材料性能测试简介解读.ppt

第四节 旋光性和圆二色性 2) 线偏振光 二、偏振光的产生 三、旋光性 二、激活介质 3) 吸收法产生偏振光 某些物质对入射光所分解成的左旋、右旋圆偏振光的吸收率AL和AR不完全相同 出射光为两束频率相同、振幅不等、有一定位相差的—左旋、右旋圆偏振光，合成为椭圆偏振光 通过厚度为d的旋光物质后,射出的两束圆偏振光的位相差为 ??=2?(nL-nR)d/? 由于不等同的吸收，它们的振幅不再相等 E EL 1）旋光现象：当线偏振光沿某些晶体(如石英)的光轴方向传播,或通过某些溶液(如蔗糖、酒石酸溶液)时，其振动面以光的传播方向为轴发生旋转的现象。 ?称为该晶体的旋光率,单位是度/毫米 偏振光振动面旋转的角度Ψ与旋光物质的厚度d成正比 ???d 溶液中 ??[?]cd [?]为比旋光度 偏振片1 偏振片2 石英晶片 迎着光的传播方向看,使振动面沿顺时针方向旋转的 物质称为右旋物质,逆时针方向旋转的称为左旋物质. 左旋 右旋 当线偏振光通过有不对称结构的晶体或手性化合物的溶液（总称旋光性物质）时，组成平面偏振光的左旋圆偏光和右旋圆偏光在介质中的传播速度不同(即折射率不同nL ≠ nR)，使平面偏振光的偏振面旋转了一定的角度，因而造成旋光现象。 二、顺磁性 其中j被称为磁偶极矩 磁场对条形磁体的作用 顺磁体磁化过程 三、影响因素 1) 原子结构 惰性气体：典型的抗磁性 非金属：大多数具有抗磁性（氧和石墨例外） 金属：铜、银、金、汞等具有抗磁性 碱金属、碱土金属具有顺磁性 过渡金属多具有铁磁性 3) 其他因素：合金成分的影响 　　　　　　相变的影响等 2) 温度 第四节 铁磁性 一、 铁磁性的产生 1) 外斯假说 ①物体中存在着与外磁场无关的自发磁化， 其强度与温度有关 ②铁磁体内部分成很多微小的区域，称为“磁畴”。 　在外磁场作用下磁畴的取向发生变化。 为原子的能量， 为核a,b相互作用的势能 为电子之间、电子与核之间相互作用的能量项 为两个原子的电子交换位置产生的作用能，称为交换能 2) 自发磁化 （自旋平行） （自旋反平行） A0为铁磁体 (Fe、Co、Ni)或顺磁体 A0为反铁磁体 (Cr、Mn) 二、铁磁材料的测量：冲击法 感生电动势 感生电流 总电量 因为 代入得 闭路试样示意图 d) 冲击法测得的磁化曲线和磁滞回线 磁化曲线测量：K3闭合，R1调节电流， K1换向，磁感应从+B?-B,或-B? +B 所以 磁滞回线测量：调节R1达到磁化饱和，断开K3，读出检流计偏转?C 根据磁滞回线可得到剩余磁感应强度 Br和矫顽力Hc 二、固体热容理论 1) 杜隆-珀替定律 固体中原子有三个自由度，每个自由度平均能量为 单个原子能量为 恒容热容 其中KB为波尔兹曼常数 硅、锗的摩尔热容 理论过于简单，不能解释低温下热容减小的现象。 三、热容的测量 1) 量热计法 电加热法 2) 撒克司法 a) 原理及设备 测量样品与参比物的温差与温度的关系 四、热分析方法及其应用 1) 普通热分析：测量温度随时间的变化 2) 差热分析(DTA) b) 差热分析曲线 热电偶：DTA的关键元件 测量池：包括试样池和参比池 温控系统：在较大范围内实行线性升温 放大装置：将热电偶产生的电流放大 记录仪： 气体保护系统：氮气或氩气体系 c) 差热分析仪 3) 示差扫描量热法(DSC) a) 原理 具有两个独立的加热装置，采用热量补偿的方式保持两个量热器的平衡 b) 注意要点 取样：质量和几何形状 纯度：杂质会使峰值发生变化 4）热分析方法的应用 a) 测定聚合物的玻璃化转变温度 聚苯乙烯的DTA曲线 b) 共聚物结构的判断 三、热膨胀与其他性质的关系 1) 热膨胀与热容 Al2O3的比热容、热膨胀系数与温度的关系 热膨胀是固体材料受热以后晶格振动加剧而引起的容积膨胀，升高单位温度时能量的增量也就是热容的定义。所以热膨胀系数与热容有着相似的规律。 2) 热膨胀与熔点 当晶体结构类型相同时，结合能大的材料的熔点也高，也就是说熔点高的材料膨胀系数较小。对于单质晶体，熔点与原子半径之间有一定的关系，单质晶体的原子半径越小，结合能越大，熔点越高，热膨胀系数越小。 一、折射定律和反射定律 第二节 光的折射和反射 1) 反射角 2) 折射角 如第一介质为真空，则 折射和反射 二、反射率和透射率 1) 光的偏振：垂直于入射面的分量S 平行于入射面的分量P 2) 反射率：反射光通量 与入射光通量之比 反射率随入射角的变化 当光线垂直入射时， 光线以布儒斯特角入射时反射光是完全偏振光 4) 透射率：T+R=1（忽略