光在晶体中的传播

第五章光在晶体中的传播5. 1晶体双折射

5. 2晶体光学器件偏振光的检验5. 3偏振光的干涉

5. 4旋光

解理面, 解理形式—对应原子排列方式, 规则外形, 对称性

方解石( CaCO 3

)石英(水晶) ( SiO 2

)

5.1 晶体双折射

Isotropic crystal

(NaCl)

Anisotropic crystal

(calcite)

方解石

calcite

双折射

单轴晶体中的波面——惠更斯假设

二者在光轴方向相切

（各向异性）

，折射率n

即得介质内折射波面

先到界面）

沿光轴方向半轴v o t

光轴方向半轴v e t

’即o 光波面

’即e 光波面

一般不恰好垂直光轴,与

特例: 负晶体为例

(a)两正交振动传播方向及

速度都相同, 无双折射

(b) o, e 光传播方向相同,

速度不同

属于双折射

(c) o, e 光传播方向相同,

速度不同

属于双折射

速度不同;

属于双折射,

可分别利用折射定律

(e) 平行光入射方解石晶片

一、偏振棱镜

一般由两块按一定方式切割下来的晶体棱镜组合而成；

从空间上分离o 光、e 光；利用其中一束光或两束作为输出线偏振光.据使用要求不同，可以采用不同晶体，多采用方解石.

1. 尼科耳（W. Nicol

）棱镜

入射光在主截面内、沿SM 入射，形成两束折射光，o 光和e 光.

沿短对角线切开，打磨，抛光，

再用加拿大树胶粘合.长宽比约为3:1.

主截面平行于板面

z v , n 因, 尼科耳棱镜

尼科耳棱镜

晶体生长方法

晶体生长方法 一、提拉法 晶体提拉法的创始人是J. Czochralski，他的论文发表于1918年。提拉法是熔体生长中最常用的一种方法，许多重要的实用晶体就是用这种方法制备的。近年来，这种方法又得到了几项重大改进，如采用液封的方式（液封提拉法，LEC），能够顺利地生长某些易挥发的化合物（GaP等）；采用导模的方式（导模提拉法）生长特定形状的晶体（如管状宝石和带状硅单晶等）。所谓提拉法，是指在合理的温场下，将装在籽晶杆上的籽晶下端，下到熔体的原料中，籽晶杆在旋转马达及提升机构的作用下，一边旋转一边缓慢地向上提拉，经过缩颈、扩肩、转肩、等径、收尾、拉脱等几个工艺阶段，生长出几何形状及内在质量都合格单晶的过程。这种方法的主要优点是：(a)在生长过程中，可以方便地观察晶体的生长情况；(b)晶体在熔体的自由表面处生长，而不与坩埚相接触，这样能显著减小晶体的应力并防止坩埚壁上的寄生成核；(c)可以方便地使用定向籽晶与“缩颈”工艺，得到完整的籽晶和所需取向的晶体。提拉法的最大优点在于能够以较快的速率生长较高质量的晶体。提拉法中通常采用高温难熔氧化物，如氧化锆、氧化铝等作保温材料，使炉体内呈弱氧化气氛，对坩埚有氧化作用，并容易对熔体造成污杂，在晶体中形成包裹物等缺陷；对于那些反应性较强或熔点极高的材料，难以找到合适的坩埚来盛装它们，就不得不改用其它生长方法。 二、热交换法

热交换法是由D. Viechnicki和F. Schmid于1974年发明的一种长晶方法。其原理是：定向凝固结晶法，晶体生长驱动力来自固液界面上的温度梯度。特点：(1) 热交换法晶体生长中，采用钼坩埚，石墨加热体，氩气为保护气体，熔体中的温度梯度和晶体中的温度梯度分别由发热体和热交换器（靠He作为热交换介质）来控制，因此可独立地控制固体和熔体中的温度梯度；(2) 固液界面浸没于熔体表面，整个晶体生长过程中，坩埚、晶体、热交换器都处于静止状态，处于稳定温度场中，而且熔体中的温度梯度与重力场方向相反，熔体既不产生自然对流也没有强迫对流；(3) HEM法最大优点是在晶体生长结束后，通过调节氦气流量与炉子加热功率，实现原位退火，避免了因冷却速度而产生的热应力；(4) HEM可用于生长具有特定形状要求的晶体。由于这种方法在生长晶体过程中需要不停的通以流动氦气进行热交换，所以氦气的消耗量相当大，如Φ30 mm的圆柱状坩埚就需要每分钟38升的氦气流量，而且晶体生长周期长，He气体价格昂贵，所以长晶成本很高。 三、坩埚下降法 坩埚下降法又称为布里奇曼－斯托克巴格法，是从熔体中生长晶体的一种方法。通常坩埚在结晶炉中下降，通过温度梯度较大的区域时，熔体在坩埚中，自下而上结晶为整块晶体。这个过程也可用结晶炉沿着坩埚上升方式完成。与提拉法比较该方法可采用全封闭或半封闭的坩埚，成分容易控制；由于该法生长的晶体留在坩埚中，因而适于生长大块晶体，也可以一炉同时生长几块晶体。另外由于工艺条件

i1声波的产生和传播(教案)

『课题』声波的产生和传播初中物理第二章The generation and propagation of sound waves 『教学目标』 知识目标1、使学生知道声音是由物体振动发生的。 2、使学生理解声波传播需要介质，不同的物质传播声波的速度不同。 3、使学生了解回声和利用回声可以加强原声、测量距离。 能力目标1、使学生了解科学探究的方法，培养实验和思维能力。 2、会把学到的知识解释各种现象。 情感目标1、在科学探究中体验成功的喜悦，激发学生学习物理的兴趣。 2、对学生进行热爱科学、热爱祖国的教育。 『教学重点』声波的产生原因和声波的传播特征。 『教学难点』声波的传播特征。 『教学方法』情景展示、实验探索、点拨启思、协作建构。 『教学器材』玻璃杯，音叉，乒乓球，玻璃罩，闹钟，抽气机，声音传播装置等。『课程类型』新授课（双语） 『教学过程』 (一) 引入新课（5min）The phenomenon of sound in the nature. 图一[情景展示] 自然界中常见的声音现象： 风声、雨声、蝉鸣声、汽车喇叭声，人说话声……[实验演示] 1、敲击七个装有不等水量的玻璃杯演奏音乐。 2、声音引发玻璃管内的微粒作奇妙的运动。 [图片展示] 1、日常生活中人与人的的交谈。 2、宇航员在月球上的交谈。（图一） [学生活动] 利用手中物品，发出不同的声音。 [现象质疑] 1、各种各样的声音是如何产生的？ 2、人类在地球和月球上的交谈方式为什么不一样？ 3、玻璃管内的微粒为什么会产生奇妙的舞动现象？ 要回答以上问题，下面我们一起通过活动来探索。

(二) 讲解新课（28min） The generation of sound waves. 图二 Any objects when beaten or stimulated will vibrate and produce sound. 声波的产生和传播 The generation and propagation of sound waves 一、声波的产生 [实验演示] 1、敲击图二所示的音叉。 现象：音叉发声且旁边的乒乓球震动。 2、拨动琴弦。 现象：琴弦振动且发出优美的声音。[体验感悟] 物体振动，发出声音。 [总结归纳] 1、物体受到击打或激发就会产生振动。 2、任何声音都是物体振动产生的现象。[质疑思考] 是不是只要有振动就有声音？ The propagation of sound waves. 图三 Sound waves can`t propagate through the vacuum. What can the sound waves propagate through? 二、声波的传播 [实验演示] 1、把闹铃放在玻璃罩中，逐渐抽出其中空气。（图三） 2、将空气逐渐回放到放有闹铃的玻璃罩。 现象：1、抽出玻璃罩中的空气，声音消失。 2、回放空气，声音复原。 [体验感悟] 声音在真空中无法传播。 [现象解析] 因为真空中没有物质粒子，振动物体无法在真空中产生声音。 [质疑思考] 真空中不能传播声音，那么声音靠什么传播。 [活动探索] 情景1：日常生活中人与人的交谈。 现象：人们能彼此听到对方的声音。 解析：空气中存在气体分子。 推论：气体可以传播声音。

第3讲 晶体结构与性质

限时规范训练 [单独成册]限时50分钟 A 组(20分钟) 1．在解释下列物质性质的变化规律与物质结构间的因果关系时，与氢键或化学键的强弱无关的变化规律是( ) A ．H 2O 、H 2S 、H 2Se 、H 2Te 的热稳定性依次减弱 B ．熔点：Al ＞Mg ＞Na ＞K C ．NaF 、NaCl 、NaBr 、NaI 的熔点依次降低 D ．CF 4、CCl 4、CBr 4、CI 4的熔、沸点逐渐升高 解析：选D 。D 项中四种物质熔、沸点逐渐升高，是由于随着相对分子质量增大范德华力依次增大。 2．已知铜的晶胞结构如图所示，则在铜的晶胞中所含铜原子数及配位数分别为( ) A ．14、6 B ．14、8 C ．4、8 D ．4、12 解析：选D 。(1)晶胞中所含原子的计算方法，晶胞顶点上的原子占18，棱上的原子占14 ，面上的原子占12 ，体心上的原子为1，根据以上规律就可计算晶胞所含的原子数。(2)金属晶体中金属原子的配位数即为距离该原子最近的金属原子的数目。在Cu 的晶胞中，顶角原子为8个晶胞共用，面上的铜原子为两个晶胞共用，因此，金属铜的一个晶胞的原子数为8×18 ＋6×12 ＝4。在Cu 的晶胞中，与每个顶点的Cu 原子距离相等的铜原子共有12个，因此其配位数为12。 3．最近发现一种由M 、N 两种原子构成的气态团簇分子，如图所示。实心球●表示N 原子，空心球○表示M 原子，则它的化学式为( ) A ．M 4N 4 B ．MN C ．M 14N 13 D ．M 4N 5 解析：选C 。关键点是该物质为气态团簇分子，故属于分子晶体。与离子晶体、原子晶

体不同，它不存在共用与均摊问题，因此该物质的化学式就是其分子式，由14个M原子和13个N原子组成，故应选C。 4．萤石(CaF2)是一种难溶于水的固体。下列实验事实能说明CaF2一定是离子晶体的是() A．CaF2难溶于水，其水溶液的导电性极弱 B．CaF2的熔点较高，硬度较大 C．CaF2固体不导电，但在熔融状态下可以导电 D．CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小 解析：选C。难溶于水，其水溶液的导电性极弱，不能说明CaF2一定是离子晶体；熔、沸点较高，硬度较大，也可能是原子晶体，B项不能说明CaF2一定是离子晶体；固体不导电但熔融状态下可以导电，一定有自由移动的离子生成，C项说明CaF2一定是离子晶体；CaF2在有机溶剂(如苯)中的溶解度极小，只能说明CaF2是极性分子，不能说明CaF2一定是离子晶体。 5．关于如图所示堆积模型的说法不正确的是() A．此种最密堆积为面心立方最密堆积 B．该种堆积方式空间利用率为74% C．该种堆积方式可用符号“…ABCABC…”表示 D．金属Mg就属于此种最密堆积 解析：选D。从图示可以看出，该堆积模型的第一层和第四层重复，可用符号“…ABCABC…”表示，属于面心立方最密堆积，空间利用率为74%，而Mg属于六方最密堆积，所以D项不正确。 6．在金刚石的晶体中，含有由共价键形成的碳原子环，其中最小的环上所需碳原子数及每个碳原子上任意两个C—C键间的夹角是() A．6个120°B．5个108° C．4个109°28′D．6个109°28′ 解析：选D。根据金刚石的晶体结构特点可知，最小的环上有6个碳原子。由于每个碳原子都是形成4个相同的共价键，所以基本构型是正四面体，键角是109°28′，故选D。 7．下列关于化学键的叙述中，正确的是() A．金属晶体内部都有“自由电子”，都存在金属键

第3讲 晶体结构与性质

第3讲晶体结构与性质 【考纲点击】 (1)了解晶体的类型，了解不同类型晶体中构成微粒及微粒间作用力的区别；(2)了解晶格能的概念，了解晶格能对离子晶体性质的影响；(3)了解分子晶体结构与性质的关系；(4)了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系；(5)理解金属键的含义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质，了解金属晶体常见的堆积方式；(6)了解晶胞的概念，能根据晶胞确定晶体的组成并进行相关的计算。 1.常见晶体模型 晶体晶体结构晶体详解 离子晶体NaCl (型) (1)每个Na＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cl－ (Na＋)有6个，每个Na＋周围等距且紧邻 的Na＋有12个。(2)每个晶胞中含4个 Na＋和4个Cl－ CsCl (型) (1)每个Cs＋周围等距且紧邻的Cl－有8 个，每个Cs＋(Cl－)周围等距且紧邻的Cs ＋(Cl－)有6个。(2)如图为8个晶胞，每个 晶胞中含1个Cs＋、1个Cl－ CaF2 (型) 在晶体中，每个F－吸引4个Ca2＋，每个 Ca2＋吸引8个F－，Ca2＋的配位数为8，F －的配位数为4 金属晶体简单立 方堆积 典型代表Po，空间利用率52%，配位数 为6

体心立方堆积典型代表Na、K、Fe，空间利用率68%， 配位数为8 六方最密堆积典型代表Mg、Zn、Ti，空间利用率74%， 配位数为12 面心立方最密堆积典型代表Cu、Ag、Au，空间利用率74%， 配位数为12 分子晶体干冰 (1)8个CO2分子构成立方体且在6个面 心又各占据1个CO2分子。(2)每个CO2 分子周围等距紧邻的CO2分子有12个 混合型晶体石墨 晶体 层与层之间的作用力是分子间作用力， 平均每个正六边形拥有的碳原子个数是 2，C采取的杂化方式是sp2杂化 原子晶体金刚石 (1)每个碳原子与相邻的4个碳原子以共 价键结合，形成正四面体结构。(2)键角 均为109°28′。(3)最小碳环由6个C组成 且六原子不在同一平面内。(4)每个C参 与4条C—C键的形成，C原子数与C—C 键数之比为1∶2 SiO2 (1)每个Si与4个O以共价键结合，形成 正四面体结构。(2)每个正四面体占有1 个Si，4个“ 1 2O”，n(Si)∶n(O)＝1∶2。 (3)最小环上有12个原子，即6个O，6 个Si 2.物质熔沸点高低比较规律 (1)不同类型晶体熔沸点高低的比较 一般情况下，不同类型晶体的熔沸点高低规律：原子晶体>离子晶体>分子晶体，如：金刚石>NaCl>Cl2；金属晶体>分子晶体，如：Na>Cl2(金属晶体熔沸点有的很

1.1声波的产生与传播

1.1声波的产生与传播 练习题 一、知识点 1、一切发声的物体都在振动。用手按住发音的音叉，发音也停止，该现象说明振动停止发声也停止。振动的物体叫声源。人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声。 2、声音的传播需要介质，真空不能传声。在空气中，声音以看不见的声波来传播，声波到达人耳，引起鼓膜振动，人就听到声音。气体、液体、固体都能发声，空气能传播声音。 3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，yg>vm>vx 声音在15℃空气中的传播速度是340m/s 合1224km/h ，在真空中的传播速度为0m/s 。 4、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s 以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m 。利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度，测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t ，查出声音在介质中的传播速度v ，则发声点距物体 S=vt/2。 专题练习 1.如图所示，小华将一只正在发声的音叉触及面颊有振动感。这个实验是用来探究（ ） A.声音产生的原因 B.感受声音的传播 C.声音能否在空气中传播 D.声音传播是否需要时间 2.下列声现象中，能说明声音的传播需要介质的是 3.如图所示，号称“天下第一鼓”的山西威风锣鼓队正在表演。当队员用手按住正在发声的鼓面时，鼓声就消失了，其主要原因是（ ） A.手不能传播声音 B.手吸收了声波 C.手使鼓面停止了振动 D.手把声音反射回去了 4.下列关于声音的产生的描述中正确的是（ ） A.声音是靠敲打物体发出的 B.响尾蛇遇到危险时会“响尾”，然后发出“滋滋”的声音警告对方，之所以响尾，是由于尾部空心、坚硬的鳞片振动 C.物体停止振动后、声音立即消失 A ．蝙蝠靠超声波发现昆虫 B ．倒车雷达 C ．超声波清洗机 D ．真空罩中的闹钟

晶体生长机理研究综述

晶体生长机理研究综述 摘要 晶体生长机理是研究金属材料的基础，它本质上就是理解晶体内部结构、缺陷、生长条件和晶体形态之间的关系。通过改变生长条件来控制晶体内部缺陷的形成从而改善和提高晶体的质量和性能使材料的强度大大增强开发材料的使用潜能。本文主要介绍了晶体生长的基本过程和生长机理，晶体生长理论研究的技术和手段，控制晶体生长的途径以及控制晶体生长的途径。 关键词：晶体结构晶界晶须扩散成核 一、晶体生长基本过程 从宏观角度看，晶体生长过程是晶体-环境相、蒸气、溶液、熔体、界面向环境相中不断推移的过程，也就是由包含组成晶体单元的母相从低秩序相向高度有序晶相的转变从微观角度来看，晶体生长过程可以看作一个基元过程，所谓基元是指结晶过程中最基本的结构单元，从广义上说，基元可以是原子、分子，也可以是具有一定几何构型的原子分子聚集体所谓的基元过程包括以下主要步骤：（1）基元的形成：在一定的生长条件下，环境相中物质相互作用，动态地形成不同结构形式的基元，这些基元不停地运动并相互转化，随时产生或消失（2）基元在生长界面的吸附：由于对流~热力学无规则的运动或原子间的吸引力，基元运动到界面上并被吸附 （3）基元在界面的运动：基元由于热力学的驱动，在界面上迁移运动 （4）基元在界面上结晶或脱附：在界面上依附的基元，经过一定的运动，可能在界面某一适当的位置结晶并长入固相，或者脱附而重新回到环境相中。 晶体内部结构、环境相状态及生长条件都将直接影响晶体生长的基元过程。环境相及生长条件的影响集中体现于基元的形成过程之中；而不同结构的生长基元在不同晶面族上的吸附、运动、结晶或脱附过程主要与晶体内部结构相关联。不同结构的晶体具有不同的生长形态。对于同一晶体，不同的生长条件可能产生不同结构的生长基元，最终形成不同形态的晶体。同种晶体可能有多种结构的物相，即同质异相体，这也是由于生长条件不同基元过程不同而导致的结果，生长机理如下: 1.1扩散控制机理从溶液相中生长出晶体，首要的问题是溶质必须从过饱和溶液中运送到晶体表面，并按照晶体结构重排。若这种运送受速率控制，则扩散和对流将会起重要作用。当晶体粒度不大于1Oum时，在正常重力场或搅拌速率很低的情况下，晶体的生长机理为扩散控制机理。 1.2 成核控制机理在晶体生长过程中，成核控制远不如扩散控制那么常见但对于很小的晶体，可能不存在位错或其它缺陷。生长是由分子或离子一层一层

高中化学选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计

选修3第三章《晶体结构与性质》章教学设计 东莞市第一中学刘国强 一、本章教材体现的课标内容 1、主题：第一节晶体的常识 了解晶胞的概念，会计算晶胞中原子占有个数，并由此推导出晶体的化学式。 2、主题：第二节分子晶体与原子晶体 知道分子晶体与原子晶体的结构微粒、微粒间作用力的区别。 了解原子晶体的特征，能描述金刚石、二氧化硅等原子晶体的结构与性质的关系。 3、主题：第三节金属晶体 知道金属键的涵义，能用金属键理论解释金属的一些物理性质。 能列举金属晶体的基本堆积模型。 知道金属晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体、原子晶体的区别。 4、主题：第四节离子晶体 能说明离子键的形成，能根据离子化合物的结构特征解释其物理性质。 知道离子晶体的结构微粒、微粒间作用力与分子晶体。原子晶体、金属晶体的区别。 了解晶格能的应用，知道晶格能的大小可以衡量离子晶体中离子键的强弱。 二、本章教材整体分析 （一）教材地位 本单元知识是在原子结构和元素周期律以及化学键等知识的基础上介绍的，是原子结构和化学键知识的延伸和提高；本单元知识围绕晶体作了详尽的介绍，晶体与玻璃体的不同，分子晶体、原子晶体、金属晶体、离子晶体，从构成晶体的微粒、晶胞、微粒间的作用力，熔沸点比较等物理性质做了比较，结合许多彩图及详尽的事例，对四大晶体做了阐述；同时，本单元结合数学立体几何知识，充分认识和挖掘典型晶胞的结构，去形象、直观地认识四种晶体，在学习本单元知识时，应多联系生活中的晶体化学，去感受生活中的晶体美，去感受环境生命科学、材料中的晶体知识。 “本章比较全面而系统地介绍了晶体结构和性质，作为本书的结尾章，与前两章一起构成“原子结构与性质、分子结构与性质、晶体结构与性质”三位一体的“物质结构与性质”模块的基本内容。” “通过本章的学习，结合前两章已学过的有关物质结构知识，学生能够比较全面地认识物质的结构及结构对物质性质的影响，提高分析问题和解决问题的能力。” （二）内容体系 本单元知识内容分为两大部分，第一节简单介绍晶体的常识，区别晶体与非晶体，认识什么是晶胞：第二部分分为三节内容，第二节“分子晶体和原子晶体”分别介绍了分子晶体和原子晶体的结构特征及晶体特性，在陈述分子晶体的结构特征时，以干冰为例，介绍了如果分子晶体中分子问作用力只是范德华力时，分子晶体具有分子密堆积特征；同时，教科书以冰为例，介绍了冰晶体里由于存在氢键而使冰晶体的结构具有其特殊性。在第三节“金属晶体”中，首先从“电子气理论”介绍了金属键及金属晶体的特性，然后以图文并茂的方式描述了金属晶体的四种基本堆积模式。在第四节“离子晶体”中，由于学生已学过离子键的概念，教科书直接给出了NaCl和CsCl两种典型离子晶体的晶胞，然后通过“科学探究”讨论了NaCl和CsCl两种晶体的结构；教科书还通过例子重点讨论了影响离子晶体结构的几何因素和电荷因素，而对键性因素不作要求。晶格能是反映离子晶体中离子键强弱的重要数据，教科书通过表格形式列举了某些离子晶体的晶格能，以及晶格能的大小与离子晶体的性质的关系。

初中物理-声波的产生和传播

我们生活的世界里充满了各种声音，声音无时不有，无处不在，声音是我们了解周围事物、获取信息的主要渠道之一。下图中的声音依次是如何产生的：_________________；__________________； ______________________。 【答案】翅膀振动；鼓面、锣面振动；腹部的鸣管振动 一、声波的产生 1、一切发声的物体都在___________。振动停止，_________也停止。 2、声源：_________________的物体，包括____________、________________。例如：橡皮筋用力拉没有声音，轻轻拨动却有声音；直尺用力弯曲没有声音，拨动拍打有声音；桌面用力按用力压没有声音，敲击拍打有声音。 3、科幻电影中能看到飞船在太空爆炸的惊悚画面，但却听不到爆炸的声音，这是因为___________________。 【答案】1、振动；发声2、一切正在发声；正在振动的声带、正在振动的音叉等 3、声音不能在真空中传播 二、声音在介质中的传播 知识梳理 声波的产生和传播

1、声音是以波的形式在介质中由近及远地传播开去，可以和水波 类比来认识声波。 2、声音传播的快慢用声速表示，它的大小等于声音在每秒内传播 的________，声音在介质中的传播速度跟温度有关，空气中温度低， 声速就小。声音在15℃的空气中的传播速度为__________。 3、声音在不同的介质中的传播速度不同。一般是________中最慢，液体中较快， ________中最快。古代行军宿营，士兵常头枕牛皮制的箭筒睡在地上，能听到 夜袭敌人的马蹄声，现代人们常把耳朵贴在铁轨上，能及早听到远处传来的火 车的声音，这是因为_______________________。 4、听到声音的必要条件：__________________________；__________________________； ________________________。 5、听录音机里自己的声音感觉不像自己的声音的原因：__________________________________ ____________________________________________________________。 【答案】2、距离；340m/s3、气体；固体；声音在固体中传播速度较快 4、声源在振动发声；有传播声音的介质，如空气；听觉器官完好 5、我们讲话时，声带的振动往往经过牙床、上下颌骨等骨头，传入内耳，引起听觉（骨传导）。但这跟接 收从空气穿来的声波的感觉并非完全一样 三、声音的利用 1、声音不仅具有能量，还能_____________。 2、回声：声波在传播过程中一部分声波遇到障碍物被反射回来的现象。不同的障碍物表面对声音的反射和 吸收能力不同。通常______________的表面反射声波的能力强，_______________的表面吸收声波的的能力强。声源距离障碍物的距离s=1/2s总=1/2vt总。 3、如果人的耳朵要将回声与原声区分开来，必须满足：传入人耳的原声与回声时间相差_______秒以上， 人距障碍物不得小于________米。否则，回声与原声混在一起使原声加强。 【答案】1、传递信息2、坚硬光滑；松软多孔3、0.1；17 四、探究实验

初中物理沪教版(上海)八年级第一学期 - 1.1 声波的产生和传播 教案

声波的产生和传播 一、教学目标 （一）知识与技能 1．通过观察和实验，初步认识声音产生和传播的条件。 2．知道声音是由物体的振动产生的。 3．知道声音传播需要介质，声音在不同介质中传播的速度不同。 3．初步认识波的概念。 （二）过程与方法 1．通过观察和实验，探究声音产生和传播的条件，培养学生初步研究问题的方法。 2．通过实验探究活动，锻炼学生初步的观察和实验能力。 3．通过对实验结论的拓展，培养学生看问题的全面性。 4．通过分析速度表，培养学生处理数据的能力。 （三）情感态度和价值观 1．通过教学活动，激发学生的学习物理兴趣，培养学生对科学的热爱，使学生养成善于观察的习惯。 2．感受声音的美妙，培养学生热爱大自然的情操。激发好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。 二、教学重难点 在完成科学探究方法的学习后，本节课可给学生一次科学探究的机会。声音是学生熟悉的现象，学生可以大胆提出问题，进行猜想，并设计简单的实验来进行探究，教材把声音放在此处恰到好处。 本节教学内容由“声音的产生”“声音的传播”和“人耳怎样听见声音”三部分内容组成。由于时间关系，只能完成前两个内容。教材通过帕斯卡实验设置悬念，引导学生探究欲望，教师可提供一些小器材，如音叉、橡皮筋、钢尺，引导学生做发声实验，进而讨论声音是怎样产生的呢，它们发声时有共同特征吗。当得出初步结论后，还有进一步引导，除了他们，其他物体发声都要振动吗？你能再举出例子吗？防止学生以偏概全，培养看问题的全面性。在演示真空不能传声时，由于瓶壁隔声原因，学生很难听见声音，这里我用到了扩音器，将话筒密封在瓶内，起到了很好的效果，直观的展示了推理法的应用过程。让学生经历科学探究过程，即提出问题→猜想与假设→实验检验得出结论→交流与反思，在获取知识的同时，也激发起学生学习物理知识的兴趣，初步培养学生动手实验、观察比较、归纳总结的能力和探究意识、创新意识。 教学重点：通过观察和实验，探究声音的产生和传播。 教学难点：做好真空不能传声实验，波的初步认识，声波波形的感性认识 三、教学策略 创设情景，通过让学生倾听、“制造”各种声音，把学生引入声的世界，从产生兴趣到提出问题，激发学生的学习兴趣。培养学生的问题意识，使学生善于发现和提出问题。接着围绕着声音的产生和传播，设计几个学生活动。通过开展探究和讨论，让学生在产生声音的过程和较多的现象中归纳出结论。对于声音的传播，引导学生从声波的形成领悟声音的传播需要介质。设计在固体和液体中传声的小实验，并用生活事例来验证结论。让学生在实践活动中体会声音的传播需要介质。教师通过真空不能传声实验演示声音在真空中不能传播。这里用到了推理法，让学生领悟理想实验的探究过程。声波形成过程很抽象，简单的动画直观的展示了声波形成的过程，使学生对波有初步的概念。波形是学习声波特征的一个重要手段，用软件显示各种声波波形，结合声波形成过程，可以给学生一个初步体验。对于声速，让学

单晶生长原理

直拉法：直拉法即切克老斯基法（Czochralski: Cz), 直拉法是半导体单晶生长用的最多的一种晶体生长技术。 直拉法单晶硅工艺过程 －引晶：通过电阻加热，将装在石英坩埚中的多晶硅熔化，并保持略高于硅熔点的温度，将籽晶浸入熔体，然后以一定速度向上提拉籽晶并同时旋转引出晶体； －缩颈：生长一定长度的缩小的细长颈的晶体，以防止籽晶中的位错延伸到晶体中； －放肩：将晶体控制到所需直径；－等径生长：根据熔体和单晶炉情况，控制晶体等径生长到所需长度；－收尾：直径逐渐缩小，离开熔体； －降温：降底温度，取出晶体，待后续加工 直拉法－几个基本问题 最大生长速度 晶体生长最大速度与晶体中的纵向温度梯度、晶体的热导率、晶体密度等有关。提高晶体中的温度梯度，可以提高晶体生长速度；但温度梯度太大，将在晶体中产生较大的热应力，会导致位错等晶体缺陷的形成，甚至会使晶体产生裂纹。为了降低位错密度，晶体实际生长速度往往低于最大生长速度。 熔体中的对流 相互相反旋转的晶体（顺时针）和坩埚所产生的强制对流是由离心力和向心力、最终由熔体表面张力梯度所驱动的。所生长的晶体的直径越大（坩锅越大），对流就越强烈，会造成熔体中温度波动和晶体局部回熔，从而导致晶体中的杂质分布不均匀等。实际生产中，晶体的转动速度一般比坩锅快1-3倍，晶体和坩锅彼此的相互反向运动导致熔体中心区与外围区发生相对运动，有利于在固液界面下方形成一个相对稳定的区域，有利于晶体稳定生长。 生长界面形状（固液界面） 固液界面形状对单晶均匀性、完整性有重要影响，正常情况下，固液界面的宏观形状应该与热场所确定的熔体等温面相吻合。在引晶、放肩阶段，固液界面凸向熔体，单晶等径生长后，界面先变平后再凹向熔体。通过调整拉晶速度，晶体转动和坩埚转动速度就可以调整固液界面形状。 生长过程中各阶段生长条件的差异 直拉法的引晶阶段的熔体高度最高，裸露坩埚壁的高度最小，在晶体生长过程直到收尾阶段，裸露坩埚壁的高度不断增大，这样造成生长条件不断变化（熔体的对流、热传输、固液界面形状等），即整个晶锭从头到尾经历不同的热历史：头部受热时间最长，尾部最短，这样会造成晶体轴向、径向杂质分布不均匀。 直拉法－技术改进： 一，磁控直拉技术 1，在直拉法中，氧含量及其分布是非常重要而又难于控制的参数，主要是熔体中的热对流加剧了熔融硅与石英坩锅的作用，即坩锅中的O2, 、B、Al等杂质易于进入熔体和晶体。热对流还会引起熔体中的温度波动，导致晶体中形成杂质条纹和旋涡缺陷。 2，半导体熔体都是良导体，对熔体施加磁场，熔体会受到与其运动方向相反的洛伦兹力作用，可以阻碍熔体中的对流，这相当于增大了熔体中的粘滞性。在生产中通常采用水平磁场、垂直磁场等技术。 3，磁控直拉技术与直拉法相比所具有的优点在于： 减少了熔体中的温度波度。一般直拉法中固液界面附近熔体中的温度波动达10 C以上，而施加0.2 T 的磁场，其温度波动小于 1 ℃。这样可明显提高晶体中杂质分布的均匀性，晶体的径向电阻分布均匀性也可以得到提高；降低了单晶中的缺陷密度；减少了杂质的进入，提高了晶体的纯度。这是由于在磁场作用下，熔融硅与坩锅的作用减弱，使坩锅中的杂质较少进入熔体和晶体。将磁场强度与晶体转动、坩锅转动等工艺参数结合起来，可有效控制晶体中氧浓度的变化；由于磁粘滞性，使扩散层厚度增大，可提高杂

(新)教案声音的产生和传播

课题：2.1声音的产生与传播 教材分析 本节是通过观察和实验，探究声音的产生和传播。教师组织、指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，并能得出正确结论，通过学习，要正确掌握两个结论：声音是由物体的振动产生的；声音的传播需要介质；同时，在教师的启发和引导下，初步了解解决物理问题所经常采用的方法，即提出问题→猜想和假说→实验检验→得出结论，让学生沿着这个思路开展活动。 教学目标 一、知识与技能 1.通过学生的观察和自主实验，教师的演示实验，知道声音是由物体振动产生的，知道声音的传播需要介质； 2.通过教材了解声音在不同的介质中传播速度不同，结合生活实际知道回声及回声的应用。 二、过程与方法 1.通过观察和实验的方法，探究声音是如何产生的，声音是如何传播的； 2.通过学生的活动，初步了解物理实验的过程和方法，锻炼学生初步的观察能力和研究物理问题的能力。 三、情感态度与价值观 1.通过教师、学生的双边活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，使学生乐于探索自然现象和日常生活现象中的物理学的道理； 2.注意在活动中培养乐于与其他同学合作的意识。 教学重点 通过观察和实验，探究声音的产生和传播。 教学难点 组织、指导学生在探究过程中，仔细观察、认真分析，并能得出正确结论。 教学设施 音叉、铁架台、真空罩实验装置、橡皮筋、泡沫塑料球、线、鼓、硬纸片、多媒体等。 教学方法 探究法、讨论法、实验法、观察法。 教学过程 一、创设问题情境，引入新课 （1）结合课本，利用多媒体或录音机播放“人与自然的和谐之声”（包括婴儿的啼哭、钢琴声、笛音、涛声、鸟叫声等）。（1分钟左右的综合视频） （2）教师：美好的音乐给大家带来了心灵的享受。声音是我们获取信息的主要渠道之一，关于声音你们还想知道什么呢？ （3）学生发挥想象力，大胆提出问题（教师把学生问题罗列在黑板上）。 （4）教师：要想知道这些问题的答案，就需要同学们和老师共同协作，一起去探究。让我们先来看看声音是如何产生的。（板书课题：声音的产生和传播） 二、师生共同活动，进行新课 1.探究声音的产生 (1) 探究过程 A、1分钟学生开放性实验：（学生自由活动，利用各种方法发声） 例如：摸着喉头发声，体验；学生用直尺按在桌边弹动使其发声，敲桌子…… 学生分析声音产生原因。

沪教版八上物理 第1章 声 1.1 声波的产生和传播 第1课时 声波的产生和传播

第1章声 1.1 声波的产生和传播第1课时声波的产生和传播 一、单项选择题（共2小题；共10分） 1. 如图所示的声现象中，能说明声波的传播需要介质的是 A. B. C. D. 2. 能说明“液体可以传播声波”的事例是 A. 我们听到雨滴打在雨伞上的“嗒嗒”声 B. 我们听到树枝上小鸟的“唧唧”声 C. 将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑 D. 人在小溪边听到“哗哗”的流水声 二、填空题（共8小题；共56分） 3. 如图所示是一组实验情景图，情景图中的现象表明：。

4. 声波除了能在气体中传播外，也能在和中传播。 宇航员在月球上只能依靠无线电通话，这是因为。 5. 声波在不同介质中传播的速度大小不同。多数情况下，声波在液体中的传播速度比在 气体中，在液体中的传播速度比在固体中（均选填“快”或“慢”）；声波在空气中传播的速度受影响。 6. 学生参加英语听力考试，这说明声波可以传递；医生利用超声波除 去人体内的结石，说明声波可以传递；渔民利用声呐探测大海鱼群，这属于应用声波传递。（均选填“信息”或“能量”） 7. 诗《枫桥夜泊》中包含了许多物理知识。例如：诗人能听到悠扬的“钟声”，是由于 钟的产生的，并通过传播到“客船”。而在月球上，宇航员无法直接对话，这是由于声波。 8. 在一根较长的钢管一端敲击一下，在另一端，耳朵紧贴钢管的同学可以听 到次声音，第一次声音是通过传播的。 9. 时，声波在空气中传播的速度是米/秒。不同介质中声波传播 的速度是（选填“相同”或“不同”）的。如果看见闪电后秒钟才听到雷声，那么闪电处距人约米。 10. 站在百米赛跑终点的裁到员，听到发令员枪响后才按秒表计时，记得某运动员的成 绩为秒。则该运动员的真实成绩（选填“大于”“小于” 或“等于”）秒，该运动员的真实成绩是秒。（空气中的声速约为米/秒）

声波的产生和传播

声波的产生和传播 田林三中张美兰 一、教学目标 1．知识与技能 （1）知道任何发声体都在振动。 （2）知道声波的产生。 （3）知道常温下声音在空气中传播速度。知道空气中的声速还跟气温有关。知道不同介质中声速不同。 2．过程与方法 通过实验，感受发声体的振动。观察振动在介质中的传播。 3．情感态度与价值观 了解声波的传播在生产、生活中的应用。 二、教学重点难点 重点：声波的传播。 难点：声波的传播形式。 三、教学资源与实验器材 教师：真空罩、抽气机、闹铃、低频扬声器、纵波演示仪（弹簧）。 学生：音叉、钢锯条、薄橡皮膜、杯子、钢锯条、蜡烛。 四、教学设计思路 本节课从阅读和讲解本章的章导图引入新课，通过学生的感受和3个演示实验引导学生总结出振动产生声音的结论。通过3个演示和1个学生实验让学生亲身体验声音可以在固、液、气三种介质中传播。由于声波的形式和传播过程较抽象，用弹簧波的演示实验来类比声波的传播效果比较好。接下来通过阅读教材和列举生活中的实例使学生了解不同介质中声音传播速度不同。结尾可请同学通过实例小结本节课的内容。为了吸引学生对声音研究的兴趣，选择科普性文章推荐给学生，并建议课余利用Internet搜索资料，以拓展学生的知识面。 五、教学流程

六、教学过程 （一）引入新课 活动Ⅰ 阅读章导图，引入新课。 （二）新课 1.1声音的产生和传播 1．声波的产生 活动Ⅱ （1）实验1 让学生用手摸着自己的喉头，感觉自己发声时声带振动的情形。 敲击音叉，并将发声的音叉浸入水中观察现象。 （2）设问 大家感觉到以上两个实验中的发声体都在“动”，请同学们再重复观察这两个实验，并用准确的语言描述。 答：发声体在振动． （3）实验2 将一根钢锯条固定后使其振动，并发出声音。 （4）实验3 将薄橡皮膜绷紧在杯口上，在上面撒一些泡沫塑料屑，敲动盆子，观察所看到的现象并推测其中的原因。 （5）设问 请同学们重复做以上实验，用手阻止一下钢锯条和橡皮膜，发生了什么？能否做到不振动而发声？ 答：发声时物体在振动，振动停止，发声也停止． 结论1：声音是由于发声体振动产生的。 教师强调：敲击盆子，盆子快速振动，使附近的空气一起振动，空气振动引起泡沫塑料屑的跳动，同时也将振动的能量传递给了泡沫塑料屑。 （6）实验4 当低频扬声器发声时，纸盒前方的烛焰会有怎样的反映？

高中化学选修三《第三章 晶体结构与性质》全套教案

第三章晶体结构与性质 第一节晶体常识 第一课时 教学目标设定： 1、通过实验探究理解晶体与非晶体的差异。 2、学会分析、理解、归纳和总结的逻辑思维方法，提高发现问题、分析问题和解决问题的能力。 3、了解区别晶体与非晶体的方法，认识化学的实用价值，增强学习化学的兴趣。 教学重难点： 1、晶体与非晶体的区别 2、晶体的特征 教学方法建议：探究法 教学过程设计： [新课引入]：前面我们讨论过原子结构、分子结构，对于化学键的形成也有了初步的了解，同时也知道组成千万种物质的质点可以是离子、原子或分子。又根据物质在不同温度和压强下，物质主要分为三态：气态、液态和固态，下面我们观察一些固态物质的图片。 [投影]：1、蜡状白磷； 2、黄色的硫磺； 3、紫黑色的碘； 4、高锰酸钾 [讲述]：像上面这一类固体，有着自己有序的排列，我们把它们称为晶体；而像玻璃这一类固体，本身原子排列杂乱无章，称它为非晶体，今天我们的课题就是一起来探究晶体与非晶体的有关知识。 [板书]：一、晶体与非晶体

[板书]：1、晶体与非晶体的本质差异 [提问]：在初中化学中，大家已学过晶体与非晶体，你知道它们之间有没有差异？[回答]：学生：晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点。 [讲解]：晶体有固定熔点，而非晶体无固定熔点，这只是晶体与非晶体的表观现象，那么他们在本质上有哪些差异呢？ [投影] 晶体与非晶体的本质差异 [板书]：自范性：晶体能自发性地呈现多面体外形的性质。 [解释]：所谓自范性即“自发”进行，但这里得注意，“自发”过程的实现仍需一定的条件。 例如：水能自发地从高处流向低处，但不打开拦截水流的闸门，水库里的水不能下泻。[板书]：注意：自范性需要一定的条件，其中最重要的条件是晶体的生长速率适当。[投影]：通过影片播放出，同样是熔融态的二氧化硅，快速的冷却得到玛瑙，而缓慢冷却得到水晶过程。 [设问]：那么得到晶体的途径，除了用上述的冷却的方法，还有没有其它途径呢？你能列举哪些？ [板书]：2、晶体形成的一段途径： （1）熔融态物质凝固； （2）气态物质冷却不经液态直接凝固（凝华）；

CZ法单晶生长原理及工艺流程

CZ生长原理及工艺流程 CZ法的基本原理，多晶体硅料经加热熔化，待温度合适后，经过将籽晶浸入、熔接、引晶、放肩、转肩、等径、收尾等步骤，完成一根单晶锭的拉制。炉内的传热、传质、流体力学、化学反应等过程都直接影响到单晶的生长与生长成的单晶的质量，拉晶过程中可直接控制的参数有温度场、籽晶的晶向、坩埚和生长成的单晶的旋转与升降速率，炉内保护气体的种类、流向、流速、压力等。 CZ法生长的具体工艺过程包括装料与熔料、熔接、细颈、放肩、转肩、等径生长和收尾这样几个阶段。 1．装料、熔料 装料、熔料阶段是CZ生长过程的第一个阶段，这一阶段看起来似乎很简单，但是这一阶段操作正确与否往往关系到生长过程的成败。大多数造成重大损失的事故(如坩埚破裂)都发生在或起源于这一·阶段。 2．籽晶与熔硅的熔接 当硅料全部熔化后，调整加热功率以控制熔体的温度。一般情况下，有两个传感器分别监测熔体表面和加热器保温罩石墨圆筒的温度，在热场和拉晶工艺改变不大的情况下，上一炉的温度读数可作为参考来设定引晶温度。按工艺要求调整气体的流量、压力、坩埚位置、晶转、埚转。硅料全部熔化后熔体必须有一定的稳定时间达到熔体温度和熔体的流动的稳定。装料量越大，则所需时间越长。待熔体稳定后，降下籽晶至离液面3～5mm距离，使粒晶预热，以减少籽经与熔硅的温度差，从而减少籽晶与熔硅接触时在籽晶中产生的热应力。预热后，下降籽晶至熔体的表面，让它们充分接触，这一过程称为熔接。在熔接过程中要注意观察所发生的现象来判断熔硅表面的温度是否合适，在合适的温度下，熔接后在界面处会逐渐产生由固液气三相交接处的弯月面所导致的光环(通常称为“光圈”)，并逐渐由光环的一部分变成完整的圆形光环，温度过高会使籽晶熔断，温度过低，将不会出现弯月面光环，甚至长出多晶。熟练的操作人员，能根据弯月面光环的宽度及明亮程度来判断熔体的温度是否合适。 3．引细颈 虽然籽晶都是采用无位错硅单晶制备的[16～19]，但是当籽晶插入熔体时，由于受到籽晶与熔硅的温度差所造成的热应力和表面张力的作用会产生位错。因此，在熔接之后应用引细颈工艺，即Dash技术，可以使位错消失，建立起无位错生长状态。 Dash的无位错生长技术的原理见7．2节。金刚石结构的硅单晶中位错的滑移面为{111}面。当以[l00]、[lll]和[ll0]晶向生长时，滑移面与生长轴的最小夹角分别为36．16°、l9．28°和0°。位错沿滑移面延伸和产生滑移，因此位错要延伸、滑移至晶体表面而消失，以[100]晶向生长最容易，以[111]晶向生长次之， 以[ll0]晶向生长情形若只存在延伸效应则位错会贯穿整根晶体。细颈工艺通

第3讲 晶体学基础知识

第3讲 教学要求：1. 复习明确晶体和非晶体的概念 2. 明确格子构造的概念以及与实际晶体构造之间的关系 3. 大致了解晶体的分类知识 4. 详细讲解并要求学生掌握记熟空间格子构造，熟练掌握14种布拉维格子 的构造特点及晶格参数的特点 5.熟练掌握晶面指数的标定步骤 教学重点：晶体的概念、布拉维格子构造、晶面指数的标定 教学难点：晶体学基础比较抽象，备课中需多准备形象立体感强的图形，讲解速度控制较慢，尽量引导学生课堂中记忆布拉维格子构造，通过例子联系晶面指数标 定过程 教学拓展：介绍《物相分析》、《材料研究方法》、《材料结构表征及应用》书中相应的部分以便学生课后参看 讨论：课堂上提问学生所掌握的晶体学基础知识的内容，比较选修有关结晶学课程的学生和未选修结晶学课程学生掌握晶体学知识的范围差异，抽10分钟左右的 时间讨论，以便掌握讲课难度和速度。 作业：1. 晶体和非晶体的概念？ 2. 熟练写出布7种拉维格子的名称和相应的晶格参数？ 晶体学基础知识 一．晶体的定义与特征 晶体的概念：人类对晶体的认识，是从石英开始的。古代人们把外形上具有规则的几何 多面体形态的石英（水晶）称为晶体。后来，人们把凡是天然的具有几何多面体的固体，例 如：石盐、方解石、磁石等都成为晶体。 有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６考证资料或关注桃报：奉献教育（店铺）

本世纪初（1912），X射线衍射分析方法的应用研究了晶体内部结构后，发现：一切晶体不论其外形如何，它的内部质点（原子、离子、、分子）都是有规则排列的，即：晶体内部相同质点在三维空间均呈周期性重复，构成了格子构造。因此，对晶体做出如下定义：晶体是内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。或者：晶体是具有格子构造的固体。 ?晶体是原子或者分子规则排列的固体； ?晶体是微观结构具有周期性和一定对称性的固体； ?晶体是可以抽象出点阵结构的固体; ?在准晶出现以后，国际晶体学联合会在 1992年将晶体的定义改为：“晶体是能够给出明锐衍射的固体。” 非晶质体：晶体内部质点在三维空间不做规律排列，不具格子构造，称为非晶质体或非晶质。例如：玻璃、塑料、沥青等。从内部结构来看，非晶质体中质点的分布无任何规律可循，其内部结构只具有统计均一性，非晶质体的性质在不同方向上是同一的。在外形上非晶质体不能自发地长成规则的几何多面体形态，而是一种无规则形态的无定形体。 晶体与非晶体 非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形，如玻璃、松香、石蜡等。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各向同性”。它没有固定的熔点。所以有人把非晶体叫做“过冷液体”或“流动性很小的液体”。 晶体和非非晶质体在一定条件下是可以转换的。列如：使用年久的玻璃，常会出现一些所谓的“霉点”，是因为玻璃向结晶态转变的雏晶，此过程成为：晶化或脱玻化，相反的转化，晶体因内部质点的规律排列受到破坏而向非晶体转变，称为非晶化或玻璃化。例如，某些含放射性元素的矿物晶体，由于放射性元素在蜕变过程中放出核能，破坏了晶体内部的结构，而产生了非晶质化的现象。