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良辰美景奈何天，便赏心乐事谁家院。则为你如花美眷，似水流年。——《汤显祖》 材料物理性能复习题 一． 概念题 压电体：某些电介质施加机械力而引起它们内部正负电荷中心相对位移，产生极化，从而导致介质两端表面内出现符 号相反的束缚电荷。在一定应力范围内，机械力与电荷呈线性可逆关系这类物质 导体：在外电场的作用下，大量共有化电子很易获得能量，集体定向流动形成电流的物体 半导体：能带结构的满带与空带之间也是禁带，但是禁带很窄，导电性能介于导体和半导体之间的物体 绝缘体：在外电场的作用下，共有化电子很难接受外电场的能量，难以导通电流的物体 热电效应：当材料存在电位差时会产生电流，存在温度差时会产生热流的这种现象 电光效应：铁电体的极化能随E 而改变，因而晶体的折射率也将随E 改变，这种由外电场引起晶体折射率的变化 一般吸收：在光学材料中，石英对所有可见光几乎都透明的，在紫外波段也有很好的透光性能，且吸收系数不变的这 种现象 选择吸收: 对于波长范围为3.5—5.0μm的红外光却是不透明的，且吸收系数随波长剧烈变化的这种现象 发光效率：发光体把受激发时吸收的能量转换为光能的能力 hv E E E 受激辐射：当一个能量满足 = 2- 1 的光子趋近高能级 2 的原子时，入射的光子诱导高能级原子发射一个和自己性 质完全相同的光子的过程 因瓦效应：将与因瓦反常相关联的其它物理特性的反常行为 二、 简答题 (1) 电介质导电的概念、详细类别、来源。 概念：并不是所有的电介质都是理想的绝缘体，在外电场作用下，介质中都会有一个很小的电流 类别：一类是源于晶体点阵中基本离子的运动，称为离子固有电导或本征电导，这种电导是热缺陷形成的，即是由离 子自身随着热运动的加剧而离开晶格点阵形成。另一类是源于结合力较弱的杂质离子的运动造成的，称为杂质电导 来源（导电方式）：电子与空穴（电子电导）；移动额正负离子电导 （离子电导）。对于离子电导，必须需要指出的是： 在较低场强下，存在离子电导；在高场强下，呈现电子电导。 (2) 硬磁材料与软磁材料各自的特点与区别。 软磁材料：磁滞回线瘦长，μ高、 M 高、 H 小、 M 低，如变压器铁芯，常用材料如工业纯铁、硅铁、铁镍合金、 s c r 铁钴合金等。 硬磁（永磁）材料：磁滞回线短粗，μ低、 H 与 M 高，常用材料如铁氧体、铝镍、稀土钴、稀土镍合金等，80 年 c r 代发展的Nd-Fe-B 系合金 M /M 接近于1 的矩形回线材料即矩磁材料是理想的磁记录材料。 r s (3) 请简要回答热电性的三个基本热电效应。 (4) 电滞回线的各个物理量的名称和物理意义。 P E P P E 极化强度 ，外加电场 ，饱和极化强度 s，剩余极化强度 r，矫顽电场强度 c (5) 磁滞回线的各个物理量的名称和物理意义。 Hs 称为使磁化强度达到饱和时的磁场强度，饱和磁感应强度 B Ms 称为饱和磁化强度，M 称为剩余 s， r 磁化强度，要使M 降至0，必须施加一反向磁场－H ， H 称为磁矫顽力， c c (6) 请基于磁化率给物质磁性分类，并说明各类的物质磁化难以程度。 (7) 简要回答物质磁性的来源 任何物质由原子组成，原子又有带正电的原子核（核子）和带负电的电子构成。核子和电 子本身 都在做自旋运动，电子又沿一定轨道绕核子做循规运动。它们的这些运动形成闭合电流，从而 产 生 磁矩。 材料磁性的本源是：材料内部电子的循规运动和自旋运动。 (8) 为什么自发磁化要分很多的磁畴。 交换能力图使整个晶体自发磁化至饱和，磁化方向沿着晶体易磁化方向，就使交换能和各向异性能都达到最小值。但 必然在端面处产生磁极，形成退磁化场，增