物理学11章习题解答(第三版)
[物理学11章习题解答]
11-1如果导线中得电流强度为8、2 a，问在15 s内有多少电子通过导线得横截面？
解设在t秒内通过导线横截面得电子数为n，则电流可以表示为
,
所以
、
11-2 在玻璃管内充有适量得某种气体，并在其两端封有两个电极，构成一个气体放电管。当两极之间所施加得电势差足够高时，管中得气体分子就被电离，电子与负离子向正极运动，正离子向负极运动，形成电流。在一个氢气放电管中，如果在3 s内有2、8?1018 个电子与1、0?1018 个质子通过放电管得横截面，求管中电流得流向与这段时间内电流得平均值。
解放电管中得电流就是由电子与质子共同提供得，所以
、
电流得流向与质子运动得方向相同。
11-3 两段横截面不同得同种导体串联在一起，如图11-7所示，两端施加得电势差为u。问：
(1)通过两导体得电流就是否相同？
(2)两导体内得电流密度就是否相同？
(3)两导体内得电场强度就是否相同？
(4)如果两导体得长度相同，两导体得电阻之比等于什么？
(5)如果两导体横截面积之比为1: 9，求以上四个问题中各量得比例关系，
以及两导体有相同电阻时得长度之比。
解
(1)通过两导体得电流相同，。
(2)两导体得电流密度不相同，因为
,
图11-7
又因为
,
所以
、
这表示截面积较小得导体电流密度较大。
(3)根据电导率得定义
,
在两种导体内得电场强度之比为
、
上面已经得到，故有
、
这表示截面积较小得导体中电场强度较大。
(4)根据公式
,
可以得到
,
这表示，两导体得电阻与它们得横截面积成反比。
(5)已知，容易得到其她各量得比例关系
,
,
,
、
若，则两导体得长度之比为
、
11-4两个同心金属球壳得半径分别为a与b(>a)，其间充满电导率为σ得材料。已知σ就是随电场而变化得，且可以表示为σ = ke，其中k为常量。现在两球壳之间维持电压u，求两球壳间得电流。
解在两球壳之间作一半径为r得同心球面，若通过该球面得电流为i，则
、
又因为
,
所以
、
于就是两球壳之间得电势差为
、
从上式解出电流i，得
、
11-5一个电阻接在电势差为180 v电路得两点之间，发出得热功率为250w。现将这个电阻接在电势差为300 v得电路上，问其热功率为多大？
解根据焦耳定律，热功率可以表示为
,
该电阻可以求得，为
、
当将该电阻接在电压为u2= 300 v得电路上时其热功率为
、
11-7当对某个蓄电池充电时，充电电流为2、0 a，测得蓄电池两极间得电势差为6、6 v；当该蓄电池放电时，放电电流为3、0 a，测得蓄电池两极间得电势差为5、1 v。求该蓄电池得电动势与内阻。
解设蓄电池得电动势ε、为内阻为r。充电时，电流为i1 = 2、0 a，两端得电压为
u1 = 6、6 v，所以
、(1)
放电时，电流为i2= 3、0 a，两端得电压为u2= 5、1 v，所以
、(2)
以上两式联立，解得
,
、
11-8 将阻值为3、6 ω得电阻与电动势为2、0 v得电源相联接，电路中得电流为0、51 a，求电源得内阻。
解在这种情况下，电路得电流可以表示为
、
由此解得电源得内阻为
、
11-9 沿边长为a 得等边三角形导线流过电流为I ，求： (1)等边三角形中心得磁感应强度；
(2)以此三角形为底得正四面体顶角得磁感应强度。 解
(1)由载流导线ab 在三角形中心o (见图11-8)产生得磁感应强度b 1得大小为
,
式中
,
、 于就是
、
由三条边共同在点o 产生得磁感应强度得大小为 ,
方向垂直于纸面向里。
(2)图11-9 (a)表示该四面体，点p 就就是四面体得顶点。载流导线ab 在点p 产生得磁感应强度得大小为
,
式中b 就是点p 到ab 得距离，显然
、
α1 = pad = 60? ，α2= π-?pbd = 120?，于就是
,
b *处于平面pcd 之内、并与pd 相垂直，如图11-9 (b)所示。由图11-9 (b)还可以瞧到，b *与竖直轴线op 得夹角为α，所以载流导线ab 在点p 产生得磁感应强度沿该竖直轴得分量为
图11-8 图11-9
、
由于对称性，载流导线bc 与ca 在点p 产生得磁感应强度沿竖直轴得分量，与上式相同。同样由于对称性，三段载流导线在点p 产生得磁感应强度垂直于竖直轴得分量彼此抵消。所以点p 得实际磁感应强度得大小为
,
方向沿竖直轴po 向下。
11-10 两个半径相同、电流强度相同得圆电流，圆心重合，圆面正交，如图11-10所示。如果半径为r ，电流为i ，求圆心处得磁感应强度b 。
解 两个正交得圆电流，一个处于xy 平面内，产生得磁感应强度b 1，沿z 轴正方向，另一个处于xz 平面内，产生得磁感应强度b 2，沿y 轴正方向。这两个磁感应强度得大小相等，均为
、
圆心o 处得磁感应强度b 等于以上两者得合成，b 得大
小为
,
方向处于yz 平面内并与轴y 得夹角为45?。
11-11 两长直导线互相平行并相距d ，它们分别通以同方向得电流i 1 与i 2。a 点到两导线得距离分别为r 1 与r 2，如图11-11所示。如果d = 10、0 cm , i 1 = 12 a ，i 2= 10 a ，r 1 = 6、0 cm ，r 2= 8、0 cm ，求a 点得磁感应强度。
解 由电流i 1与i 2在点a 产生得磁感应强度得大小
分别为
与
,
它们得方向表示在图11-11中。
r 1与r 2之间得夹角α，在图中画作任意角，而实际上这就是一个直角，原因就是
,
图11-10
图11-11
所以b 1与b 2必定互相垂直。它们合成得磁感应强度b 得大小为
、
设b 1与b 2得夹角为 ，则
,
、
11-14 一长直圆柱状导体，半径为r ，其中通有电流i ，并且在其横截面上电流密度均匀分布。求导体内、外磁感应强度得分布。
解 电流得分布具有轴对称性，可以运用安培环路定理求解。
以轴线上一点为圆心、在垂直于轴线得平面内作半径为r 得圆形环路，如图11-12所示，在该环路上运用安培环路定理：
在圆柱体内部
,
由上式解得
(当 时)、
在圆柱体外部
,
由上式解得
(当 时) 、
11-15 一长直空心圆柱状导体，电流沿圆周方向流动，并且电流密度各处均匀。若导体得内、外半径分别为r 1与r 2，单位长度上得电流为i ，求空心处、导体内部与导体以外磁感应强度得分布。
解 电流得这种分布方式，满足运用安培环路定理求解所要求得对称性。必须使所取环路得平面与电流相垂直，图11-13中画得三个环路就就是这样选取得。
在管外空间：取环路1，并运用安培环路定理，得
, 、
在管内空间：取环路2，并运用安培环路定理，得
,
图11-12
图11-13
即
, 、
b 2得方向可用右手定则确定，在图11-13中用箭头表示了b 2方向。
在导体内部，取环路3，ab 边处于导体内部，并与轴线相距r 。在环路3上运用安培环路定理，得
,
整理后，得
,
于就是可以解得 ,
方向向左与轴线平行。
12-16 有一长为l = 2、6?10-2m 得直导线，通有i = 15 a 得电流，此直导线被放置在磁感应强度大小为b = 2、0 t 得匀强磁场中，与磁场方向成α = 30?角。求导线所受得磁场力。
解 导线与磁场方向得相对状况如图12-15所示。根据
安培定律
,
导线所受磁场力得大小为
,
力得方向垂直于纸面向里。
11-17 有一长度为1、20 m 得金属棒，质量为0、100 kg ，用两根细线缚其两端并悬挂于磁感应强度大小为1、00 t 得匀强磁场中，磁场得方向与棒垂直，如图11-16所示。若金属棒通以电流时正好抵消了细线原先所受得张力，求电流得大小与流向。
解 设金属棒所通电流为i 。根据题意，载流金属棒在磁场中所受安培力与其重力相平衡，即
,
所以
、
电流得流向为自右向左。
图12-15
图11-16
11-18 在同一平面内有一长直导线与一矩形单匝线圈，矩形线圈得长边与长直导线平行，如图11-17所示。若直导线中得电流为i 1 = 20 a ，矩形线圈中得电流为i 2= 10 a ，求矩形线圈所受得磁场力。
解 根据题意，矩形线圈得短边bc 与da (见图11-18)所受磁场力得大小相等、方向相反，互相抵消。所以矩形线圈所受磁场力就就是其长边ab 与cd 所受磁场力得合力。ab 边所受磁场力得大小为
,
方向向左。cd 边所受磁场力得大小为
,
方向向右。矩形线圈所受磁场力得合力得大小为 ,
方向沿水平向左，与图11-18中f 1得方向相同。 11-19 在半径为r 得圆形单匝线圈中通以电流i 1 ，另在
一无限长直导线中通以电流i 2，此无限长直导线通过圆线圈得中心并与圆线圈处于同一平面内，如图11-19所示。求圆线圈所受得磁场力。
解 建立如图所示得坐标系。根据对称性，整个圆线圈所受磁场力得y 分量为零，只考虑其x 分量就够了。在圆线圈上取电流元i 1 d l ，它所处位置得方位与x 轴得夹角为 ，如图所示。电流元离开y 轴得距离为x ，长直电流在此处产生得磁场为
、
电流元所受得磁场力得大小为
、
这个力得方向沿径向并指向圆心(坐标原点)。将
、
代入上式，得
、
其x 分量为
,
整个圆线圈所受磁场力得大小为
,
图11-18
图11-17
图11-19
负号表示f x沿x轴得负方向。
11-20有一10匝得矩形线圈，长为0、20 m，宽为0、15 m，放置在磁感应强度大小为1、5?10-3 t得匀强磁场中。若线圈中每匝得电流为10 a，求它所受得最大力矩。
解该矩形线圈得磁矩得大小为
,
磁矩得方向由电流得流向根据右手定则确定。
当线圈平面与磁场方向平行，也就就是线圈平面得法向与磁场方向相垂直时，线圈所受力矩为最大，即
、
11-21当一直径为0、020 m得10匝圆形线圈通以0、15 a电流时，其磁矩为多大？若将这个线圈放于磁感应强度大小为1、5 t得匀强磁场中，所受到得最大力矩为多大？
解线圈磁矩得大小为
、
所受最大力矩为
、
11-22由细导线绕制成得边长为a得n匝正方形线圈，可绕通过其相对两边中点得铅直轴旋转，在线圈中通以电流i，并将线圈放于水平取向得磁感应强度为b得匀强磁场中。求当线圈在其平衡位置附近作微小振动时得周期t。设线圈得转动惯量为j，并忽略电磁感应得影响。
解设线圈平面法线与磁感应强度b成一微小夹角α，线圈所受力矩为
、(1)
根据转动定理，有
,
式中负号表示l得方向与角加速度得方向相反。将式(1)代入上式，得
,
或写为
、 (2)
令
,(3)
将式(3)代入式(2)，得
(4)
因为ω就是常量，所以上式就是标准得简谐振动方程，立即可以得到线圈得振动周期，为
、
11-23假如把电子从图11-20中得o点沿y方向以1、
0?107 m?s-1 得速率射出，使它沿图中得半圆周由点o到达点a，
求所施加得外磁场得磁感应强度b得大小与方向，以及电子到
达点a得时间。
图11-20
解要使电子沿图中所示得轨道运动，施加得外磁场得方
向必须垂直于纸面向里。磁场得磁感应强度得大小可如下求得,
、
电子到达点a得时间为
、
11-24电子在匀强磁场中作圆周运动，周期为t = 1、0?10-8 s。
(1)求磁感应强度得大小；
(2)如果电子在进入磁场时所具有得能量为3、0?103 ev，求圆周得半径。
解
(1)洛伦兹力为电子作圆周运动提供了向心力，故有
,
由此解出b，得
、
(2)电子在磁场中作圆周运动得轨道半径可以表示为
,
将代入上式，得
、
11-25电子在磁感应强度大小为b = 2、0?10-3 t得匀强磁场中，沿半径为r = 2、0 cm得螺旋线运动，螺距为h = 5、0 cm。求电子得运动速率。
解电子速度垂直于磁场得分量可如下求得
,
所以
、
电子速度平行于磁场得分量v// 可根据螺距得公式求得
,
所以
、
于就是，电子得运动速率为
、
11-26在匀强磁场中叠加一匀强电场，让两者互相垂直。假
如磁感应强度与电场强度得大小分别为b = 1、0?10-2 t与e = 3、
0?104 v?m-1 ，问垂直于磁场与电场射入得电子要具有多大得速率
才能沿直线运动？
解根据题意，电场、磁场与电子得运动速度v三者得相对
取向如图11-21所示。要使电子沿直线运动，速度v得大小应满图11-21
足
,
所以速度得大小应为
、
11-29半径为r得磁介质球被均匀磁化，磁化强度为m，求：
(1) 由磁化电流在球心产生得磁感应强度与磁场强度；
(2)由磁化电流产生得磁矩。
解
(1)取球心o为坐标原点、z轴水平向右建立如图11-14
所示得坐标系。根据
,
可以确定介质球表面得磁化电流得大小为
,
图11-14
磁化电流得方向如图所示。在球面上取宽度为d l得环，环上得磁化电流在球心o产生得磁感应强度可以表示为
、
k就是z方向得单位矢量。将、与代入上式积分，得
,
或写为矢量
、
磁场强度为
、
这表明，球内得磁场强度得方向与磁化强度得方向相反。
(2)上一问所取得表面环得磁矩为
,
式中就是圆环所包围得面积，代入上式并积分，得
,
或写为矢量
、
可见，整个磁介质球由磁化电流产生得磁矩等于磁介质得磁化强度与体积得乘积。从磁化强度得定义瞧，这个结论就是显而易见得。
11-30半径为r、磁导率为μ1 得无限长磁介质圆柱体(做内导
体)与半径为r ( > r )得无限长导体圆柱面(做外导体)同心放置，在
圆柱体与圆柱面之间充满磁导率为μ2得均匀磁介质(做绝缘体)，
这样就构成了一根无限长得同轴电缆，如图11-15所示。现在内、
外导体上分别通以电流i与-i，并且电流在内、外导体横截面上
分布均匀，试求：
(1)圆柱体内任意一点得磁场强度与磁感应强度；
(2)圆柱体与圆柱面之间任意一点得磁场强度与磁感应强度；
(3)圆柱面外任意一点得磁场强度与磁感应强度。
解电流与磁介质得分布都满足轴对称，可以用普遍形式得安图11-15
培环路定理求解。在垂直于轴线得平面内，作三个同心圆，它们分别处于圆柱体内、圆柱体与圆柱面之间以及圆柱面外，其半径分别就是r1、r2与r3，如图11-15所示。
(1)在圆柱体内部，以半径为r1得圆作为环路，，运用安培环路定理，得
,
,
、
(2)在圆柱体与圆柱面之间得绝缘体内，以半径为r2得圆作为环路，r < r2 < r，运用安培环路定理，得
,
,
、
(3)在圆柱面之外，以半径为r3得圆作为环路，r3 > r，运用安培环路定理，得
,
,
、
11-31一个螺绕环单位长度上得线圈匝数n = 10 cm-1 ，绕组中得电流i = 2、0 a。当在螺绕环内充满磁介质时，测得其中磁感应强度b = 1、0 t，试求：
(1)磁介质存在与不存在时，环内得磁场强度；
(2)磁介质存在与不存在时，环内得磁化强度；
(3)磁介质得相对磁导率。
解在环内取半径为r得同心圆形环路，如图11-16所示。
(1)磁介质不存在时：
,
,
图11-16
、
方向如图中箭头所示。
磁介质存在时磁场强度不变。
(2)磁介质不存在时磁化强度为零，即
、
磁介质存在时：
、
方向如图中箭头所示。
(3)磁介质得相对磁导率：
、
11-32 假如在相对磁导率为μr得均匀磁介质内部一点得传导电流密度为j0 ，试求该点附近得磁化电流密度j'。
解在磁介质内任取一闭合环路l，并运用安培环路定理
、(1)
式中s就是以l为边界得曲面。另外有
、(2)
将关系式代入式(1)，得
,
因为磁介质就是均匀得，所以μr为常量，可以提到积分号之外，故上式可以写为
、(3)
比较式(3)与式(2)，得
、
因为l就是任意画得，所以可以将它缩小为一点，于就是由上式可得
,
即
、
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一填空题 1、X射线管的负极，包括灯丝和聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压和灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中，用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损失__和__辐射损失__. 5、X射线在空间某一点的强度是指单位时间通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。 6、在医学应用中，常用X射线的量和质来表示X射线的强度，量是质是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ／ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc／ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关，仅与物质的___每克电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时，__μp／ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时，μp／ρ Zln(hυ)________________。 12、在X射线与物质的相互作用时，整个诊断X射线的能量围都有__ 10keV-100keV __产生，所占比例很小，对辐射屏蔽的影响不大。
13、在X射线与物质的相互作用时，总的衰减系数μ／ρ=_μτ／ρ+μc／ρ+μp／ρ+μcoh／ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时，在10keV～100MeV能量围的低能端部分_____光电__效应占优势，中间部分____康普顿___效应占优势，高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___和___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减和物质所致的_____吸收____衰减. 19、X射线影像是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时，胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10％__，其余的光密度都是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶，灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____. 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。 24、X－CT的本质是___衰减系数___成像. 25、窗口技术中的窗宽是指___放大的灰度围上下限之差____ 26、窗口技术中的窗位是指大围的中心灰度值
大学物理第一章质点运动学习题解(详细、完整)
第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 解：加速度是描写质点状态变化的物理量，速度是描写质点运动状态的物理量，故填“速度”。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0，a n =常量的运动是 运动。 解：匀速率；直线；匀速直线；匀速圆周。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟，他能以与水平成30°角，其值为30m/s 的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为 （)m/s 102=g 。 解：此沟的宽度为 m 345m 10 60sin 302sin 220=??==g R θv 1–4 一质点在xoy 平面运动，运动方程为t x 2=，229t y -=，位移的单位为m ，试写出s t 1=时质点的位置矢量__________；s t 2=时该质点的瞬时速度为__________，此时的瞬时加速度为__________。 解：将s t 1=代入t x 2=，229t y -=得 2=x m ，7=y m s t 1=故时质点的位置矢量为 j i r 72+=（m ） 由质点的运动方程为t x 2=，229t y -=得质点在任意时刻的速度为 m/s 2d d ==t x x v ，m/s 4d d t t x y -==v s t 2=时该质点的瞬时速度为 j i 82-=v （m/s ） 质点在任意时刻的加速度为 0d d ==t a x x v ，2m/s 4d d -==t a y y v s t 2=时该质点的瞬时加速度为j 4-m/s 2 。
固体物理学》概念和习题 答案
《固体物理学》概念和习 题答案 The document was prepared on January 2, 2021
《固体物理学》概念和习题固体物理基本概念和思考题： 1.给出原胞的定义。 答：最小平行单元。 2.给出维格纳-赛茨原胞的定义。 答：以一个格点为原点，作原点与其它格点连接的中垂面(或中垂线)，由这些中垂面(或中垂线)所围成的最小体积(或面积)即是维格纳-赛茨原胞。 3.二维布喇菲点阵类型和三维布喇菲点阵类型。 4. 请描述七大晶系的基本对称性。 5. 请给出密勒指数的定义。 6. 典型的晶体结构（简单或复式格子，原胞，基矢，基元坐标）。 7. 给出三维、二维晶格倒易点阵的定义。 8. 请给出晶体衍射的布喇格定律。 9. 给出布里渊区的定义。 10. 晶体的解理面是面指数低的晶面还是指数高的晶面为什么 11. 写出晶体衍射的结构因子。 12. 请描述离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体的结合力形式。 13. 写出分子晶体的雷纳德-琼斯势表达式，并简述各项的来源。 14. 请写出晶格振动的波恩-卡曼边界条件。 15. 请给出晶体弹性波中光学支、声学支的数目与晶体原胞中基元原子数目之间的关系以及光学支、声学支各自的振动特点。（晶体含N个原胞，每个原胞含p个原子，问该晶体晶格振动谱中有多少个光学支、多少个声学支振动模式）
16. 给出声子的定义。 17. 请描述金属、绝缘体热容随温度的变化特点。 18. 在晶体热容的计算中，爱因斯坦和德拜分别做了哪些基本假设。 19. 简述晶体热膨胀的原因。 20. 请描述晶体中声子碰撞的正规过程和倒逆过程。 21. 分别写出晶体中声子和电子分别服从哪种统计分布（给出具体表达式） 22. 请给出费米面、费米能量、费米波矢、费米温度、费米速度的定义。 23. 写出金属的电导率公式。 24. 给出魏德曼-夫兰兹定律。 25. 简述能隙的起因。 26. 请简述晶体周期势场中描述电子运动的布洛赫定律。 27. 请给出在一级近似下，布里渊区边界能隙的大小与相应周期势场的傅立叶分量之间的关系。 28. 给出空穴概念。 29. 请写出描述晶体中电子和空穴运动的朗之万（Langevin）方程。 30. 描述金属、半导体、绝缘体电阻随温度的变化趋势。 31. 解释直接能隙和间接能隙晶体。 32. 请说明本征半导体与掺杂半导体的区别。 33. 请解释晶体中电子的有效质量的物理意义。 34. 给出半导体的电导率。 35. 说明半导体的霍尔效应与那些量有关。 36. 请解释德哈斯-范阿尔芬效应。
医学影像物理学题库
一填空题 1、X射线管的负极,包括灯丝与聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压与灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中,用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损失__与__辐射损失__、 5、X射线在空间某一点的强度就是指单位时间内通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总与。 6、在医学应用中,常用X射线的量与质来表示X射线的强度,量就是质就是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ／ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc／ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关,仅与物质的___每克电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时,__μp／ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时,μp／ρ Zln(hυ)________________。 12、在X射线与物质的相互作用时,整个诊断X射线的能量范围内都
有__ 10keV-100keV __产生,所占比例很小,对辐射屏蔽的影响不大。 13、在X射线与物质的相互作用时,总的衰减系数μ／ρ=_μτ／ρ+μc／ρ+μp／ρ+μcoh／ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时,在10keV～100MeV能量范围的低能端部分_____光电__效应占优势,中间部分____康普顿___效应占优势,高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线就是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过就是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___与___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减与物质所致的_____吸收____衰减、 19、X射线影像就是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时,胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10％__,其余的光密度都就是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶,灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____、 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。 24、X－CT的本质就是___衰减系数___成像、 25、窗口技术中的窗宽就是指___放大的灰度范围上下限之差____
大学物理第一章 习题
第一章 质点运动学 1–1 描写质点运动状态的物理量是 。 1–2 任意时刻a t =0的运动是 运动；任意时刻a n =0的运动是 运动；任意时刻a =0的运动是 运动；任意时刻a t =0，a n =常量的运动是 运动。 1–3 一人骑摩托车跳越一条大沟，他能以与水平成30°角，其值为30m/s 的初速从一边起跳，刚好到达另一边，则可知此沟的宽度为 （)m /s 102=g 。 1–4 一质点在xoy 平面内运动，运动方程为t x 2=，229t y -=，位移的单位为m ，试写出s t 1=时质点的位置矢量__________；s t 2=时该质点的瞬时速度为__________，此时的瞬时加速度为__________。 1–5 一质点沿x 轴正向运动，其加速度与位置的关系为x a 23+=，若在x =0处，其速度m /s 50=v ，则质点运动到x =3m 处时所具有的速度为__________。 1–6 一质点作半径R =1.0m 的圆周运动，其运动方程为t t 323+=θ，θ以rad 计，t 以s 计。则当t =2s 时，质点的角位置为________；角速度为_________；角加速度为_________；切向加速度为__________；法向加速度为__________。 1–7 下列各种情况中，说法错误的是[ ]。 A ．一物体具有恒定的速率，但仍有变化的速度 B ．一物体具有恒定的速度，但仍有变化的速率 C ．一物体具有加速度，而其速度可以为零 D ．一物体速率减小，但其加速度可以增大 1–8 一个质点作圆周运动时，下列说法中正确的是[ ]。 A ．切向加速度一定改变，法向加速度也改变 B ．切向加速度可能不变，法向加速度一定改变 C ．切向加速度可能不变，法向加速度不变 D ．切向加速度一定改变，法向加速度不变 1–9 一运动质点某瞬时位于位置矢量),(y x r 的端点处，对其速度大小有四种意见： （1）t r d d （2）t d d r （3）t s d d （4）2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x 下述判断正确的是[ ]。 A ．只有（1），（2）正确 B ．只有（2），（3）正确 C ．只有（3），（4）正确 D ．只有（1），（3）正确 1–10 一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为j i r 22bt at +=（其中a 、b 为常量），则该质点作[ ]。 A ．匀速直线运动 B ．变速直线运动 C ．抛物线运动 D ．一般曲线运动 1–11 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为S ＝5＋4t –t 2（SI ），则小球运动到最高点的时刻是[ ]。
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一、填空 1.固体按其微结构的有序程度可分为 _______、_______和准晶体。 2.组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为 _______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为 _________。 3.在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为 ______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为 ____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括 ______________晶体结构和 ______________晶体结构。 5.简单立方结构原子的配位数为 ______；体心立方结构原子的配位数为 ______。6．NaCl 结构中存在 _____个不等价原子，因此它是 _______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的 ______________格子套构而成的。 7.金刚石结构中存在 ______个不等价原子，因此它是 _________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4 的长度套构而成，晶胞中有 _____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足 a i b j 2 ij 2 ,当i j时 关系的 b1,b 2, b 3为基矢，由0，当 i （ i, j 1,2,3) j时 K h h b h b h构b成的点阵，称为 _______。 1 1 2 2 3 10.晶格常数为 a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为 ________。 11.晶格常数为 a 的面心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 12.晶格常数为 a 的体心立方点阵初基元胞的体积为 _______；其第一布里渊区的体积为 _______。 13.晶格常数为 a 的简立方晶格的 (010)面间距为 ________ 14.体心立方的倒点阵是 ________________点阵，面心立方的倒点阵是 ________________点阵，简单立方的倒点阵是________________。 15.一个二维正方晶格的第一布里渊区形状是 ________________。 16.若简单立方晶格的晶格常数由 a 增大为 2a，则第一布里渊区的体积变为原来的 ___________倍。
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医学影像物理学题库 第一章第一节第一部分X射线管 一、填空题 1．X射线管的负极，包括和两部分。 2．想获得大的管电流需要选取大的和。 3．在普通X射线摄影中，用作为阳极靶。 二、名词解释 1．管电压———— 2．管电流———— 3．有效焦点———— 三、选择题 1．关于X射线管阳极正确的说法是（） A. 阳极是一个导电体。 B. 阳极一定是固定的。 C. 阳极为X射线管的靶提供机械支撑。 D. 阳极是一个良好的热辐射体。2．影响X射线有效焦点的因素有（） A.灯丝尺寸 B.靶倾角 C.管电流 D.管电压 四、简答题 1．产生X射线必须具备那些条件？ 第二部分X射线的产生机制 一、填空题 1. 高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为_______________和______________. 三、选择题 1.下面有关连续X射线的解释，正确的是（） A．连续X射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果。 B．连续X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果。 C．连续X射线的质与管电流无关。 D．连续X射线的最大能量决定于靶物质的原子序数。 E．连续X射线的最大能量决定于管电压。 2.下面有关标识X射线的解释，正确的是（） A．标识X射线的产生与高速电子的能量无关。 B．标识X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果。 C．滤过使标识X射线变硬。 D．标识X射线的波长由跃迁电子的能级差决定。 E．靶物质原子序数越高，标识X射线的能量就越大。 3. 能量为80keV的电子入射到X射线管的钨靶上产生的结果是（） A. 连续X射线的最大能量是80keV。 B. 标识X射线的最大能量是80keV。 C. 产生的X射线绝大部分是标识X射线。 D. 仅有1％的电子能量以热量的形式沉积在钨靶中。 4.影响X射线能谱的大小和相对位置的因素有（） A.管电流 B.管电压 C.附加滤过 D.靶材料 E.管电压波形
大学物理 第一章练习及答案
一、判断题 1. 在自然界中，可以找到实际的质点. ···················································································· [×] 2. 同一物体的运动，如果选取的参考系不同，对它的运动描述也不同. ···························· [√] 3. 运动物体在某段时间内的平均速度大小等于该段时间内的平均速率. ···························· [×] 4. 质点作圆周运动时的加速度指向圆心. ················································································ [×] 5. 圆周运动满足条件d 0d r t =，而d 0d r t ≠ . · ··············································································· [√] 6. 只有切向加速度的运动一定是直线运动. ············································································ [√] 7. 只有法向加速度的运动一定是圆周运动. ············································································ [×] 8. 曲线运动的物体，其法向加速度一定不等于零. ································································ [×] 9. 质点在两个相对作匀速直线运动的参考系中的加速度是相同的. ···································· [√] 10. 牛顿定律只有在惯性系中才成立. ························································································ [√] 二、选择题 11. 一运动质点在某时刻位于矢径(),r x y 的端点处，其速度大小为：（ C ） A. d d r t B. d d r t C. d d r t D. 12. 一小球沿斜面向上运动，其运动方程为2 54SI S t t =+-（） ，则小球运动到最高点的时刻是： （ B ） A. 4s t = B. 2s t = C. 8s t = D. 5s t = 13. 一质点在平面上运动，已知其位置矢量的表达式为22 r at i bt j =+ （其中a 、b 为常量）则 该质点作：（ B ） A. 匀速直线运动 B. 变速直线运动 C. 抛物线运动 D. 一般曲线运动 14. 某物体的运动规律为2d d v kv t t =-，式中的k 为大于0的常数。当0t =时，初速为0v ，则速 度v 与时间t 的关系是：（ C ） A. 0221v kt v += B. 022 1 v kt v +-= C. 021211v kt v += D. 0 21211v kt v +-= 15. 在相对地面静止的坐标系中，A 、B 二船都以2m/s 的速率匀速行驶，A 沿x 轴正方向，B
固体物理习题与答案
《固体物理学》习题解答 黄昆 原著 韩汝琦改编 （志远解答，仅供参考） 第一章 晶体结构 1.1、 解：实验表明，很多元素的原子或离子都具有或接近于球形对称结构。因此，可以把这些原子或离子构成的晶体看作是很多刚性球紧密堆积而成。这样，一个单原子的晶体原胞就可以看作是相同的小球按点阵排列堆积起来的。它的空间利用率就是这个晶体原胞所包含的点的数目n 和小球体积V 所得到的小球总体积nV 与晶体原胞体积Vc 之比，即：晶体原胞的空间利用率， Vc nV x = （1）对于简立方结构：（见教材P2图1-1） a=2r ， V= 3r 3 4π，Vc=a 3 ，n=1 ∴52.06r 8r 34a r 34x 3 333=π=π=π= （2）对于体心立方：晶胞的体对角线BG=x 3 3 4a r 4a 3=?= n=2, Vc=a 3 ∴68.083)r 3 34(r 342a r 342x 3 3 33≈π=π?=π?= （3）对于面心立方：晶胞面对角线BC=r 22a ,r 4a 2=?= n=4，Vc=a 3 74.062) r 22(r 344a r 344x 3 3 33≈π=π?=π?= （4）对于六角密排：a=2r 晶胞面积：S=62 60sin a a 6S ABO ??=??=2 a 233 晶胞的体积：V=332r 224a 23a 3 8 a 233C S ==?= ? n=1232 1 26112+?+? =6个 74.062r 224r 346x 3 3 ≈π=π?= （5）对于金刚石结构，晶胞的体对角线BG=3 r 8a r 24a 3= ??= n=8, Vc=a 3
医学影像物理学教学大纲12版(详细)
医学影像物理学教学大纲 一、课程简介 课程代码： 课程名称：医学影像物理学 学时： 80 理论/实验学时：60/20 课程属性：必修课 课程类型：专业基础课 先修课程：高等数学、医学物理学 开课学期：第4学期 适合专业：医学影像学 二、课程的性质、目的与任务 本课程为专业基础课。 通过对本课程的学习，要求学生了解医学影像技术的发展历程和该领域的最新发展方向，掌握医学成像的主要方法和物理原理，以及医学图像质量保证和控制的物理原理，掌握相关的基础知识，为以后更深入地了解和有效使用医学影像设备，很好地控制医学图像的质量，正确利用医学图像进行诊断打下良好的基础。 三、教学内容和要求 （一）理论课 在各章节内容中，按“了解”、“熟悉”、“掌握”三个层次要求。“掌握”是指学生能根据不同情况对某些概念、原理、方法等在正确熟悉的基础上结合事例加以运用,能够进行分析和综合。“熟悉”是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳,并能把某一事实或概念分解为若干部分,指出它们之间的内在联系或与其它事物的相互关系。“了解”是指学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语,知道事物的分类,过程及变化倾向,包括必要的记忆。 重、难点用下划线表示。 一、绪论 1、课程的主要内容、性质特点、学习目的、参考书目和学习网站。
2、专业现状及发展前景。 3、医学影像的发展历程。 X线成像、磁共振成像、超声成像、放射性核素成像。 教学要求： 了解医学成像技术发展概况，使学生对本课程的学习目的、学习方法、课程性质和特点，以及学时安排等有一个比较全面的认识。 二、X射线物理 1、X射线的产生 X射线管、X射线产生的机制。 2、X射线辐射场的空间分布 X射线的强度、X射线的质与量、X射线强度的空间分布。 3、X射线与物质的相互作用 X射线与物质相互作用系数、X射线与物质相互作用的两种主要形式：光电效应、康普顿效应，X射线的基本特性。 4、X射线在物质及人体中的衰减 单能X射线在物质中的衰减规律、连续X射线在物质中的衰减规律、X射线的滤过和硬化、混合物和化合物的质量衰减系数、化合物的有效原子序数、X射线在人体组织内的衰减。 教学要求: 掌握:掌握X射线产生的条件及机制，影响X射线强度的因素，X射线与物质相互作用的两种主要形式，X射线的衰减规律， X射线的滤过与硬化。 熟悉: X射线管的焦点及焦点对X线成像质量的影响， X射线的基本特性，X射线量与质的概念，X射线强度的空间分布。 了解: X线管的结构，阳极效应，混合物和化合物的质量衰减系数、化合物的有效原子序数。 三、X射线影像 1、模拟X射线影像 （1）普通X射线摄影 投影X射线影像的形成、X射线透视、X射线摄影。
固体物理学题库
固体物理学题库 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
一、 填空 1. 固体按其微结构的有序程度可分为_______、_______和准晶体。 2. 组成粒子在空间中周期性排列，具有长程有序的固体称为_______；组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为_________。 3. 在晶体结构中，所有原子完全等价的晶格称为______________；而晶体结构中，存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为____________。 4晶体结构的最大配位数是____；具有最大配位数的晶体结构包括______________晶体结构和______________晶体结构。 5. 简单立方结构原子的配位数为______；体心立方结构原子的配位数为______。 6．NaCl 结构中存在_____个不等价原子，因此它是_______晶格，它是由氯离子和钠离子各自构成的______________格子套构而成的。 7. 金刚石结构中存在______个不等价原子，因此它是_________晶格，由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4的长度套构而成，晶胞中有_____个碳原子。 8. 以结晶学元胞（单胞）的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。 9. 满足2,2,1,2,3)0i j ij i j a b i j i j ππδ=??===?≠? 当时 （，当时关系的123,,b b b 为基矢，由 112233h K hb h b h b =++构成的点阵，称为_______。 10. 晶格常数为a 的一维单原子链，倒格子基矢的大小为________。 11. 晶格常数为a 的面心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 12. 晶格常数为a 的体心立方点阵初基元胞的体积为_______；其第一布里渊区的体积为_______。 13. 晶格常数为a 的简立方晶格的(010)面间距为________
大学物理习题答案第一章
[习题解答] 1-3 如题1-3图所示，汽车从A地出发，向北行驶60km到达B地，然后向东行驶60km到达C地，最后向东北行驶50km到达D地。求汽车行驶的总路程和总位移。 解汽车行驶的总路程为 ； 汽车的总位移的大小为 ?r = 位移的方向沿东北方向，与 方向一致。 1-4 现有一矢量R是时间t的函数，问 与 在一般情况下是否相等？为什么？ 解 与 在一般情况下是不相等的。因为前者是对矢量R的绝对值(大小或长度)求导， 表示矢量R的大小随时间的变化率；而后者是对矢量R的大小和方向两者同时求导，再取绝对值，表示矢量R大小随时间的变化和矢量R方向随时间的变化两部分的绝对值。如果矢量R方向不变只是大小变化，那么这两个表示式是相等的。 1-5 一质点沿直线L运动，其位置与时间的关系为r = 6t 2 -2t 3 ，r和t的单位分别是m和s。求： (1)第二秒内的平均速度； (2)第三秒末和第四秒末的速度； (3)第三秒末和第四秒末的加速度。
解取直线L的正方向为x轴，以下所求得的速度和加速度，若为正值，表示该速度或加速度沿x轴的正方向，若为负值表示，该速度或加速度沿x轴的反方向。 (1)第二秒内的平均速度 m?s-1； (2)第三秒末的速度 因为，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的速度，为 v3 = - 18 m?s-1； 用同样的方法可以求得第四秒末的速度，为 v4 = - 48 m?s-1； (3)第三秒末的加速度 因为，将t = 3 s 代入，就求得第三秒末的加速度，为 a3 = - 24 m?s-2； 用同样的方法可以求得第四秒末的加速度，为 v4 = - 36 m?s-2 . 1-6 一质点作直线运动，速度和加速度的大小分别为和，试证明： (1) v d v = a d s； (2)当a为常量时，式v 2 = v02 + 2a (s-s0 )成立。
医学影像物理学试卷
一、单项选择题（每小题0.5分，共6分） 1、关于X 线性质的叙述哪个是错误的（ D ） A、X线与红外线紫外线一样，均属电磁波； B 、X线具有波动性和微粒二重性 C 、X线的干射衍射现象证明它的波动性，康普顿效应证明它的微粒性D、光电效应证明它的波动性E、X线不具有质量和电荷。 2、一般摄影用X 线胶片中不包括下列哪些物质（ D ） A、片基 B、保护层 C、乳剂层 D、防反射层 E、防静电层 3、IP板描述错误的是（ D ） A、IP中荧光物质对放射线、紫外线敏感，所以要做好屏蔽； B、IP中光激励发光物质常用材料是掺杂2价铕离子的氟卤化钡的结晶 C 、IP使用时要轻拿轻放 D、曝光后的IP，其信息不随时间延长而消退 4、非晶态氢化硅型平板探测器单个像素尺寸是（ C ） 5、A、0.139cm B、0.143cm C、0.143mm D、0.139mm 6、5/X线信息是哪一个阶段形成的（ A ） 7、A、X线透过被照体以后B、X线照片冲洗之后C、X线到达被照体之前 D、视觉影像就是X 线信息影像 E、在大脑判断之后 6、在数字图像处理技术中，为使图像的边界轮廓清晰，可采用的计算机图像处理技术为（ B ） A、图像平滑 B、图像锐化 C、图像缩小 D、图像放大 7、数字化X线成像技术与传统X线成像技术相比说法错误的是（B ） A、量子检测效率高 B、动态范围小 C、空间分辨力低 D、对比度分辨力高。 8多选、产生X线的条件应是下列哪几项（ABDE ） A、电子源 B、高真空 C、旋转阳极 D、高速电子的产生 E、高速运行的电子突然受阻 9多选、在医学放射诊断范围内，利用了X 线与物质相互作用的哪几种形式（BCD ） A、相干散射 B、光电效应 C、康普顿效应 D、电子对效应 E、光核效应 10 X线照射物质时衰减程度与（D）无关 AX线的能量B原子序数 C 密度 D 每克电子数 D X线灯丝的温度 11 DDR那个定义错（D） A 在计算机控制下工作B用一维二维探测器 C X线信息转化为数字图像 D 使用高强度磁场成像 12、CR的基本成像过程不包括（B） A影像信息的采集B远程传输C 读取D 处理 二、填空题（每小题2分，共28分） 1、医用X线与物质产生的效应主要有光电效应、康普顿效应、电子对效应。 2、医用放射检查的手段有X射线，X-CT、ECT（SPECT、PET）、MRI、超声四种。 3、透视检查主要利用X线的（穿透）作用和（荧光）作用。 4、晶态氢化硅平板探测器是由闪烁发光晶体，将X射线光子能量转化为可见光光子，再由薄膜非晶态氢化硅制成的光电二极管，完成光电转换。
《固体物理学》基础知识训练题及其参考标准答案
《固体物理》基础知识训练题及其参考答案 说明：本内容是以黄昆原著、韩汝琦改编的《固体物理学》为蓝本，重点训练读者在固体物理方面的基础知识，具体以19次作业的形式展开训练。 第一章 作业1： 1.固体物理的研究对象有那些？ 答：（1）固体的结构；（2）组成固体的粒子之间的相互作用与运动规律；（3）固体的性能与用途。 2.晶体和非晶体原子排列各有什么特点？ 答：晶体中原子排列是周期性的，即晶体中的原子排列具有长程有序性。非晶体中原子排列没有严格的周期性，即非晶体中的原子排列具有短程有序而长程无序的特性。 3.试说明体心立方晶格，面心立方晶格，六角密排晶格的原子排列各有何特点？试画图说明。有那些单质晶体分别属于以上三类。 答：体心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体的体心位置还有一个原子。常见的体心立方晶体有：Li，Na，K，Rb，Cs，Fe等。 面心立方晶格：除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外，在该立方体每个表面的中心还都有1个原子。常见的面心立方晶体有：Cu, Ag, Au, Al等。 六角密排晶格：以ABAB形式排列，第一层原子单元是在正六边形的每个角上分布1个原子，且在该正六边形的中心还有1个原子；第二层原子单元是由3个原子组成正三边形的角原子，且其中心在第一层原子平面上的投影位置在对应原子集合的最低凹陷处。常见的六角密排晶体有：Be，Mg，Zn，Cd等。 4.试说明, NaCl，金刚石，CsCl, ZnS晶格的粒子排列规律。 答：NaCl：先将两套相同的面心立方晶格，并让它们重合，然后，将一 套晶格沿另一套晶格的棱边滑行1/2个棱长，就组成Nacl晶格； 金刚石：先将碳原子组成两套相同的面心立方体，并让它们重合，然后将一套晶格沿另一套晶格的空角对角线滑行1/4个对角线的长度，就组成金刚石晶格； Cscl:：先将组成两套相同的简单立方，并让它们重合，然后将一套晶 格沿另一套晶格的体对角线滑行1/2个体对角线的长度，就组成Cscl晶格。 ZnS：类似于金刚石。
医学影像物理学试题及答案(六)
医学影像物理学试题及答案 第八章超声波成像 8-1 在B超成像中，对组织与器官的轮廓显示主要取决于（）回波；反映组织特征的图像由（）回波决定。 A．反射B．衍射C．散射D．透射答：在B超成像中，组织与器官的轮廓的显示主要是取决于反射和散射回波。因为B超是在入射一方接收信息，故透射波所携带的信息是不能接收得到的；而超声回波对特殊的组织结构也可能产生衍射现象，但这在超声成像中不是主要决定因素，注意我们的问题是“主要取决于”。用排除法，剩下A和C，在教科书中也已明确介绍。 正确答案：A、C 8-2 超声束如果不能垂直入射被检部位，所带来的弊病是可能产生A．折射伪像B．半波损失C．回波增大D．频率降低 答：超声束不能垂直入射被检部位的声介质界面时，如果是从低声速介质进入高声速介质，在入射角超过临界角时，产生全反射，以致其后方出现声影。此现象称作折射声影伪像，简称折射伪像。而B、C、D都与问题的条件无关。 正确答案：A 8-3 提高超声成像的空间分辨力的有效途径是增加超声波的（），但带来的弊病是影响了探测的（）。 A．波长；频率B．频率；强度C．波长；强度D．频
率；深度 答：分析题意，第一个填空选项有两个被选目标：一个是波长； 另一个是频率。由教科书介绍，空间分辨力可分为横向分辨力和纵向分辨力。对横向分辨力，若两个相邻点之间最小距离用ΔY 表示，依据公式 a f Y λ2.1=? λ是超声波长；f 是声透镜的焦距。显然ΔY 随距离λ的增加而增大，而ΔY 增大意味着横向分辨力下降。所以，提高超声成像横向分辨力的有效途径是增加超声波的频率。 对于纵向分辨力，假设脉冲宽度为τ，两界面可探测最小距离是 d ，声速用c 表示，若使两界面回波刚好不重合，必须满足 τc d 2 1= 这里，脉冲宽度τ的大小与超声频率大小有关，τ值越大，频率越小；而τ值越小，频率越大。τ值与d 成正比，而d 增大意味着纵向分辨力下降。所以，提高超声成像纵向分辨力的有效途径也是增加超声波的频率。因此，就问题第一个填空选项而言，可选B 和D 。 对第二个填空选项而言，在B 和D 中也有两个被选目标：一个 是强度；另一个是深度。分析题意，由于提高超声成像空间分辨力的有效途径是增加超声波的频率，所以当频率增加时，超声波的强度依据公式 22222221f cA cA I πρωρ== 显然也要增加；而探测深度依据超声波衰减规律，衰减系数与频
固体物理 题库
一 名词解释 原胞 布喇菲点阵 结点 第一布里渊区 肖脱基缺陷 弗兰克尔缺陷 费米面 费米能量 费米温度 绝热近似 肖特基效应 德哈斯—范阿尔芬效应 马德隆常数 二 简答题 1. 简述Si 的晶体结构的主要特征 2. 证明面心立方的倒格子为体心立方 3. 按对称类型分类，布拉菲格子的点群类型有几种？空间群类型有几种？晶体结构的点群类型有几种？空间群类型有几种？ 4. 晶体的宏观对称性中，独立的对称操作元素有那些？ 5. 劳厄方程 布拉格公式 6. 固体结合的五种基本形式 7. 写出离子晶体结合能的一般表达式，求出平衡态时的离子间距。 8. 点缺陷基本类型 9. 什么是热缺陷？简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。 10. 接触电势差产生的原因 11. 请用自由电子气理论解释常温下金属中电子的比热容很小的原因。 12. 简要解释作为能带理论的三个基本近似：绝热近似、单电子近似和周期场近似。 13. 简述布洛赫定理 14. 试用能带论简述导体、绝缘体、半导体中电子在能带中填充的特点 15. 为什么有的半导体霍尔系数取正值，有的取负值。 16. 自由电子气模型基本假定 17. 能带理论基本假设 三 计算题 1. 某晶体具有面心立方结构，其晶格常数为a 。 （1）写出原胞基矢。 （2）求倒格子基矢，并指出倒格子是什么类型的布喇菲格子。 2. 简单立方晶格中，每个原胞中含有一个原子，每个原子只有一个价电子，使用紧束缚近 似，只计入近邻相互作用。 1) 求出s 态组成的s 能带的E(k)函数。 2) 给出s 能带带顶和带底的位置和能量值。 3) 求电子在能带底部和顶部的有效质量。 5) 求出电子运动的速度。 3.知Si 中只含施主杂质N = 1015 cm -3 D ，求载流子浓度？ 4.假设某二价元素晶体的结构是简立方点阵。试证明第一布里渊区角偶点??? ??a a a πππ,,的自由电子动能为区边中心点?? ? ??0,0,a π的三倍。 5. 金属钠是体心立方晶格，晶格常数a =3.5?，假如每一个锂原子贡献一个传导电子而构成金属自由电子气，试推导T=0K 时金属自由电子气费米能表示式，并计算出金属锂费米能。（?=1.05×10-34J ·s ，m=9.1×10-35W ·s 3/cm 2，1eV=1.6×10-19J ） 6. 平时留过的作业题
医学影像物理学试卷
一、单项选择题（每小题0．5分,共６分） 1、关于Ｘ线性质的叙述哪个是错误的（ D ) A、 X线与红外线紫外线一样，均属电磁波; Ｂ、X线具有波动性和微粒二重性 C 、X线的干射衍射现象证明它的波动性,康普顿效应证明它的微粒性 D、光电效应证明它的波动性 E、Ｘ线不具有质量和电荷。 2、一般摄影用Ｘ线胶片中不包括下列哪些物质( D ) A、片基 B、保护层 C、乳剂层 D、防反射层 E、防静电层 3、ＩＰ板描述错误的是（Ｄ） A、 IP中荧光物质对放射线、紫外线敏感,所以要做好屏蔽； Ｂ、 IP中光激励发光物质常用材料是掺杂2价铕离子的氟卤化钡的结晶 C 、IP使用时要轻拿轻放 Ｄ、曝光后的IＰ，其信息不随时间延长而消退 4、非晶态氢化硅型平板探测器单个像素尺寸是( C ） 5、A、0.13９cm B、0.143cm C、０.１43ｍm Ｄ、0．13９mm 6、5/Ｘ线信息是哪一个阶段形成的( A ） 7、A、Ｘ线透过被照体以后 B、X线照片冲洗之后 C、X线到达被照体之前 D、视觉影像就是X 线信息影像Ｅ、在大脑判断之后 6、在数字图像处理技术中，为使图像的边界轮廓清晰，可采用的计算机图像处理技术为（ B ） A、图像平滑Ｂ、图像锐化 C、图像缩小 D、图像放大 7、数字化Ｘ线成像技术与传统X线成像技术相比说法错误的是（B ) A、量子检测效率高Ｂ、动态范围小 C、空间分辨力低 D、对比度分辨力高。 8多选、产生X线的条件应是下列哪几项(AＢDE ） A、电子源 B、高真空 C、旋转阳极 D、高速电子的产生 E、高速运行的电子突然受阻 9多选、在医学放射诊断范围内,利用了X 线与物质相互作用的哪几种形式( BCD ） A、相干散射 B、光电效应Ｃ、康普顿效应Ｄ、电子对效应 E、光核效应 1０ X线照射物质时衰减程度与(D）无关 AX线的能量 B原子序数 C 密度 D 每克电子数 D Ｘ线灯丝的温度 11 DDR那个定义错（Ｄ) Ａ在计算机控制下工作Ｂ用一维二维探测器 C Ｘ线信息转化为数字图像 D 使用高强度磁场成像 １２、ＣR的基本成像过程不包括(B) A影像信息的采集Ｂ远程传输C 读取D 处理 二、填空题（每小题２分,共２8分) 1、医用X线与物质产生的效应主要有光电效应、康普顿效应、电子对效应。 2、医用放射检查的手段有X射线，X－CT、EＣT(SPECT、ＰET)、MRI、超声四种。 3、透视检查主要利用X线的(穿透)作用和（荧光)作用。 ４、晶态氢化硅平板探测器是由闪烁发光晶体，将X射线光子能量转化为可见光光子，再由薄膜非晶态氢化硅制成的光电二极管 ,完成光电转换。 5、数字减影血管造影有三种基本方法:＿时间减影、能量减影、混合减影。 6 CR系统影响噪声中 X线量子噪声、光量子噪声、固有噪声影响图像 三、名解 1、 X线摄影中的伪影伪影又称伪像,它是指在重建图像过程中,所有不同类型的图像干扰和
大学物理习题答案解析第一章
第一章 质点运动学 1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ． (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr (B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故 t s t ΔΔΔΔ≠ r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故 t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即 (1)t r d d ； (2)t d d r ； (3)t s d d ； (4)2 2d d d d ?? ? ??+??? ??t y t x ． 下述判断正确的是( ) (A) 只有(1)(2)正确 (B) 只有(2)正确 (C) 只有(2)(3)正确 (D) 只有(3)(4)正确 分析与解 t r d d 表示质点到坐标原点的距离随时间的变化率,在极坐标系中叫径向速率．通常用符号v r 表示,这是速度矢量在位矢方向上的一个分量；t d d r 表示速度矢量；在自然坐标系中速度大小可