+1个原子之间的恢复力常数为β,第2n 个原子与第2n-1个原子之间的恢复力常数为β′(β′<β)。设两种原子的质量相等,最近邻间距为a ,试求晶格振动的振动谱以及波矢q=0和q=π/2a 时的振动频率。 解:根据题意,原子运动方程为

)1()x x ()x x (dt x d m )x x ()x x (dt x d m n 21n 2n 21n 22n 22

1n 2n 21n 22n 22

1

n 22???

??

??-β'+-β=-β+-β'=-+++++

设上两式的行波解为

)()2Be x Ae x ]t na 2(q [i 2n 2]t a )1n 2(q [i 1n 2??

?

??==ω-+ω-++ 将式(2)代入式(1),并整理得

)3(0B )m A )e e (0B )e e A --m 2iqa iqa iqa iqa 2???

?

?=β'-β-ω+β'+β=β+β'+β'βω--(()(

方程(3)中的A 、B 有非零解,则方程组的系数行列式为零,得到

])qa 2cos 2[m

1

2/1222β'β+β'+β±β'+β=

ω()(

所以 0,m

2

0q 2

2

=ωβ'+β=ω=-)

(时, m

2,m 2a 2q 2

2β'=ωβ=ωπ=-+时, 2-4. 一维双原子晶格振动中,证明在布里渊区边界q=±a 2π

处,声频支中所有轻原子m 静

止,光频支所有重原子M 静止。

提示:利用教材中第二章的式(2-46)和式(2-49)进行分析。 2-5. 什么叫声子?它和光子有何异、同之处?

2-6. 一维双原子点阵,已知一种原子的质量m=5×1.67×10-27kg ,另一种原子的质量M=4m ,力常数β=15N ·m -1,求:

(a) 光学波的最大频率和最小频率0

max ω、0min ω

(b) 声学波的最大频率A max ω

(c) 相应的声子能量是多少eV?

(d) 在300K 可以激发多少个频率0max ω、0min ω、A max ω的声子?

(e) 如果用电磁波来激发长光学波振动,试问电磁波的波长要多少? 解:m 8.0M

m mM

=+=

μ

(a )s /rad 106.72130max ?=μ

β

=

ω,s /rad 106.0m 2130min

?=β=ω (b )s /rad 103.0213A max ?=μ

β

=

ω, (c )eV 044.0E 0max 1=ω= ,eV 040.0E 0main 2=ω= ,eV 020

.0E A

max 3=ω= (d )22.0e

1n T

k /0

max 0o max ≈=

ω ,

28.0T

e

1n 0

o x min k /0

min ≈=

ω ,

87.0e

1n T

k /A max 0A max ≈=

ω

(e) m 108.2c 25

o

max

-?=ωπ=

λ

2-7. 设晶体中每个振子的零点振动能量12h υ,试用德拜模型求晶体的零点振动能。 解:晶体的零点振动能E 0是各振动模式零点能之和。

m p 3/123p

20

0N 89

v )V N 6(N 89d v 2V 321d )()(E m

m ω=π=ωπ?ω=ωωρωε=?

?ωω 2-8.设长度为L 的一维简单晶格,原子质量为m ,间距为a ,原子间的互作用势可表示成

()cos()U a A a

δ

+δ=-。试由简谐近似求

(1)色散关系; (2)模式密度()ρω;

(3)晶格热容(列出积分表达式即可) 解:(1)原子间的弹性恢复力系数为

22222))a a d U d U A

dr d a

β==δ=((

将上式代入本教材一维简单晶格的色散关系式(2-34)中,得到

qa 2

1sin )m A (a 22/1=

ω (2)对于一维简单晶格,有

/0

/()()D

a

a

d q dq N ωπ-πρωω=ρ=?

?

在波矢q q dq -+中的振动模式数为()22L Na

q dq dq dq ρ=?=ππ

,其中2是考虑q ±对称区域引入的。

/2/0

00()

()2()D

a d d dq dq q dq dq dq

ωππωω

ρω=ρω=ρ?

??

所以,()

2()d q dq

ω

ρω=ρ 21/2221/200cos()[1sin()]()2222d qa a qa a

dq ω==ω-=ω-ω 代入上式,有 1221/210221/2

0()2()()[()]2

21

()d Na a

q dq N a --ωρω=ρ=ω-ωπ=

ω-ω

(3) 利用教材第二章中的式(2-81),得 00/2

0/222

1/2

002()(1)()

D

k T

V k T

L e C k d a k T e

ωωωω=

ωπ-ω-ω?

2-9. 有人说,既然晶格独立振动频率υ的数目是确定的(等于晶体的自由度数)。而h υ代表一个声子。因此,对于一给定的晶体,它必拥有一定数目的声子。这种说法是否正确? 提示:不正确,因为平均声子数与与温度有关。

2-10. 应用德拜模型,计算一维、二维情况下晶格振动的频谱密度,德拜温度,晶格比热。 解:(1)一维情况下

在波矢q q dq -+中的振动模式数为22L

dq ?π

,其中2是考虑q ±对称区域引入的。 由于德拜模型中设p v q ω

=

,所以相应的d ω-ω+ω中振动模式数()p

L d d v ρωω=ωπ 频谱密度()p

L v ρω=

π 德拜温度0

D

D k ωθ= 其中 D ω 满足

()D

D p L

d N v ωρωω=ω=π?

,所以p D N v L πω= 利用教材第二章中的式(2-81)

00/20/20

0/2

2

()(1)(1)

D

D k T

V k T p x

T

x D

L

e C k d v k T e T e Nk x dx T e ωωωθω=

ωπ-=∝θ-??

, 其中0x k T

ω=

(2)二维情况下

在波矢q q dq -+中的振动模式数为

2

2(2)S

qdq ?ππ 与一维求解思路相同,但必须注意二0000维时需计及两种弹性波(一个纵波和一个横波),则

2

()p S

v ρω=

ωπ 0

D

D k ωθ=

,其中 1/22()D p N v S πω=

00/20/2

0/2

3

2

020

()(1)

4(

)(1)

D

D k T

V k T p x

T

x D L e C k d v k T e T e

Nk x dx T e ωωωθω=

ωπ-=∝θ-?

?

2-11. 1:

①T >>θD ②T <<θD ③介于①、②之间的温度。

提示:根据第二章中描述图2-40的曲线的形成进行分析。

第三章/

1. 按照经典的观点,在室温下,金属中每个电子对比热的贡献为03/2k ,按照量子论的观

点,如取

5F E eV =,则为0/40k ,只为经00典值的1/60。试解释何以两者相差这么大。

提示:两种情况下电子服从的统计分布不同,量子论观点认为只有能量高于费米能的那些电子对比热才有贡献。

2. 限制在边长为L 的正方形中的N 个自由电子。电子能量

()()2

22,2x y x

y E k k k k m

=

+

(a) 求能量E 到E+dE 之间的状态数;

(b) 求此二维系统在绝对零度的费米能量。 解:本题与2-10题的求解思路类似。

(a )二维系统中,波矢k k dk -+中的状态数对应2kdk π圆环中包含的状态点,所以

2()224S S g k kdk kdk =?

?π=ππ

,式中系数2的引入是因为考虑每个状态可容纳自旋相反的两个电子。

因为 2

2()2k E k m =,所以由()g k 得到E 到E+dE 之间的状态数 2

2

()mL g E dE dE =

π (b )T=0 K 时,系统总电子数可以表示如下

0020

20

()()()F

F

E E

F mL N f E g E dE g E dE E ===π

?

?

22

2F

N n E mL m

ππ==,其中,电子浓度2N n L =

3. 设有一金属样品,体积为5

3

10m -,其电子可看作自由电子,试计算低于5ev 的总的状态数。

解:低于5ev 的总的状态数为

3/21/2

2

20

3/2

02

2531192342

23

2().()22.()31029.1105 1.610[]3(1.110)

5.010E E V m g E dE E dE mE V ----=π=π?????=π?≈??

?

4. 在低温下金属钾的摩尔热容量的实验结果可写成

()332.08 2.5710/C T T J mol K -=+??

若一个摩尔的钾有N=6×1023个电子,试求钾的费米温度F T 和拜温度D θ。

解:低温下金属的热容量由电子热容和晶格热容构成,且电子热容正比于T ,晶格热容正比

于T 3。所以有

340(

) 2.0810 1.96102

e V F F

T

C Nk T T K T π

-=

=?=?

4333

012() 2.5710915a

V

D D

T C Nk T K πθθ-==?=

5. 一维周期场中电子波函数()k x ψ应当满足布洛赫定理,若晶格常数是a ,电子的波函数为

(a)()sin

k x x a π

ψ=

(b)()3cos k x i x a

πψ= (c)()()k i x f x la ψ∞

=-∞

=

-∑ (f 是某个确定的函数)

试求电子在这些状态的波矢 解: (a) ()()ikx

k k x e u x ψ= 所以 ()()ikx

k k u x e

x ψ-=

考虑到 ()()k k u x u x a =+ 则有 ()sin

sin

()ikx

ik x a e x e x a a

a

π

π

--+=+ 所以,21

1,0,1,2

ika

n e

n a

π-+=-=±±得 k=

,仅考虑第一布里渊区k a

a

π

π

-

<≤

k a

π

=

(b ) 与(a )同样方法,得

21

0,1,2n k n a

π+=

=±±,仅考虑第一布里渊区k a

a

π

π

-

<≤

内,k a

π

=

内k a

π

=

(c ) 与(a )同样方法,得 20,1,2n k n a

π=

=±±,仅考虑第一布里渊区k a

a

π

π

-

<≤

内, 0k =

6.证明,当0

0F k T E <<时,电子数目每增加一个,则费米能变化

00

1

()

F F E g E ?=

其中0

()F g E 为费米能级的能态密度。

解:由本教材第三章的式(3-21)知

22

0232233N ()(3)282V F

h n E m m ππ==

电子每增加一个,费米能级的变化为

2

202323

233()N+12V

F

E m π?=[()-N ]

注意到, 232/3

2/32/312N+1(1)(1)3N N N N

=+

≈+(),并由本教材第三章的式(3-14)可得到0

32012022()4(

)()F F m g E V E h π=表达式,容易证得0

01()

F F E g E ?= 7.试证明布洛赫函数不是动量的本征函数

提示:只要证明?p

p ψψ≠即可,其中?p 为动量算符,ψ为布洛赫函数 8. 电子在周期场中的势能

()()()()()

2

221201V x m b x la la b x la b l a b x la b ω??=-- -≤≤+?? = -+≤≤- 且a=4b,ω是常数。试画出此势能曲线,并求此势能的平均值。

解:V(x)是以a 为周期的周期函数,所以

()2

1111()()()6

a b b L b b V x V x dx V x dx V x dx m b L a a ω---=

===??? 9. 用近自由电子模型处理上题。求此晶体的第一个以及第二个禁带宽度。

解:势能V (x )在(-2b ,2b )区间是个偶函数,展开成傅立叶级数为

()0cos 2m m V x V V x b

π+∞

-∞

'=+∑

其中20021()cos ()cos 222b b m m m V V x xdx V x xdx b b b b

ππ

=

=?? 第一个禁带宽度

2

222

2

2

113

162()cos 2b

g m m m E V b x xdx b b b ωπωπ

==

-=?

2

222

2

2

2

22

22()cos b

g m m m E V b x xdx b b

b ωπωπ==

-=?

10. 在一维周期场中运动的电子,每一个状态k 都存在一个与之简并的状态-k ,为什么只在

n a

π

附近才用简并微扰,而其它k 值却不必用简并微扰处理呢? 提示:由书中第3章式(3-81)~(3-83)知,两个k 之间必须满足2k k n a

π

'=-(n 为整数)才会对微扰有贡献。

11. 能带宽窄由什么因素决定?它与晶体所包含的原胞总数N 有无关系? 提示:波函数之间的互作用越强,能带展宽越厉害,与N 无关。 12. 布里渊区的边界面一定是能量的不连续面,是吗?

提示:不一定。对于一维情况,布里渊区的边界面一定是能量的不连续面,但二维以上则不然,可能存在第一布里渊区在某个k 方向上的能量最大值大于第二布里渊区另一方向上的能量最小值。

13. 已知一维晶体的电子能带可写成

()2

271cos cos 288E k ka ka ma ??

=

-+ ???

其中a 是晶格常数,试求

(a) 能带的宽度;

(b) 电子在波矢k 的状态时的速度; (c) 能带底部和顶部电子的有效质量。 解:(a )首先求能量最大值和最小值 由

0dk )k (dEc = 得到 a

n k π

= n 为偶数时,0E E min == n 为奇数时,22

max ma

2E E == 所以能带宽度为

2

2

min max ma

2E E E =-=? (b )速度1()1

sin (1cos )ma 2

dE k v ka ka dk =

=- (c) 有效质量 ka 2cos 21ka cos m

dk

E

d m 222-==*

导带底a

l

2k π

=,为整数l ,代入上式得0m =*底 导带顶a

1l 2k π

+=

)(,为整数l ,代入上式得0m =*顶 14. 用紧束缚方法处理面心立方晶体的S 态电子,若只计最近邻的相互作用,试导出能带为

()04cos cos cos cos cos cos 222222y y x x z z k a k a k a k a k a k a

E k E A J ??=--++ ??

?,

并求能带底部电子的有效质量。

解:任取一个格点为原点,最近邻格点有12个,它们的位置坐标分别为

,,0),,,0)

2222,0,),,0,)22220,,),0,,)

2222

a a a a a a a a a a a a ±±-±±-±-±((((((

紧束缚方法得到的能量式为

01

()s s ik R i R E k J J e ε-?=--∑

=near es t

将12个最邻近格点的位置坐标代入上式,并整理得到面心立方s 态原子能级相对应的能带。

01()4(cos cos cos cos cos cos )222222

y y x x z z i k a k a k a k a k a k a E k J J ε=--++

15. 紧束缚方法导出体心立方晶体S 态电子的能带

()08cos cos cos 222y x z k a k a k a E k E A J ??

=-- ??

?

试画出沿x k 方向(0y z k k ==),()x E k 和()x v k 的曲线。

解:求解方法类似13题。首先写出任意格点为原点其最近邻的8个格点的位置坐标,并代

入紧束缚方法得到的能量式,即可得到本题给出的能量表示式。 沿kx 方向(ky=kz=0),有 能量 ()08cos

2

x x k a

E k E A J =--,

其中,最大值为max 08E E A J =-+,最小值min 08E E A J =-- 。图略 速度 ()14()sin 2

x x k a E Ja

v k k ?=

=?。图略 16.为何引入密度泛函理论处理能带问题,有何优点? 略。请参考本书第3章3.3.3节的内容。

第四章

1. 从能带论出发,简述半导体能带的基本特征,利用能带论分析讨论为什么金属和半导体

电导率具有不同的温度依赖性。

提示:半导体的能带结构决定了半导体中有两种载流子参与导电,且浓度与温度有关,温度对电导率的影响涉及到载流子浓度和散射两方面。金属只有电子对导电有贡献,且不受温度影响。温度主要影响晶格振动对电子的散射。

2. 从能带底到能带顶,晶体中电子的有效质量将如何变化?为什么?

略。参考本书3.4.2节的内容。

3. 为什么半导体满带中少量空状态可以用具有正电菏和一定质量的空穴来描述?金属中

是否也会有空穴存在?

略。

4. 当E-E F 分别为kT 、4kT 、7kT ,用费米分布和玻尔兹曼分布分别计算分布概率,并对结

果进行讨论。

解:电子的费米分布 ()011F F D E E k T

f E e

--=

+,玻尔兹曼近似为()0F E E k T

M B f E e

--

-=

(1)E-E F =kT 时 ()1

0.268941F D f E e

-=

=+ ,()1=0.36788M B f E e --= (2)E-E F =4kT 时 ()4

10.017991F D f E e

-=≈+ ,()4

0.01832M B f E e --=≈ (3)E-E F =7kT 时 ()7

1

0.000911F D f E e

-=

≈+ ,()70.00091M B f E e --=≈ 当0F E E k T

e

-远大于1时,就可以用较为简单的玻尔兹曼分布近似代替费米狄拉克分布来计

算电子或空穴对能态的占据概率,从本题看出E-E F =4kT 时,两者差别已经很小。 5. 设晶格常数为a 的一维晶格,导带极小值附近的能量Ec(k)和价带极大值附近的能量En(k)

分别为

()()m k k m k k E c 2

12223-+= ,

()m k m k k E v 2

22

1236 -

= 式中m 为电子惯性质量,14.3,/1==a a k π?,试求出:

(1)禁带宽度

(2)导带底电子的有效质量; (3)价带顶电子的有效质量;

(4)导带底的电子跃迁到价带顶时准动量的改变量。

解: (1) 令 0)(=??k k E c 即 ()2

210

2

203k k k m m -+=

得到导带底相应的 14

3

k k =

令 0)(=??k k E v 即 20

60k

m = 得到价带顶相应的 0=k

故禁带宽度

()

12

2

2

2

2

2

11100022

10

30431344612g c v E E k k E k k k k m m m k m ?

?==-= ???????

=+- ? ?

????=

将1k a

π

=

代入,得到2

2

2

012g E m a π=

(2)导带底电子有效质量 02

C 22

n

m 83

dk E d /h m ==* (3)价带顶空穴有效质量 02

V 2

2p m 61dk E d /

h m -==* (4)动量变化为 a 8h

30k 43p 1=??

? ??-=?

6. 什么是浅能级杂质?什么是深能级杂质?将它们掺入半导体材料中各自起什么作用?

举例说明。

略。

7. 试证明半导体中当

p

n μμ≠且电子浓度

;

n

p

i

n n μμ=空穴浓度

p

n

i

n p μμ=时,

材料的电导率σ最小,并求min σ的表达式。试问当n 0和p 0(除了n 0= p 0 =n i 以外)为何值时,该晶体的电导率等于本征电导率?并分别求出n 0和p 0。已知

313/105.2cm n i ?=s V cm s V cm n p ?=?=/3800,/1900,22μμ 解:(1)p 0

2

i n 0p 0n 0q n n q n q p q n μ+μ=μ+μ=σ

由0

0d dn σ

= 得

n n =

2i n p n n == 又22

0d dn σ

>,

所以当n n =

,2

i n p n n

==

时,min 2i n σσ==(2)当材料的电导率等于本征电导率时,有:

)(q n q n n q n p n i p 0

2

i n 0μ+μ=μ+μ

即 0)(202

0=++-p i p n i n n n n n μμμμ

解得: n

i p n p n i p n i n n n n μμμμμμμ2]

4)([)(2220-+±+=

计算得: )13(4

0±=

i

n n 31300/1025.12

)13(4cm n

n n n n i i i ?==-=

∴≠ 3130

2

0/105cm n n

p i ?==

故,1330 1.2510/n cm =?,1330 5.010/p cm =?时,该晶体的电导率等于本征电导率。 8. 何谓简并半导体?在简并半导体中杂质能带将发生怎样的变化,何故? 略。 9. 半导体Si 、Ge 和GaAs ,哪一种最适合制作高温器件,为什么?

提示:从禁带宽度大小出发,分析进入本征激发的温度极限。

10. 在杂质半导体中,对载流子的散射机构主要有哪两种?它们对温度的依赖特性有何不

同,为什么? 略。

11. 为什么在高掺杂情况下,载流子的迁移率随温度的变化是比较小的,而且在低温区其温

度系数为正,在高温区温度系数为负?

提示:从电离杂质散射和晶格振动散射两方面分析温度对迁移率的影响。

12. 硅原子作为杂质原子掺入砷化镓样品中,设杂质浓度为1010/cm3,其中5%硅原子取代

砷,95%硅原子取代镓,若硅原子全部电离,本征激发可忽略不计,求样品的电导率。(μn=8800 cm2/V ·s, μp=400 cm2/V ·s ,q=1.6×10-19库仑) 解:硅原子取代镓起施主杂质作用,取代砷起受杂质作用。

因此 3910D cm /105.9%9510N ?=?=

3810/105%510cm N A ?=?=

杂质补偿,有 390/109cm N N n A D ?=-=

)

cm s (cm /1027.1880010

6.1109q n 5

19

9

n 0??Ω?=????=μ=σ--或所以样品的电导率

13. 早期锗硅等半导体材料常利用测其电阻率的办法来估计纯度,若测得室温下电阻率为

10cm ?Ω,试估计N 型锗的纯度,并讨论其局限性。(300K 较纯锗样品的电子迁移率

1123900--=s V cm n μ,锗原子密度d=4.42?1022cm -3, 电子电荷量e=1.6?10-19A.s )

。 n n nq σμ=

14

3

1 1.610/n n n c m q q n

σμρ=

==? 室温下,杂质全电离,有n=N D , 那么,纯度为

2214

22

4.4210 1.6100.999999964.4210d n d -?-?==? 局限性:对于高度补偿材料,误差很大。

14. 平均自由时间、非平衡载流子的寿命及介电弛豫时间有何不同?

略。

15. 一块补偿硅材料,已知掺入受主杂质浓度N A =1?1015

cm -3

, 室温下测得其费米能级位置恰

好与施主能级重合,并测得热平衡时电子浓度n 0=5?1015cm -3

。已知室温下本征载流子浓

度n i =1.5?1010cm -3

,试问: (1)平衡时空穴浓度为多少?

(2)掺入材料中施主杂质浓度为多少? (3)电离杂质中心浓度为多少? (4)中性杂质散射中心浓度为多少?

(1)热平衡时,)cm (105.410

5)105.1(n n p 3

415

21002

i 0-?=??==

显然 n 0》p 0 ,故半导体杂质补偿后为n 型。

(2)电中性方程 +

-+=+D

A n p p n 00 (1) 补偿后A A N p =-

(2)

又 D T

k E E D D D F N 3

1

e

21N n E E 0D F =+=

=-+

时, (3) 将式(2)、(3)代入式(1),并注意到00n p <<, 那么,D A N N n 3

1

0=

+,所以 )(108.1)(33160-?=+=cm N n N A D (3)受主杂质电离中心:)(101315--

?==cm N p A A

施主杂质电离中心:)(1063

1

315-+

?==

cm N n D D (4)中性杂质散射中心:163

2 1.210()3

D D D N n N cm +--==?

16. 一个半导体棒,光照前处于热平衡态,光照后处于稳定态的条件,分别由下图给出的能

带图来描述。设室温(300K )时的本征载流子浓度n i =1010cm -3

,试根据已知的数据确定: (1)热平衡态的电子和空穴浓度n 0和p 0; (2)稳定态的空穴浓度p ; (3)当棒被光照射时,“小注入”条件成立吗?试说明理由。

题图4-1 光照前后的能带图

(1)3

14

026

.026.010

01020.2100--?===cm e

e

n n T

k E E i i

F ,350

2

01055.4-?==cm n n

p i

(2)光照产生非平衡载流子,稳态时T

k E E i p F n

F e

n np 02

-=

又 )p n (p

p p p n p n )p p )(n n (np 2

000000?=??+?+?+=?+?+=

由上两式得,)1()(02

002

-=?++?-T

k E E i p F n

F e

n p p n p

化简后,有T

k E E i p F n

F e

n p n p 02

02

-≈?+?,解得 31010-=?cm p

所以 3100cm 10p p p -≈?+=

(3)因为0n p <

17. 假设n 型半导体中的复合中心位于禁带的上半部,试根据4.2.3中间接复合的理论分析

半导体由低温至高温时非平衡少数载流子寿命随温度的变化,解释下图中的曲线。

题图4-2 n 型半导体中少子寿命随温度的变化曲线

提示:参照本书p.147中对式(4-85)化简为(4-86)或(4-87)的方法进行分析,并考虑温度对费米能级E F 位置的影响。

18. 请根据GaAs 的能带结构定性解释图4.5.3节中的图4-30给出的GaAs 电子平均漂移速

度与电场强度的关系。 略。

19. 光照一均匀掺杂的n 型硅样品,t=0时光照开始并被样品均匀吸收,非平衡载流子的产

生率为G ,空穴的寿命为τ,忽略电场的作用。 (1) 写出光照条件下非平衡载流子所满足的方程; (2) 光照达到稳定状态时的非平衡载流子浓度;

(3) 如果产生率为1020cm -3s -1,寿命为5×10-19 s ,求样品的附加电导率。 (已知: μn =1350 cm 2

/V ·s, μp =500 cm 2

/V ·s )

解:已知 连续性方程为 G p

x E

P X P E x p D t p P p p +?-??-??-??=??τ

μμ

2

由于均匀掺杂且均匀吸收,则0,02

2=??=??x

p

X P

忽略电场作用 00

=??=x

E E

(1)光照条件下非平衡载流子所满足的方程为

G p t p +?=??τ

(2)光照达到稳定状态时,

0=??t

p

ττ

G p G p

=?=+?-

∴则,非平衡载流子浓度

(3)31920/5010510cm G p =??==?-τ

又 p n ?=?

则,附加电导率:

20. 若稳定光照射在一块均匀掺杂的n 型半导体中均匀产生非平衡载流子,产生率为G op ,

如题图4-3所示。假设样品左侧存在表面复合,那么少数载流子如何分布呢?

题图4-3 光均匀照射半导体样品

解:光照半导体,并被整个半导体均匀吸收,产生非平衡载流子,由于左侧存在表面复合,因此体内产生的载流子将向左侧扩散。此时,少数载流子空穴满足的扩散方程如下:

远离边界处的非平衡载流子浓度满足

这样边界条件为

解扩散方程,并考虑边界条件最后得到

)

cm s (cm /1048.1)5001350(106.150)(pq pq nq 1419p n p n ??Ω?=+???=μ+μ?=μ?+μ?=σ?--或0G p

op p

=+τ?-

op

p 0G p p p τ=-=?∴0G p dx

p d D op p 2

2p =+τ?-?op

p G )(p τ=∞?)

0(p S x

)x (p D p 0

x p

?=???=

0()(1)p

x L p p p op p p p

s p x p G e

L s τττ-

=+-

+

21. 设一无限大均匀p 型半导体无外场作用。假设对一维晶体,非平衡少子电子只在x=0处

以gn 产生率产生,也即小注入,如题图4-4所示。显然少子电子将分别向正负x 方向扩散,求解稳态时的非平衡少数载流子。(假设T=300K 时p 型半导体的掺杂浓度为,

1637510,510A n N cm s --=?τ=?,215325/,(0)10n D cm s n cm -=?=)

题图4-4 x=0处少子电子注入下的p 型半导体

由已给条件知,电场ε=0,稳态时

0=??t

n

,在 0≠x 处,g n =0,这时连续性方程变为, 0n x

n D n 2

2n =τ?-??? 上式为一维稳态扩散方程,该方程的通解为

n

n

L x L x Be Ae

x n +=?-

)(

其中扩散长度n n n D L τ=

考虑到非平衡少子从x=0处向两边扩散的过程中会不断和多子空穴复合,所以x 趋于正负无穷时,非平衡少子将衰减为零。显然在x>0处,B=0,在x<0

处A=0则

0)0()(≥?=?-

x e

n x n n

L x

0)0()(≤?=?x e

n x n n

L x

式中(0)n ?表示x=0处的非平衡载流子浓度,上式表明稳态非平衡载流子从x=0处向两侧呈指数衰减。

假设T=300K 时p 型半导体的掺杂浓度为, 1637510,510A n N cm s --=?τ=?,

215325/,(0)10n D cm s n cm -=?=.

那么,少子的扩散长度为

35.4n L m =

所以, 4

15

335.410()10()

0x n x e

cm x --

-??=≥ 4

15335.410()10()

0x

n x e cm x --??=≤

(教材)课后习题解答

第1.2章建筑的传热与传湿 (7)试求出用同一种材料构成的5层厚度为20mm封闭空气间层的热阻值与1层厚度为100mm的封闭空气间层的热阻值各为多少?

(15)已知20i t C =o ;50%i ?=。问:若采用如[例1.2-2]中图1.2-20所示墙体,在保证内表面不结露的 情况下,室外气温不得低于多少?若增加保温层使其传热系数不超过1.0W/(㎡·K ),此时的室外气温又不得低于多少? 解:由20i t C =o ,50%i ?=,查表可得出室内露点温度9.d t C =o 5 要保证内表面不结露,内表面最低温度不得低于露点温度。 平壁的总传热阻: 01233 1 2 123 2()( )0.020.20.02 0.11( )0.040.81 1.740.93 0.312/i e i e i e R R R R R R R R R d d d R R m K W λλλ=++=++++=++++=++++=? 根据公式1.2-20,取1m =得到 10 ()i i i e d R t t t t R θ=- -≥ 这里,1θ表示维护结构内层表面的温度,i R 表示内表面换热阻,将数值代入得室外气温不超过: 00.312()=20(209.)9.790.11 e i i d i R t t t t C R ≥- ---=-o 5 若增加一保温层使其传热系数不超过1.0W/(㎡·K ),则增加保温层后的总热阻为 20 1()/R m K W '≥? 这时外界气温不得低于01()=20(209.)75.450.11 e i i d i R t t t t C R '≥----=-o 5

数据库系统基础教程(第二版)课后习题答案

Database Systems: The Complete Book Solutions for Chapter 2 Solutions for Section 2.1 Exercise 2.1.1 The E/R Diagram. Exercise 2.1.8(a) The E/R Diagram Kobvxybz Solutions for Section 2.2 Exercise 2.2.1 The Addresses entity set is nothing but a single address, so we would prefer to make address an attribute of Customers. Were the bank to record several addresses for a customer, then it might make sense to have an Addresses entity set and make Lives-at a many-many relationship. The Acct-Sets entity set is useless. Each customer has a unique account set containing his or her accounts. However, relating customers directly to their accounts in a many-many relationship conveys the same information and eliminates the account-set concept altogether. Solutions for Section 2.3 Exercise 2.3.1(a) Keys ssNo and number are appropriate for Customers and Accounts, respectively. Also, we think it does not make sense for an account to be related to zero customers, so we should round the edge connecting Owns to Customers. It does not seem inappropriate to have a customer with 0 accounts;

光学教程答案(第五章)

1. 试确定下面两列光波 E 1=A 0[e x cos (wt-kz )+e y cos (wt-kz-π/2)] E 2=A 0[e x sin (wt-kz )+e y sin (wt-kz-π/2)] 的偏振态。 解 :E 1 =A 0[e x cos(wt-kz)+e y cos(wt-kz-π/2)] =A 0[e x cos(wt-kz)+e y sin(wt-kz)] 为左旋圆偏振光 E 2 =A 0[e x sin(wt-kz)+e y sin(wt-kz-π/2)] =A 0[e x sin(wt-kz)+e y cos(wt-kz)] 为右旋圆偏振光 2. 为了比较两个被自然光照射的表面的亮度,对其中一个表面直接进行观察,另一个表面 通过两块偏振片来观察。两偏振片透振方向的夹角为60° 。若观察到两表面的亮度相同,则两表面的亮度比是多少已知光通过每一块偏振片后损失入射光能量的10%。 解∶∵亮度比 = 光强比 设直接观察的光的光强为I 0, 入射到偏振片上的光强为I ,则通过偏振片系统的光强为I': I'=(1/2)I (1-10%)cos 2 600 ?(1-10%) 因此: ∴ I 0/ I = ×(1-10%)cos 2 600 ?(1-10%) = %. 3. 两个尼科耳N 1和N 2的夹角为60° ,在他们之间放置另一个尼科耳N 3,让平行的自然光通过这个系统。假设各尼科耳对非常光均无吸收,试问N 3和N 1 的偏振方向的夹角为何值时,通过系统的光强最大设入射光强为I 0,求此时所能通过的最大光强。 解: 20 1 I I = Θ

linux课后习题答案教材课后习题参考答案

第 1 章Linux 概况 一、选择题 1、下列哪个选项不是Linux 支持的? A. 多用户 B. 超进程 C. 可移植 D. 多进程 2、Linux 是所谓的“Free Software”,这个“Free”的含义是什么? A. Linux 不需要付费 B. Linux 发行商不能向用户收费 C. Linux 可自由修改和发布 D.只有Linux 的作者才能向用户收费 3、以下关于Linux 内核版本的说法,错误的是? A. 依次表示为主版本号.次版本号.修正次数的形式 B. 1.2.2 表示稳定的发行版 C. 2.2.6 表示对内核2.2 的第6 次修正 D. 1.3.2 表示稳定的发行版 4、以下哪个软件不是Linux 发行版本? A. 红旗 Server 4 B. Solaris 10 C. RedHat 9 D. Fedora 8 5、与Windows 相比Linux 在哪个方面相对应用得较少? A. 桌面 B. 嵌入式系统 C. 服务器 D. 集群 A6、Linux 系统各组成部分中哪一项是基础? A.内核 B. X Window C. Shell D. Gnome B7、Linux 内核管理不包括的子系统是哪个? A. 进程管理系统 B. 内存管理系统 C. 文件管理系统 D. 硬件管理系统 A8、下面关于Shell 的说法,不正确的是哪个? A. 操作系统的外壳 B. 用户与Linux 内核之间的接口 C. 一种和C 类似的高级程序设计语言 D. 一个命令语言解释器 B9、以下哪种Shell 类型在Linux 环境下不能使用? A.B Shell B.K Shel C.R Shell D.Bash 10、在Linux 中把声卡当作何种设备? A. 字符设备 B. 输出设备 C. 块设备 D. 网络设备 二、填空题 1、Linux 采用 LRU 算法(最近最少使用)算法,淘汰最近没有访问的

操作系统课后习题答案

第一章 1.设计现代OS的主要目标是什么? 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 4.试说明推劢多道批处理系统形成和収展的主要劢力是什么? 答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展: (1)不断提高计算机资源的利用率; (2)方便用户; (3)器件的不断更新换代; (4)计算机体系结构的不断发展。 12.试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统不实时系统迚行比较。答:(1)及时性:实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100微妙。 (2)交互性:实时信息处理系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 (3)可靠性:分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至是灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13.OS有哪几大特征?其最基本的特征是什么? 答:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。 第二章 2. 画出下面四条诧句的前趋图: S1=a:=x+y; S2=b:=z+1; S3=c:=a –b;S4=w:=c+1; 8.试说明迚程在三个基本状态之间转换的典型原因。 答:(1)就绪状态→执行状态:进程分配到CPU资源 (2)执行状态→就绪状态:时间片用完 (3)执行状态→阻塞状态:I/O请求 (4)阻塞状态→就绪状态:I/O完成

工程数学基础教程课后习题答案

工程数学基础习题解答

习题一 A

一、判断题 1.√;, 2.√; 3.×; 4.×; 5.×; 6.×; 7.×; 8.√; 9.√;10.×. 二、填空题 1.;C C A B 2.111(){1,2,3,4},(){,,},(){,,},(){1,4},(){2,3};f f a b e f A a b e f B f b --=====D R 3.满; 4.2sup = E ,3inf -=E ; 5.0; 6.0; 7. n ; 8.Y . B 1.证 ()y f A B ?∈?,x A B ?∈?使得)(x f y =.由x A B ∈?,得x A ∈,且x B ∈故()()y f x f A =∈且()y f B ∈,即()()y f A f B ∈?,因此()()()f A B f A f B ???. 当f 是单射时,只需证明()()()f A f B f A B ???即可: ()()(),y f A f B f ?∈??R f 由是单射知,(). (),(),1X y f x y f A y f B x ?=∈∈∈使得且 ,,()(),x A x B x A B y f x f A B ∴∈∈∈?=∈?且即从而故()()()f A f B f A B ???. 是可能的,例如, 2:,[2, 0],[1, 3],[1, 0].f x x A B A B =-=-?=-取则()([1,0])[0, 1], f A B f ?=-=于是而 [][]()()0, 4[0, 9]0, 4.f A f B ?=?=从而有 . 2. 证(1)n ?∈,有)2 ,2(12 ,12][-?-+-n n ,故 ∞ =-?-+-1)2 ,2(12 12][n n ,n . 另一方面,)2 ,2(-∈?x ,k ?∈ ,使][12 ,12k k x -+-∈,故 ∞ =-+-∈1 ][12 12n n ,n x ,于是 ? -)2 ,2( ∞ =-+-1 ][12 12n n ,n . 因此, ∞ =-+-= -1 ][12 ,12)2 ,2(n n n . (2)n ?∈,有)12 ,12(]2 ,2[n n +--?-,故 ∞ =+--?-1)12 ,12(]2 ,2[n n n . 另一方面,对任意]2 ,2[-?x ,即2>x ,k ?∈ ,使得212>+>k x ,即 )12 ,12(k k x +--?,从而 ∞ =+--?1)12 ,12(n n n x ,故 ∞ =-?+--1 ]2,2[)12 ,12(n n n .

《光学教程》姚启钧课后习题解答

《光学教程》(姚启钧)习题解答 第一章 光的干涉 1、波长为500nm 的绿光投射在间距d 为0.022cm 的双缝上,在距离180cm 处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离。若改用波长为700nm 的红光投射到此双缝上,两个亮纹之间的距离为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离。 解:1500nm λ= 改用2700nm λ= 两种光第二级亮纹位置的距离为: 2、在杨氏实验装置中,光源波长为640nm ,两狭缝间距为0.4mm ,光屏离狭缝的距离为50cm ,试求:⑴光屏上第1亮条纹和中央亮纹之间的距离;⑵若P 点离中央亮纹为0.1mm 问两束光在P 点的相位差是多少?⑶求P 点的光强度和中央点的强度之比。 解:⑴ 7050640100.080.04 r y cm d λ-?= =??= ⑵由光程差公式 ⑶中央点强度:2 04I A = P 点光强为:2 21cos 4I A π? ? =+ ?? ? 3、把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置变为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度。已知光波长为7610m -? 解: 1.5n =,设玻璃片的厚度为d 由玻璃片引起的附加光程差为:()1n d δ'= -

4、波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双缝上。通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样,求干涉条纹间距和条纹的可见度。 解: 7050500100.1250.02 r y cm d λ-?= =??= 由干涉条纹可见度定义: 由题意,设2 2 122A A = ,即 1 2 A A = 5、波长为700nm 的光源与菲涅耳双镜的相交棱之间距离为20cm ,棱到光屏间的距离L 为180cm ,若所得干涉条纹中相邻亮条纹的间隔为1mm ,求双镜平面之间的夹角θ。 解:700,20,180,1nm r cm L cm y mm λ===?= 由菲涅耳双镜干涉条纹间距公式 6、在题1.6 图所示的劳埃德镜实验中,光源S 到观察屏的距离为1.5m ,到劳埃德镜面的垂直距离为2mm 。劳埃德镜长40cm ,置于光源和屏之间的中央。⑴若光波波长500nm λ=,问条纹间距是多少?⑵确定屏上可以看见条纹的区域大小,此区域内共有几条条纹?(提示:产生干涉的区域P 1P 2可由图中的几何关系求得) 解:由图示可知:7 050050010,40.4, 1.5150nm cm d mm cm r m cm λ-==?==== P 2 P 1 P 0 题1.6图

MATLAB基础教程薛山第二版课后习题答案讲解

《及应用》实验指导书 《及应用》实验指导书 班级: T1243-7 姓名:柏元强 学号: 20120430724 总评成绩: 汽车工程学院 电测与汽车数字应用中心

目录 实验04051001 语言基础..................... 错误!未指定书签。实验04051002 科学计算及绘图............. 1错误!未指定书签。实验04051003 综合实例编程.. (31)

实验04051001 语言基础 1实验目的 1) 熟悉的运行环境 2) 掌握的矩阵和数组的运算 3) 掌握符号表达式的创建 4) 熟悉符号方程的求解 2实验内容 第二章 1. 创建的变量,并进行计算。 (1) 87,190,计算 、、a*b 。 (87); (190); *b (2) 创建 8 类型的变量,数值与(1)中相同,进行相同的计算。 8(87); 8(190); *b 2.计算: (1) 操作成绩 报告成绩

(2) e3 (3) (60) (3) (3*4) 3.设,,计算: (1) (2) (3) 23; (4*u*v)(v) (((u))^2)/(v^2) ((3*v))/(u*v) 4.计算如下表达式: (1) (2) (3-5*i)*(4+2*i) (2-8*i) 5.判断下面语句的运算结果。 (1) 4 < 20

(2) 4 <= 20 (3) 4 20 (4) 4 20 (5) 'b'<'B' 4 < 20 , 4 <= 20,4 20,4 20,'b'<'B' 6.设,,,,判断下面表达式的值。 (1) (2) (3) (4) (5) (6) 395837; a><>>> 7.编写脚本,计算上面第2题中的表达式。 ('(60)='); ((60)) ('(3)='); ((3)) ('(3*4)='); ((3*4)) 8.编写脚本,输出上面第6题中的表达式的值。395837;

《光学教程》考试练习题及答案

《光学教程》考试练习题 、单项选择和填空题 2 ?在菲涅耳圆屏衍射的几何阴影中心处 A 永远是个亮点,其强度只与入射光强有关 E 永远是个亮点,其强度随着圆屏的大小而变 C 有时是亮点,有时是暗点。 3 .光具组的入射光瞳、有效光阑,出射光瞳之间的关系一般为 A 入射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。 E 出射光瞳和有效光阑对整个光具组共轭。 C 入射光瞳和出射光瞳对整个光具组共轭。 4 ?通过一块二表面平行的玻璃板去看一个点光源,则这个点光源显得离观察者 A 远了 B 近了 C 原来位置。 5 ?使一条不平行主轴的光线,无偏折(即传播方向不变)的通过厚透镜,满足的条件是入射光线必须通过 A 光心 B 物方焦点 C 物方节点 D 象方焦点 6. 一薄透镜由折射率为1.5的玻璃制成,将此薄透镜放在折射率为 4/3的水中。则此透镜的焦距数值就变成 原来在空气中焦距数值的: A 2 倍 B 3 倍 C 4 倍 D 1.5/1.333 倍 7. 光线由折射率为 m 的媒质入射到折射率为 n 2的媒质,布儒斯特角i p 满足: A . Sin i p = n 1 / n 2 B 、Sin i p = n 2 / n 1 C 、tg i p = n 1 / n 2 D 、tgi p = n 2 / n 1 &用迈克耳逊干涉仪观察单色光的干涉,当反射镜 M 1移动0?1mm 时,瞄准点的干涉条纹移过了 400条,那 么所用波长为 部分的顶点恰与右边相邻的直线部分的连续相切,由图可见二件表面: A 、有一凹陷的槽,深为 4 λ B 、 有一凹陷的槽,深为 2 λ C 、 有一凸起的埂,高为 4 λ D 、 有一凸起的埂,高为 2 1 ?将扬氏双缝干涉实验装置放入折射率为 n 的介质中,其条纹间隔是空气中的 B ?. n 倍 1 C 丄倍 A5000? 9.一波长为 之间的距离为 B4987? C2500? 5000?的单色平行光,垂直射到 3mm ,则所用透镜的焦距为 B 60cm C 30mm D 三个数据都不对 0.02Cm 宽的狭缝上,在夫琅禾费衍射花样中心两旁第二条暗纹 A 60mm 10. 光电效应中的红限依赖于: A 、入射光的强度 C 、金属的逸出功 11. 用劈尖干涉检测二件的表B 、 D 、 当波长为λ D 30cm. 入射光的频率 入射光的颜色 的单色光垂直入射时, 观察到干涉条纹如图, 图中每一条纹弯曲

英语教材课后练习题答案

英语(二)教材课后练习题答案 Unit 1 Text A I.1-5 BADAC II.Section A 1. consistent 2. statement 3. reflect 4. invalid 5. considerably 6. comparison Section B 1. credible 2. indentify 3. assumption 4. represents 5. evaluated 6. appropriate Section C 1. to 2. forth 3. into 4. on 5. with 6. to III 1. defines 2. action 3. tears 4. good 5. express 6. powerful 7. internal 8. shapes 9. responds to 10. personal Text B Section A 1. Y 2. NG 3. Y 4. N 6. NG Section B 1. Mastering our language 2. our subconscious mind 3. determination 4. power 5. live whatever life we desire 6. some alternatives II. Section A 1. confidence 2. creative 3. eliminate 4. dramatically 5. significant 6. limit Section B 1. matter 2. commonly 3. pleased 4. infinite 5. commands 6. quality Section C 1. out 2. up 3. on 4. to 5. in 6. over IV.Writing Section C After staying on campus for many years, some students become bored and can' t wait to get a job. They are eager to lead a life that is less stressful intellectually and less pressing economically. In their eyes, they could get a decent job without higher education. However, some students plan to continue their education. They find that the knowledge and skills acquired at secondary level of education are far from adequate

操作系统课后题及答案

第一章 1 .设计现代OS 的主要目标是什么? 答:(1)有效性(2)方便性(3)可扩充性(4)开放性 2 .OS 的作用可表现在哪几个方面? 答:(1)OS作为用户与计算机硬件系统之间的接口 (2)OS 作为计算机系统资源的管理者 (3)OS 实现了对计算机资源的抽象 4 .试说明推动多道批处理系统形成和发展的主要动力是什么?答:主要动力来源于四个方面的社会需求与技术发展: (1)不断提高计算机资源的利用率; (2)方便用户; (3)器件的不断更新换代; (4)计算机体系结构的不断发展。 7 .实现分时系统的关键问题是什么?应如何解决?答:关键问题是当用户在自己的终端上键入命令时,系统应能及时接收并及时处理该命令,在用户能接受的时延内将结果返回给用户。 解决方法:针对及时接收问题,可以在系统中设置多路卡,使主机能同时接收用户从各个终端上输入的数据;为每个终端配置缓冲区,暂存用户键入的命令或数据。针对及时处理问题,应使所有的用户作业都直接进入内存,并且为每个作业分配一个时间片,允许作业只在自己的时间片内运行,这样在不长的时间内,能使每个作业都运行一次。 12 .试从交互性、及时性以及可靠性方面,将分时系统与实时系统进行比较。 答:( 1 )及时性:实时信息处理系统对实时性的要求与分时系统类似,都是以人所能接受的等待时间来确定;而实时控制系统的及时性,是以控制对象所要求的开始截止时间或完成截止时间来确定的,一般为秒级到毫秒级,甚至有的要低于100 微妙。 (2)交互性:实时信息处理系统具有交互性,但人与系统的交互仅限于访问系统中某些特定的专用服务程序。不像分时系统那样能向终端用户提供数据和资源共享等服务。 (3)可靠性:分时系统也要求系统可靠,但相比之下,实时系统则要求系统具有高度 的可靠性。因为任何差错都可能带来巨大的经济损失,甚至是灾难性后果,所以在实时系统中,往往都采取了多级容错措施保障系统的安全性及数据的安全性。 13 .OS 有哪几大特征?其最基本的特征是什么?答:并发性、共享性、虚拟性和异步性四个基本特征;最基本的特征是并发性。

ml基础教程课后习题解答

X M L基础教程课后习 题解答 内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)

XML基础教程课后习题 习题一 1.答:HTML是用来编写Web页的语言、不允许用户自定义标记,HTML体现数据的显示格式。XML描述数据的组织结构、可自定义标记,其标记名称是对标记所包含的数据内容含义的抽象,而不是数据的显示格式。 2.答:使用UTF-8保存 5.答:(1)不可以,(2)可以,(3)不可以 6.答:: time { display:block;font-size:18pt;font-weight:bold } hour { display:line;font-size:16pt;font-style:italic } mimute { display:line;font-size:9pt;font-weight:bold } 习题二1.答:(1)使用ANSI编码。(2)可以。(3)不合理。 2.答:不相同。 3.答:(1)和(2)。 4.答:。

5.答:“root”标记包含的文本内容都是空白字符。“a1”标记包含的文本内容:。“a2”标记包含的文本内容: 子曰"有朋自远方来,不亦乐乎"。 习题三1.答:一个规范的XML文件如果和某个DTD文件相关联,并遵守该DTD文件规定的约束条件,就称之为有效的XML文件。 2.答:DTD文件的编码必须和其约束的XML文件的编码相一致。 3.答:无关。 4.答:(1) 使用SYSTEM文档类型声明的格式: (2) 使用PUBLIC文档类型声明的格式: 5.答:一定。 6.答:(1)约束标记“张三”必须有“学号”属性 (2)约束标记“张三”必须有“学号”属性,而且学号的属性值是固定的220123。 (3)约束标记“张三”可以有也可以没有“学号”属性。 7.答:ID类型的属性的属性值具有互斥性,即所有ID类型的属性的属性值必须互不相同。 8.答:不合理。 9.答:(1)、(3)和(4)。 10.答,不是有效的。将修改为有效:

《光学教程》(姚启钧)课后习题解答

《光学教程》(姚启钧)习题解答 第一章 光的干涉 1、波长为500nm 的绿光投射在间距d 为0.022cm 的双缝上,在距离180cm 处的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离。若改用波长为700nm 的红光投射到此双缝上,两个亮纹之间的距离为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离。 解:1500nm λ= 7011180500100.4090.022 r y cm d λ-?= =??= 改用2700nm λ= 7022180700100.5730.022 r y cm d λ-?= =??= 两种光第二级亮纹位置的距离为: 21220.328y y y cm ?=?-?= 2、在杨氏实验装置中,光源波长为640nm ,两狭缝间距为0.4mm ,光屏离狭缝的距离为50cm ,试求:⑴光屏上第1亮条纹和中央亮纹之间的距离;⑵若P 点离中央亮纹为0.1mm 问两束光在P 点的相位差是多少?⑶求P 点的光强度和中央点的强度之比。 解:⑴ 7050640100.080.04 r y cm d λ-?= =??= ⑵由光程差公式 210 sin y r r d d r δθ=-==

0224 y d r π π π?δλ λ ?= = ?= ⑶中央点强度:2 04I A = P 点光强为:2 21cos 4I A π?? =+ ?? ? 012 (1)0.8542I I =+= 3、把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所在的位置变为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度。已知光波长为7610m -? 解: 1.5n =,设玻璃片的厚度为d 由玻璃片引起的附加光程差为:()1n d δ'=- ()15n d λ-= ()76455 61061061010.5 d m cm n λ---==??=?=?- 4、波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双缝上。通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样,求干涉条纹间距和条纹的可见度。 解: 7050500100.1250.02 r y cm d λ-?= =??= 由干涉条纹可见度定义: 12min 2min 1221Max Max A A I I V I I A A ?? ? -??= =+??+ ??? 由题意,设22 122A A = ,即 1 2 A A =

研究生英语教材课后习题解答上册

Unit 1 Text A Exercises 1. Reading comprehension A. Read the text and answer the following questions. 1. What, according to the author, do Americans love? Cite examples to illustrate your point. Americans love new frontiers. For example, they hanker after wide-open spaces; they like to explore; they like to make rules but refuse to follow them. 2. Is there a place on earth where you can go and be yourself? What is the place according to the author? According to the author, there is a place—cyberspace, where you can go and be yourself. 3. What metaphor does the author use to describe cyberspace? Why does she use such a metaphor? Real estate, because both real estate and cyberspace consist of different parts and each part is suitable for a particular group of people. 4. Does the author approve of regulating cyberspace? Why or why not? Yes, but first, it is fundamental to understand the nature of cyberspace. 5. What does the author think is needed in cyberspace besides government

大学计算机基础教程课后习题答案.doc

第一章 1.1946 2.大规模集成电路 3.计算机辅助设计、计算机辅助教学、计算机辅助制造、计算机辅助测试、计算机辅助教育、操作系统 4.人工智能 5.存储程序工作原理 6.运算器 7.RAM 8.逻辑 9.字长 10.位、字节 11.位、字节 12.1024、1024、1024*1024 13.1 14.2 15.48H、65H、97H、32 16.288 17.操作系统 18.程序 19.高级语言 20.机器 21.编译、解释 22.应用、系统 23.输入、输出设备 24 .硬盘 25.高速缓冲存储器 26.传染性 27.2 28.R (文科不做) 29.111111 K 7f (文科不做) 30.213、D5 (文科不做) 第二章 1.255 2.隐藏 3.存档 4.内存条、硬盘 5.Alt

6.[cttl+shift]> [shift+o] [ctrl+space] [ctrl+o] 7.[alt+F4] 8.后台 9.[Shift]> [Ctrl] 10.[Shift] 11.[Ctrl] 12.回收站 13.msconfig 14.单击该按钮会弹出对话框、有下级了菜单、当前状态不可用 15.[Ctrl+Esc]或[win ] 16.最大化或还原 17.分辨率 18.刷新频率 19.磁盘清理 20.[Ctrl+Shift+Delete] 第三章 1.doc 2.我的文档 3.拼写错误、语法错误 4.一行、一段、全部 5.页面 6.回车符号 7.[Alt+Tab] 8.[Ctrl+O] 9.[Ctrl+N] 10.页眉页脚 第四章 1.3、255 2.65536、256 3.[Ctrl+; ]> [Ctrl+Shift+;] 4.= 5.40833 6. 3 7.[ Ctrl ] 8.$ 9.地址栏 10.F2 第五章

计算机操作系统习题及答案

第3章处理机调度1)选择题 (1)在分时操作系统中,进程调度经常采用_D_ 算法。 A. 先来先服务 B. 最高优先权 C. 随机 D. 时间片轮转 (2)_B__ 优先权是在创建进程时确定的,确定之后在整个进程运行期间不再改变。 A. 作业 B. 静态 C. 动态 D. 资源 (3)__A___ 是作业存在的惟一标志。 A. 作业控制块 B. 作业名 C. 进程控制块 D. 进程名 (4)设有四个作业同时到达,每个作业的执行时间均为2小时,它们在一台处理器上按单道方式运行,则平均周转时间为_ B_ 。 A. l小时 B. 5小时 C. 2.5小时 D. 8小时 (5)现有3个同时到达的作业J1、J2和J3,它们的执行时间分别是T1、T2和T3,且T1<T2<T3。系统按单道方式运行且采用短作业优先算法,则平均周转时间是_C_ 。 A. T1+T2+T3 B. (T1+T2+T3)/3 C. (3T1+2T2+T3)/3 D. (T1+2T2+3T3)/3 (6)__D__ 是指从作业提交给系统到作业完成的时间间隔。 A. 运行时间 B. 响应时间 C. 等待时间 D. 周转时间 (7)下述作业调度算法中,_ C_调度算法与作业的估计运行时间有关。 A. 先来先服务 B. 多级队列 C. 短作业优先 D. 时间片轮转 2)填空题 (1)进程的调度方式有两种,一种是抢占(剥夺)式,另一种是非抢占(非剥夺)式。 (2)在_FCFS_ 调度算法中,按照进程进入就绪队列的先后次序来分配处理机。 (3)采用时间片轮转法时,时间片过大,就会使轮转法转化为FCFS_ 调度算法。 (4)一个作业可以分成若干顺序处理的加工步骤,每个加工步骤称为一个_作业步_ 。 (5)作业生存期共经历四个状态,它们是提交、后备、运行和完成。 (6)既考虑作业等待时间,又考虑作业执行时间的调度算法是_高响应比优先____ 。 3)解答题 (1)单道批处理系统中有4个作业,其有关情况如表3-9所示。在采用响应比高者优先调度算法时分别计算其平均周转时间T和平均带权周转时间W。(运行时间为小时,按十进制计算) 表3-9 作业的提交时间和运行时间

XML基础教程课后习题解答

XML基础教程课后习题 习题一 1.答:HTML是用来编写Web页的语言、不允许用户自定义标记,HTML体现数据的显示格式。XML描述数据的组织结构、可自定义标记,其标记名称是对标记所包含的数据内容含义的抽象,而不是数据的显示格式。 2.答:使用UTF-8保存 5.答:(1)不可以,(2)可以,(3)不可以 6.答:: time { display:block;font-size:18pt;font-weight:bold } hour { display:line;font-size:16pt;font-style:italic } mimute { display:line;font-size:9pt;font-weight:bold } 习题二1.答:(1)使用ANSI编码。(2)可以。(3)不合理。 2.答:不相同。 3.答:(1)和(2)。 4.答:。 5.答:“root”标记包含的文本内容都是空白字符。“a1”标记包含的文本内容:。“a2”标记包含的文本内容: 子曰"有朋自远方来,不亦乐乎"。 习题三1.答:一个规范的XML文件如果和某个DTD文件相关联,并遵守该DTD 文件规定的约束条件,就称之为有效的XML文件。 2.答:DTD文件的编码必须和其约束的XML文件的编码相一致。 3.答:无关。 4.答:(1) 使用SYSTEM文档类型声明的格式: (2) 使用PUBLIC文档类型声明的格式: 5.答:一定。 6.答:(1)约束标记“张三”必须有“学号”属性 (2)约束标记“张三”必须有“学号”属性,而且学号的属性值是固定的220123。 (3)约束标记“张三”可以有也可以没有“学号”属性。

光学教程答案(第一章)

1. 波长为nm 500的绿光投射在间距d 为cm 02 2.0的双缝上,在距离cm 180处 的光屏上形成干涉条纹,求两个亮条纹之间的距离.若改用波长为nm 700的红光投射到此双缝上,两个亮条纹之间的距离又为多少?算出这两种光第2级亮纹位置的距离. 解:由条纹间距公式 λ d r y y y j j 0 1= -=?+ 得 cm 328.0818.0146.1cm 146.1573.02cm 818.0409.02cm 573.010700022.0180cm 409.010500022.018021222202221022172027101=-=-=?=?===?===??==?=??== ?--y y y d r j y d r j y d r y d r y j λλλλ 2.在杨氏实验装置中,光源波长为nm 640,两狭缝间距为mm 4.0,光屏离狭缝的距离为 cm 50.试求:(1)光屏上第1亮条纹和中央亮条纹之间的距离;(2)若p 点离中央亮条纹为mm 1.0,问两束光在p 点的相位差是多少?(3)求p 点的光强度和中央点的强度之比. 解:(1)由公式 λd r y 0 = ? 得 λd r y 0= ? =cm 100.8104.64.05025--?=?? (2)由课本第20页图1-2的几何关系可知 52100.01 sin tan 0.040.810cm 50 y r r d d d r θθ--≈≈===?

5 21522()0.8106.4104 r r π ππ?λ --?= -= ??= ? (3) 由公式 22 22 121212cos 4cos 2I A A A A A ? ??=++?= 得 8536.04 2224cos 18cos 0cos 421cos 2 cos 42cos 42220 2212 212020=+=+= =??=??= =π ππ??A A A A I I p p 3. 把折射率为1.5的玻璃片插入杨氏实验的一束光路中,光屏上原来第5级亮条纹所 在的位置为中央亮条纹,试求插入的玻璃片的厚度.已知光波长为6×10-7 m . 解:未加玻璃片时,1S 、2S 到P 点的光程差,由公式2r ?π λ??= 可知为 Δr =215252r r λ πλπ-= ??= 现在 1S 发出的光束途中插入玻璃片时,P 点的光程差为 ()210022r r h nh λλ ?ππ'--+= ?=?=???? 所以玻璃片的厚度为 421510610cm 10.5r r h n λ λ--= ===?- 4. 波长为500nm 的单色平行光射在间距为0.2mm 的双狭缝上.通过其中一个缝的能量为另一个的2倍,在离狭缝50cm 的光屏上形成干涉图样.求干涉条纹间距和条纹的可见度. 解: 6050050010 1.250.2r y d λ-?= =??=m m

操作系统课后题答案

2.1 一类操作系统服务提供对用户很有用的函数,主要包括用户界面、程序执行、I/O操作、文件系统操作、通信、错误检测等。 另一类操作系统函数不是帮助用户而是确保系统本身高效运行,包括资源分配、统计、保护和安全等。 这两类服务的区别在于服务的对象不同,一类是针对用户,另一类是针对系统本身。 2.6 优点:采用同样的系统调用界面,可以使用户的程序代码用相同的方式被写入设备和文件,利于用户程序的开发。还利于设备驱动程序代码,可以支持规范定义的API。 缺点:系统调用为所需要的服务提供最小的系统接口来实现所需要的功能,由于设备和文件读写速度不同,若是同一接口的话可能会处理不过来。 2.9 策略决定做什么,机制决定如何做。他们两个的区分对于灵活性来说很重要。策略可能会随时间或位置而有所改变。在最坏的情况下,每次策略改变都可能需要底层机制的改变。系统更需要通用机制,这样策略的改变只需要重定义一些系统参数,而不需要改变机制,提高了系统灵活性。 3.1、短期调度:从准备执行的进程中选择进程,并为之分配CPU; 中期调度:在分时系统中使用,进程能从内存中移出,之后,进程能被重新调入内存,并从中断处继续执行,采用了交换的方案。 长期调度:从缓冲池中选择进程,并装入内存以准备执行。 它们的主要区别是它们执行的频率。短期调度必须频繁地为CPU选择新进程,而长期调度程序执行地并不频繁,只有当进程离开系统后,才可能需要调度长期调度程序。 3.4、当控制返回到父进程时,value值不变,A行将输出:PARENT:value=5。 4.1、对于顺序结构的程序来说,单线程要比多线程的功能好,比如(1)输入三角形的三边长,求三角形面积;(2)从键盘输入一个大写字母,将它改为小写字母输出。

UML系统建模基础教程课后习题答案

UML系统建模基础教程课后答案 第一章面向对象设计与UML (1)UML (2)封装继承多态 (3)继承 (4)瀑布模型喷泉模型基于组件的开发模型XP开发模型 2.选择题 (1) C (2) A B C D (3) A B C D (4)ABC 3?简答题1?试述对象和类的关系。 (1)类是具有相同或相似结构、操作和约束规则的对象组成的集合,而对象是某一类的具体化实例,每一个类都是具有某些共同特征的对象的抽象。类与对象的关系就如模具和铸件的关系,类的实例化结果就是对象,而对一类对象的抽象就是类?类描述了一组有相同特性和相同行为的对象。 第二章UML通用知识点综述

1?填空题 (1)依赖泛化关联实现 (2)视图图模型元素 (3)实现视图部署视图 (4)构造型标记值约束 (5)规格说明修饰通用划分 2.选择题 (1)D (2)C (3)A (4) A B (5)D 3?简答题 (1 )在UML中面向对象的事物有哪几种? 在UML中,定义了四种基本的面向对象的事物,分别是结构事物、行为事物、分组事物和注释事物等。 (2 )请说出构件的种类。 构件种类有:源代码构件、二进制构件和可执行构件。 (3)请说出试图有哪些种类。 在UML中主要包括的视图为静态视图、用例视图、交互视图、实现视图、状态机视图、活动视图、部署视图和模型管理视图。 (4 )请说出视图和图的关系。

视图和图是包含和被包含的关系。在每一种视图中都包含一种或多种图 (5)请简述UML的通用机制。 UML提供了一些通用的公共机制,使用这些通用的公共机制(通用机制)能够使UML在各种图中添加适当的描述信息,从而完善UML的语义表达。通常,使用模型元素的基本功能不能够完善的表达所要描述的实际信息,这些通用机制可以有效地帮助表达,帮助我们进行有效的UML建模。UML提供的这些通用机制,贯穿于整个建模过程的方方面面。前面我们提到,UML的通用机制包括规格说明、修饰和通用划分三个方面。 第三章Rational统一过程 1?填空题 (1)角色活动产物工作流 (2)逻辑视图过程视图物理视图开发视图用例视图 (3)设计开发验证 (4)二维 (5)周期迭代过程里程碑 2?选择题 (1) A B C D (2) A C D (3) A C D (4)ABC (5) A B C D

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