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专题一 激光部分 什么是自发辐射，受激辐射，受激吸收？ 答： a.自发辐射：处于高能态的原子不稳定,在激发态停留的时间非常短（数量级约为10-8s），会自发地返回基态去，同时放出一个光子。这种自发地从激发态跃迁至较低的能态而放出光子的过程，叫做自发辐射。 b.受激辐射：当原子处于激发态E2时，如果恰好有能量 E2-E1的光子射来，在入射光子的影响下，原子会发出一个同样的光子而跃迂到低能级E1上去，这种辐射叫做受激辐射。 .受激吸收：处于低能级的原子（El），受到外来光子的激励下，在满足能量恰好等于低、高两能级之差（△E）时，该原子就吸收这部分能量，跃迁到高能级（E），即△E=E-E1。这一过程被称之为受激吸收。 激光的基本特征包括哪些？ 答： 1.单向性极好；2.相干性好；3.单色性极强；4.高亮度； 激光器的基本结构？各部分实现的基本功能？ 答：a工作物质：实现粒子数反转,产生光的受激辐射放大作用; b泵浦源：为实现工作物质中的粒子数反转提供所需的外界能量; c光学谐振腔：(1) 为建立激光振荡提供正反馈; (2) 谐振腔的参数影响输出激光束的质量—选模作用。 激光器中光学谐振腔的作用？ 答：（1）使激光具有极好的方向性（沿轴线）； （2）增强光放大作用（延长了工作物质）； （3）使激光具有极好的单色性——选频。 光与物质作用受激吸收的几率和哪些因素有关？ 答：1 只有外来光子能量时，才能引起受激辐射2跃迁概率不仅与原子性质有关，还与辐射场的有关。激光通信 方向性极好单色相干光 2. 临界磁场（Hc ）与临界温度（Tc）、临界电流（Ic ）之间的关系？ 答：1.Hc(T)随温度的变化一般可以近似地表示为抛物线关系：式中，Hc０是绝对零度时的临界磁场。2.临界电流随温度变化的关系有：式中，是绝对零度时的临界电流。 3.超导材料的基本特性？ 答：1．零电阻效应2．超导体的完全抗磁性（迈斯纳效应） 4.超导磁悬浮列车的工作原理，并且说明其优缺点？ 答：1.利用超导材料的抗磁性，将超导材料放在一块永久磁体的上方，由于磁体的磁力线不能穿过超导体，磁体和超导体之间会产生排斥力，使超导体悬浮在磁体上方。利用这种磁悬浮效应可以制作高速超导磁悬浮列车。2.优点：能耗低、速度快、安全性能好、舒适、占地面积小。缺点：成本高. 5．超导在交通、储能、电力传输、医学、磁分离等方面有哪些应用？这些应用利用了超导的哪些性质？ 答：1、交流超导发电机 　　在电力领域，利用超导线圈磁体可以将发电机的磁场强度提高到5万～6万高斯，并且几乎没有能量损失，这种发电机便是交流超导发电机。 2、超导输电线路　 　　超导材料还可以用于制作超导电线和超导变压器，从而把电力几乎无损耗地输送给用户。 3超导贮能 　　超导材料在输送电流时，不会损耗电力，故用它可把作发电机可以做得很小。 4超导磁悬浮列车 5在磁分离技术方面，超导体主要是利用超导线圈产生的强大磁力从食物和各种原材料(如刚玉、方解石、砂石等)中把有铁磁性或顺磁性的杂质清除出去。故超导体被称作剔除杂质的能手。 6超导材料在医学方面，可以用来制造一种能测量极微小的电压和电流的电子元件，叫做超导量子干涉器件。 二.利用性质：零电阻、抗磁性。 专题 表面效应 小尺寸效应 量子尺寸效应 宏观量子隧道效应 2典型的纳米材料有哪些，它们有哪些用途？ 答：纳米颗粒型材料 用途：高密度磁记录材料、吸波隐身材料、磁流体材料、防辐射材料、单晶硅和精密光学器件抛光材料、微芯片导热基与布线材料、微电子封装材料、光电子材料、电池电极材料、太阳能电池材料、高效催化剂、高效助燃剂、敏感元件、高韧性陶瓷材料、人体修复材料和抗癌制剂等。 纳米固体材料 用途：Fe-B纳米, 纳米陶瓷，纳米金属等。 纳米膜材料 用途：功能性的薄膜材料一直是人们研究的热点，例如 H.Matsuda 等人制备的 Fe-P纳米薄膜具有优良的磁性能;纳米硅薄膜是一种新型低维人工半导体材料；Eniko TothKadar 等人用脉冲电沉积法制备的Ni 纳米晶薄膜，具有良好的电传导性；杨仕清等人研究了纳米双相交换耦合多层膜a-Fe/ Nd- Fe4B永磁体的磁性能；利用巨磁电阻效应制成的读出磁头可显著提高磁盘的存储密度；利用巨磁电阻效应制作磁阻式传感器可大大提高灵敏度。 纳米磁性液体材料 用途：做为密封材料、新型润滑剂阻尼器件、磁性药液等。 碳纳米管 用途：在电子方面，利用碳纳米管奇异的电学性能，可将其应用于超级电容器、场发射平板显示器、晶体管集成电路等领域。在材料方面，可将其应用于金属、水泥、塑料、纤维等诸多复合材料领域。它是迄今为止最好的贮氢材料，并可作为多类反应的催化剂的优良载体