光电信息物理基础第三章作业解答

第三章作业解答

3.2 沿z 方向传播的平面波相位函数kz t t z ?=ω?),(，而球面波kr t t z ?=ω?),(。证明相速度k

v p ω

=

。

证明：相速度即等相位面的传播速度，定义式为0=???

???=?d p dt dz v ，0=?d ，表示求相速

度的时候须保持相位值不变。P45

对于沿z 方向传播的平面波，相位函数为kz t t z ?=ω?),(，又因为：

kdz dt kz t d d ?=?=ωω?)(

所以当相位值保持不变时0=?=kdz dt d ω?，kdz dt =ω，

相速度为k

dt dz v d p ω?=???

???==0

而球面波kr t t z ?=ω?),(，径向距离为dr ，kdr dt kr t d d ?=?=ωω?)( 所以当相位值保持不变时0=?=kdr dt d ω?，kdr dt =ω，

相速度为k

dt dr v d p ω?=???

???==0

3.3 设单色波电场为)()

(kz t i kz t i x Ce Ae

E +???+=ωω，0==z y E E （1）解释它代表什么样的电磁波；（2）求相应的磁场H K

（3）求能流密度的平均值。

解（1）该电磁波的电场强度振动方向沿x 方向，为x x E e E K

K =，传播方向沿z 方向（从位相因子kz 得出）。

[]

0)

()(=?+?=??=??+??+??=

??+???x Ce Ae x E z E y E x

E E kz t i kz t i x z y x ωωK 所以它代表无源自由空间内的单色电磁波。 （2）相应的磁场

z E e i E z y x e e e i E E E z y x e e e i E i H x y x z

y x z

y x z y x ??=??????=????

??=×?=K K K K K K K K K μωμωμωμω10

0 1

11 （0=??y

E x ） 所以

[]

[]

)()()()()()(1kz t i kz t i y kz t i kz t i y kz t i kz t i y

Ce Ae k e i ikCe ikAe

e z Ce Ae e i H +???+???+????=?=?+?=ωωωωωωμωμωμω

K K K K 磁场强度沿y 方向。电场强度、磁场强度与传播方向满足右手螺旋法则

（3）能流密度的平均值：{}

{}

y x z

y x z

y x H E e H E e e e H E S ***Re 20

00 0 Re 2

1Re 21K K K K K K K ==×=

[][]

[]

[]

)(2)2cos()2cos(2Re 2*Re 222222

222)

()()()(C A k e C kz AC kz AC A k e C ACe ACe A k e Ce Ae Ce Ae k e S z z kz i kz i z kz t i kz t i kz t i kz t i z ?=?+??=?+??=?+??=?+???+?μω

μωμωμωωωωωK K K

K K 能流密度，即坡印廷矢量的方向与电磁波的传播方向（波矢k K

的方向）一致。

x

y

z

E

K H

K

k

K

《油层物理》模拟题

《油层物理》模拟题 一、填空题 1、地层油的特点是处于地层、下，并溶有大量的。 2、在高压下，天然气的粘度随温度的升高而，随分子量的增加而。 3、岩石粒度组成的分析方法主要有、和。 4、与接触脱气相比，多级分离的特点是分离出的气量，轻质油组分，得到的地面油量。 5、当岩石表面亲水时，毛管力是水驱油的；反之，是水驱油的。 6、根据苏林分类法，地层水主要分为型、型、型和型。 7、天然气在原油中的溶解度主要受、、等的影响。 8、砂岩的胶结类型主要有、和三种，其中的胶结强度最大。。 9、火烧油层的方式主要有、和。 10、单组分烃的相图实际是该烃的线，该曲线的端点称为。 11、流度比的值越，越有利于提高原油采收率。 12、对应状态定律指出：在相同的和下，所有的纯烃气体都具有相同的。 13、油藏的驱动方式以命名。 14、一般而言，油越稠，油水过渡带越。其依据的公式是。 15、储层岩石的“孔渗饱”参数是指岩石的、和。 16、单组分气体在液体中的溶解服从定律。 二、名词解释 1、砂岩的粒度组成 2、地层油的等温压缩系数 3、润湿 4、平衡常数 5、贾敏效应 6、两相体积系数 7、压缩因子 8、溶解气油比 9、相对渗透率 10、波及系数 11、润湿反转 12、天然气的等温压缩系数 13、驱替过程 14、吸附 15、相渗透率 16、洗油效率 17、毛管力18、流度比 19、岩石的比面 20、界面张力 三、做图题 1、画出双组分烃的相图，标出临界点、气相区、液相区和两相区的位置，并简要说明其相态特征。

2、画出典型的油水相对渗透率曲线，标出三个区，并简单描述其分区特征。 3、画出单组分烃的相图，并标出临界点、气相区、液相区和两相区的位置。 4、画出典型的毛管力曲线，并标出阈压、饱和度中值压力、最小湿相饱和度。 5、岩石(a)、(b)分别放入水中，岩石下部有一油滴，形状如下图所示，试画出润湿角？并说明两岩石的润湿性？ 四、简答题 1、简要说明油水过渡带含水饱和度的变化规律，并说明为什么油越稠油水过渡带越宽？ 2、简要说明提高原油采收率的途径，并结合现场实际，给出现场应用的两种提高采收率方法。 3、什么是气体滑动效应？它对渗透率的测量有何影响？ 4、给出两种判断岩石润湿性的方法，并简要说明其判断的依据。 5.结合自己的工作实际，各举一例说明贾敏效应的利与弊。 五、计算题 1、设某天然气的摩尔组成和临界参数如下： (1)、天然气的视分子量； (2)、天然气的相对密度(空气的分子量为29)； (3)、该天然气在50℃、10MPa下的视对应温度和视对应压力。 2、一柱状岩心，长度L=5cm，直径d=2cm，岩心被100%地饱和粘度μw=1mPa.s的盐水，当岩心两端压差ΔP=0.05MPa 时，测得的流量为Q w=18.84cm3/min.，求该岩心的渗透率。 3．设一直径为2.5cm，长度为3cm的圆柱形岩心，用稳定法测定相对渗透率，岩心100%饱和地层水时，在0.3MPa 的压差下通过的地层水量为0.8cm3/s；当岩心中含水饱和度为30%时，在同样的压差下，水的流量为0.02 cm3/s，油的流量为0.2 cm3/s。油粘度为：3mPa.s，地层水的粘度为1mPa.s。求： (1)岩石的绝对渗透率？ (2)Sw=30%时油水的有效渗透率、相对渗透率？ 4某油藏藏含油面积A=15km2，油层有效厚度h=10m，孔隙度φ=20%，束缚水饱和度S wi=20%，在原始油藏压力

大学基础物理学复习提纲1

第一章 运动和力 一、质点运动学 1、位置矢量k z j y i x r 运动方程:k t z j t y i t x t r )()()()( 分量式:)(t x x )(t y y )(t z z (消去t 得轨道方程) 2、位移12r r r k z z j y y i x x )()()(121212 3、速度: k dt dz j dt dy i dt dx dt r d v 分量式:dt dx v x dt dy v y dt dz v z 速度大小: 2 22z y x v v v v 速度方向：沿路径的切线方向 4、速率: dt ds v (速率等于速度大小) 5、加速度 k dt dv j dt dv i dt dv dt v d a z y x 分量式: 22dt x d dt dv a x x 22dt y d dt dv a y y 2 2dt z d dt dv a z z 加速度的大小: 2 22z y x a a a a 6、角位置：)(t (运动方程) 7、角速度： dt d 8、角加度： dt d 9、切向加速度和法向加速度： n t a a a 分量式: R dt dv a t （速度大小变化产生） 2 2 R R v a n （速度方向变化产生）

总加速度大小: 2 2n t a a a 方向: n t a a tan 45 t n a a 线量与角量的关系式： 10、相对运动： 注意 : 运动学两类问题的计算 (1)已知运动方程求速度和加速度—微分 (2)已知加速度和初始条件求速度和运动方程—积分 例：1、已知：j t i t r )105()10(3 2 j t i dt v d a 602 解： adt dv dt dv a , t v tdt dv 0 6 2 3t v 又因： vdt dx dt dx v , x t dt t dx 10 23 3 10t x 二 牛顿运动定律 1、牛顿第一定律：惯性定律 2、牛顿第二定律：dt v m d dt P d F )( 当v<

光电物理基础

课程名称：光电信息物理基础 学号 2014051105003 姓名刘丽 成绩

论LED恒流源的重要性 摘要：LED作为一种新型照明光源,具有发光效率高、寿命长、显色性好、绿色环保、不易 破损且易于进行数字控制等优点。LED照明方式是一种低压安全的照明方式,需要设计合理 的LED驱动电源。开关电源效率高,体积小,是LED驱动电源的首选,同时LED具有恒压负 载特性,其驱动电源一般采用恒流源。恒流源是现代电子工业和科学实验不可或缺的仪器设备，广泛应用于电子测量、仪表调试、医疗器械和航空航天等领域。随着电子技术的发展，数据采集与处理能力的不断提高，许多领域对恒流源的稳定度和精密度要求越来越高。只有 具备高精度、高稳定度、低纹波、大量程及强可靠性等特点的恒流源，才有更多的实用价值。 一个产品的质量好坏取决于它的设计,如何提高恒流源的品质,提高其稳定性。 关键词：LED，驱动器，恒流源 LED恒流电源是led电源的一种,是采用开关电源变换器，做成隔离型的恒 流电源，其输出电流恒定且可调，设计时还要注意输入功率因数要高。 主要原因是： 1. 避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性。 2. 获得预期的亮度要求，并保证各个LED亮度、色度的一致性。 LED驱动电源是把电源供应转换为特定的电压电流以驱动LED发光的电压转换器，通常情况下：LED驱动电源的输入包括高压工频交流（即市电）、低压直流、高压直流、低压高频交流（如电子变压器的输出）等。而LED驱动电源的输出则 大多数为可随LED正向压降值变化而改变电压的恒定电流源。 一、LED驱动一般特性要求 （1）高可靠性：特别像LED路灯的驱动电源，装在高空，维修不方便维修的花费也大。 （2）高效率：LED是节能产品，驱动电源的效率要高。对于电源安装在灯具内 的结构尤为重要的发光效率随着LED温度的升高而下降，所以LED的散热非常 重要。电源的效率高，它的耗损功率小，在灯具内发热量就小， 也就降低了灯具的温升,对延缓LED的光衰有利。

大学基础物理学答案(习岗)第2章

第二章 气体动理论 1. 气体的微观图像与宏观性质 ·气体是由大量分子组成的，1mol 气体所包含的分子数为2310023.6?。分子之间存在相互作用力。分子在做永不停息的无规则的运动，其运动程度与温度有关。 ·在分子层次上，理想气体满足如下条件： （1）分子本身的大小与分子之间平均距离相比可以忽略不计，分子可看作质点。 （2）除碰撞的瞬间以外，分子之间的相互作用力可以忽略不计，分子所受的重力也忽略不计。 （3）气体分子间的碰撞以及分子与器壁之间的碰撞为完全弹性碰撞。 2. 理想气体压强与温度 ·理想气体的压强公式 εn v nm p 3 2 312== 其中， 22 1 v m =ε，称分子平均平动动能，它表征了分子运动的剧烈程度。。 ·理想气体的温度公式 3 2 kT ε= 温度公式表明，温度是大量分子热运动剧烈程度的标志。 3. 阿伏伽德罗定律 在相同的温度和压强下，各种气体在相同体积内所包含的分子数相同。 4. 道尔顿分压定律 混合气体的压强等于各种气体的分压强之和。 5. 麦克斯韦速率分布 ·在平衡态下，气体分子服从如下麦克斯韦速率分布规律 232 22d 4d 2mv kT N m e v v N kT ππ- ?? = ???

·麦克斯韦速率分布函数 2 322d ()4d 2mv kT N m f v e v N v kT ππ- ?? == ? ?? 其表征了处于起点速率为v 的单位速率区间内的分子数占总分子数的百分比。 6. 分子速率的三种统计值 从麦克斯韦速率分布规律可以导出分子速率的三种统计值 ·最概然速率 P v = P v 表明气体分子速率并非从小到大平均分配，速率太大或太小的分子数很少，速 率在P v 附近的分子数最多。 ·平均速率 v = 平均速率v 是描述分子运动状况的重要参量，为所有分子的速率之和除以总分子数。 ·方均根速率 = 7. 能量均分定理 ·描述一个物体空间位置所需的独立坐标数称该物体的自由度。单原子分子的自由度为3，刚性双原子分子的自由度为5，非刚性双原子分子的自由度为6。 ·能量均分定理 在温度为T 的气体中，分子热运动动能平均分配到分子的每个自由度上，每 个自由度的平均动能都是1 2 kT 。 8. 理想气体的内能 · 每个气体分子的热运动动能以及分子与分子之间相互作用势能的和构成了气体的总能量，这个能量称为气体的内能。 · 1mol 理想气体的内能为 0A 22 i i E N kT RT ??== ???

光电检测技术课程作业及答案(打印版)概要

思考题及其答案 习题01 一、填空题 1、通常把对应于真空中波长在（m μ）到（m μ）范围内的电磁辐射称为光辐射。 2、在光学中，用来定量地描述辐射能强度的量有两类，一类是（辐射度学量），另一类是(光度学量)。 3、光具有波粒二象性，既是（电磁波），又是（光子流）。光的传播过程中主要表现为（波动性），但当光与物质之间发生能量交换时就突出地显示出光的（粒子性）。 二、概念题 1、视见函数：国际照明委员会（CIE）根据对许多人的大量观察结果，用平均值的方法，确定了人眼对各种波长的光的平均相对灵敏度，称为“标准光度观察者”的光谱光视效率V(λ),或称视见函数。 % 2、辐射通量：辐射通量又称辐射功率，是辐射能的时间变化率，单位为瓦(1W=1J/s)，是单位时间内发射、传播或接收的辐射能。 3、辐射亮度：由辐射表面定向发射的的辐射强度，除于该面元在垂直于该方向的平面上的正投影面积。单位为 (瓦每球面度平方米) 。 4、辐射强度：辐射强度定义为从一个点光源发出的，在单位时间内、给定方向上单位立体角内所辐射出的能量，单位为W／sr(瓦每球面度)。 三、简答题 辐射照度和辐射出射度的区别是什么

答：辐射照度和辐射出射度的单位相同，其区别仅在于前者是描述辐射接收面所接收的辐射特性，而后者则为描述扩展辐射源向外发射的辐射特性。四、计算及证明题 证明点光源照度的距离平方反比定律，两个相距10倍的相同探测器上的照度相差多少倍。 答： 2 22 4444R I R I dA d E R dA d E R I I = ==∴=ππφπφφπφ＝ 的球面上的辐射照度为半径为又＝的总辐射通量为在理想情况下，点光源设点光源的辐射强度为 ()1 222 222222 1 12 21211001001010E E L I E L I L I L I E R I E L L L L =∴= === ∴== 又的距离为第二个探测器到点光源，源的距离为设第一个探测器到点光 习题02 一、填空题 1、物体按导电能力分（绝缘体）（半导体）（导体）。 2、价电子的运动状态发生变化,使它跃迁到新的能级上的条件是（具有能向电子提供能量的外力作用）、（电子跃入的那个能级必须是空的）。 ） 3、热平衡时半导体中自由载流子浓度与两个参数有关：一是在能带中（能态的分布），二是这些能态中（每一个能态可能被电子占据的概率）。 4、半导体对光的吸收有（本征吸收）（杂质吸收）（自由载流子吸收）（激

油层物理第三章作业题

油层物理第一章作业题 钻井专09 1.名词解释 岩石的比面，分选系数，岩石的粒度组成，岩石的压缩系数，岩石综合压缩系数，原始含油饱和度，残余油饱和度，束缚水饱和度，绝对渗透率，有效渗透率，气体滑脱效应，胶结类型，岩石孔隙度 2.问答题： （1）.岩石颗粒的大小对比面大小有何影响？为什么？ （2）.影响孔隙度的因素有哪些？如何影响？ （3）.什么叫岩石的渗透性，岩石的渗透率？岩石的渗透率为“1达西”的物理意义是什么？ （4）.为什么说岩石的绝对的渗透率是岩石的固有属性？ （5）.岩石中最常见的胶结物有哪些？如何划分胶结类型，其依据是什么？胶结类型如何影响岩石的物理性质？ （6）.测定岩石孔隙度实验中，为什么用煤油饱和岩心而不用水饱和岩心?该法测得的孔隙度为何种孔隙度？该孔隙度与另外两种孔隙度的关系是什么？ 3．计算题 （1）.综合弹性压缩系数的物理意义是什么？已知某一低饱和油藏中含水饱和度 为0.24，储层孔隙度为27%，并分析得油、水和岩石的压缩系数分别为70×410-、 4.5×410-和1.5×410-MPa -1，求该油藏的综合弹性压缩系数。若上述油藏含油体积为15003m ，原始地层压力为27MPa ，原油的饱和压力为21.3MPa ，试估算该 油藏的弹性可采储量。 （2）.已知一干岩样质量P1为32.0038克，饱和煤油后在煤油中称得质量P2为22.2946克，饱和煤油的岩样在空气中的质量P3为33.8973克，求该岩样的孔隙体积，孔隙度和岩样视密度（煤油密度为0.8045克/厘米3） （3）设一横截面积为2cm 2，长10cm 的圆柱形岩心在0.15Mpa 的压差下，通入粘度为 2.5s mPa ?的油且流量为0.0083 cm /s ，岩心被该油样100%饱和，求该岩样渗透率。 （4）有一岩样含油水时重量为8.1169g ，经过抽提后得到0.3 cm 3的水，该岩样烘干后，重量为7.2221g ，炮和煤油后在空气中称得重量为8.0535g ，饱和煤油的岩样在煤油中称得重量为 5.7561g ，求该岩样的含水饱和度、含油饱和度和孔隙度。设岩样密度为2.65 g/3cm ，原油密度为 0.8760 g/3cm 。 （5）某断块油藏含油岩石体积为14. 4×107m 3、孔隙度为20％，束缚水饱和度为25％，油藏原始地层压力P i ＝21mPa ，饱和压力Pb ＝19.3MPa 。原油压缩系数C 0＝99×10-5MPa -1，地层水的压缩系数C w ＝39.6×10-5MPa -1。C f ＝11.2×10-5MPa -1。已知原油的体积系数B o =1.2，原油的密度为0.8760 g/3cm 。计算该油藏的弹性采油量为多少吨？

大学基础物理学课后习题答案_含思考题(1)

大学基础物理课后答案 主编：习岗高等教育出版社

第一章 思考题： <1-4> 解：在上液面下取A 点，设该点压强为A p ，在下液面内取B 点，设该点压强为B p 。对上液面应用拉普拉斯公式，得 A A R p p γ20= - 对下液面使用拉普拉斯公式，得 B B 02R p p γ= - 又因为 gh p p ρ+=A B 将三式联立求解可得 ??? ? ??-= B A 112R R g h ργ <1-5> 答：根据对毛细现象的物理分析可知，由于水的表面张力系数与温度有关，毛细水上升的高度会随着温度的变化而变化，温度越低，毛细水上升的高度越高。在白天，由于日照的原因，土壤表面的温度较高，土壤表面的水分一方面蒸发加快，另一方面土壤颗粒之间的毛细水会因温度升高而下降，这两方面的原因使土壤表层变得干燥。相反，在夜间，土壤表面的温度较低，而土壤深层的温度变化不大，使得土壤颗粒间的毛细水上升；另一方面，空气中的水汽也会因为温度下降而凝结，从而使得清晨时土壤表层变得较为湿润。 <1-6> 答：连续性原理是根据质量守恒原理推出的，连续性原理要求流体的流动是定常流动，并且不可压缩。伯努利方程是根据功能原理推出的，它的使用条件是不考虑流体的黏滞性和可压缩性，同时，还要求流动是定常流动。如果流体具有黏滞性，伯努利方程不能使用，需要加以修正。 <1-8> 答：泊肃叶公式适用于圆形管道中的定常流动，并且流体具有黏滞性。斯托克斯公式适用于球形物体在黏滞流体中运动速度不太大的情况。 练习题： <1-6> 解：设以水坝底部作为高度起点，水坝任一点至底部的距离为h 。在h 基础上取微元d h ，与之对应的水坝侧面面积元d S （图中阴影面积）应为坡长d m 与坝长l 的乘积。 练习题1-6用图 d h d F

光电成像原理及技术--部分答案(北理工)

光电成像原理及技术--部分答案(北理工)

第一章 5.光学成像系统与光电成像系统的成像过程各有什么特点？在光电成像系统性能评价方面通常从哪几方面考虑？ 答：a、两者都有光学元件并且其目的都是成像。而区别是光电成像系统中多了光电装换器。b、灵敏度的限制，夜间无照明时人的视觉能力很差； 分辨力的限制，没有足够的视角和对比度就难以辨认； 时间上的限制，变化过去的影像无法存留在视觉上； 空间上的限制，隔开的空间人眼将无法观察； 光谱上的限制，人眼只对电磁波谱中很窄

的可见光区感兴趣。 6．反映光电成像系统光电转换能力的参数有哪些？表达形式有哪些？ 答：转换系数：输入物理量与输出物理量之间的依从关系。 在直视型光电成像器件用于增强可见 光图像时，被定义为电镀增益G1， 光电灵敏度： 或者： 8.怎样评价光电成像系统的光学性能？有哪些 方法和描述方式？ 答，利用分辨力和光学传递函数来描述。 分辨力是以人眼作为接收器所判定的极限分

辨力。通常用光电成像系统在一定距离内 能够分辨的等宽黑白条纹来表示。 光学传递函数：输出图像频谱与输入图像频谱之比的函数。对于具有线性及时间、空间 不变性成像条件的光电成像过程，完全可 以用光学传递函数来定量描述其成像特 性。 第二章 6.影响光电成像系统分辨景物细节的主要因素 有哪些？ 答：景物细节的辐射亮度（或单位面积的辐射强度）； 景物细节对光电成像系统接受孔径的张角； 景物细节与背景之间的辐射对比度。

第三章 13.根据物体的辐射发射率可见物体分为哪几种 类型？ 答：根据辐射发射率的不同一般将辐射体分为三类： 黑体，=1； 灰体，<1,与波长无关； 选择体，<1且随波长和温度而变化。 14.试简述黑体辐射的几个定律，并讨论其物理 意义。 答：普朗克公式： 普朗克公式描述了黑体辐射的光谱分布规律，是黑体理论的基础。

油层物理部分练习题(附带答案)

第一章油藏流体的界面张力 一.名词解释 1．自由表面能(free surface energy)：表面层分子力场的不平衡使得这些表面分子储存了多余的能量，这种能量称为自由表面能 2．吸附(adsorption)：溶解于某一相中的物质，自发地聚集到两相界面层并急剧减低该界面的表面张力的现象称为吸附 3．界面张力(interfacial tension)：也叫液体的表面张力，就是液体与空气间的界面张力。在数值上与比界面能相等。固体表面与空气的界面之间的界面张力，就是固体表面的自由能。 4．表面活性剂(surface active agent)：指加入少量能使其溶液体系的界面状态发生明显变化的物质 二．判断题，正确的在括号内画√，错误的在括号内画× 1．表面层溶质的浓度较相内大时称正吸附。（√） 2．随界面两侧物质密度差增大，表面张力随之下降。（×） 3．表面活性剂的浓度愈高，则表面张力愈大。（√） 4．油藏条件下的油气表面张力一定小于地面条件。（√） 5．从严格定义上讲，界面并不一定是表面。（√） 6. 界面两侧物质的极性差越大，界面张力越小。（×） 三．选择题 1．若水中无机盐含量增加，则油水表面张力将，若水中表面活性物质含量增加，则油水界面张力将。 A.增加，增加 B.增加，减小 C.减小，增加 D.减小，减小( B )

2．随体系压力增加，油气表面张力将，油水表面张力将。 A.上升，上升 B.上升，下降 C.下降，上升 D.下降，下降( D ) 3．随表面活性物质浓度增加，表面张力，比吸附将。 A.上升，上升 B.上升，下降 C.下降，上升 D.下降，下降( C ) 4．在吉布斯吸附现象中，当表面活度 0，比吸附G 0，该吸附现象称 为正吸附。 A.大于，大于 B.大于，小于 C.小于，大于 D.小于，小于( C ) 4、溶解气：气体溶解度越大，界面张力越小。 2．何为表面张力？油藏流体的表面张力随地层压力，温度及天然气在原油（或水）中的溶解度的变化规律如何？ 表面张力：液体表面任意二相邻部分之间垂直于它们的单位长度分界线相互作用的拉力。 变化规律：油藏流体表面张力随地层压力增大,温度升高而减小。天然气在原油中溶解度越大，油藏流体表面张力越小。 3．就你所知，测定液面表面张力的方法有哪些？ 1、悬滴法 2、吊片法（又称悬片法、吊板法） 3、旋转液滴法

光电信息物理基础复习

光电信息物理基础 注意：矢量都要写成带上箭头的字母表示 1. 媒质对电磁场的响应可分为三种情况：极化、磁化和传导。 2. 坡印廷矢量的数学表达式是 3. 电磁波的等相位面在空间中的移动速度称为 相速度。该速度相速只与媒质参数有关，而与电磁波的频率无关. 4. 在电磁波传播空间给定点处，电场强度矢量的端点 随时间变化的轨迹称为电场的偏振态。 5. 光电效应。 6. 7. 光在传播过程中表现出波动性，如干涉、衍射、偏振现象，在与物质发生作用时表现出粒子性，如光电效应，这两种性质的统一称为光的波粒二象性. 8. 德布罗意波长公式为 ，频率公式为： 9. 德布罗意波由电子衍射实验所验证。 10. 海森堡不确定关系的两个表达式为 11. 波函数的标准条件为单值，有限，连续 12. 量子力学中的动量算符表达式为： 13. 量子力学中表示力学量的算符都是厄密算符， 其本证值均为实数，对应不同本征值的本征函数正交，且本征函数具有完全性. 14. 原子的状态可由主量子数n ,角量子数l ，磁量子数m 和自旋量子数s 完全确定。 15. 在一个原子系统内，即不可能具有相同的四个量子数的两个或两个以上电子称为泡利不相容原理。 16. 属于同一品种的晶体，两个对应晶面（或晶棱）间的夹角恒定不变称为晶面角守恒定律。 17. 晶体结构由基元和布拉菲格子完全描述。 18. 对于体心立方结构，设立方体边长为a ，则某个原子最近邻结点有8个，距离为? 所对应原胞体积为a 3/2 19. 晶列的方向用晶列指数来表征。 20. 晶体的结合，可以概括为离子性结合、共价结合、金属性结合和范德瓦耳斯结合四种不同的基本形式 。 21. 共价结合的两个基本特征是饱和性和方向性。 22. 晶格振动形成的波动称为格波，表征它的能量量子称为声子。 23. 没有掺杂的理想半导体称为本征半导体。 。 /2/4x x P h π??≥=/2E t ??≥h P λ=E h ν=?()x y z p i i e e e x y z ???=-?=-++???/2

光电技术自测题(全)

第一部分自测题 、多项选择题 1. 下列选项中的参数与接收器有关的有（） A .曝光量B.光通量C.亮度D.照度 答案：AD 2. 光电探测器中的噪声主要包括（ABCDE ） A.热噪声 B.散粒噪声 C.产生复合噪声 D.1/f 噪声E温度噪声 3. 光电技术中应用的半导体对光的吸收主要是（AB ） A.本征吸收 B.杂质吸收 C.激子吸收 D.自由载流子吸收E晶格吸收 、单项选择题 1. 被光激发产生的电子溢出物质表面，形成真空中的电子的现象叫做（） A .内光电效应B.外光电效应C.光生伏特效应D.丹培效应 答案：B 2. 当黑体的温度升高时，其峰值光谱辐射出射度所对应的波长的移动方向为（） A.向短波方向移动 B.向长波方向移动 C.不移动 D.均有可能 答案：A 3. 已知某He-Ne激光器的输出功率为8mW正常人眼的明视觉和暗视觉最大光谱光是效能分 别为683lm/W和1725lm/W,人眼明视觉光谱光视效率为0.24 ,则该激光器发出的光通量为（） A. 3.31IX B.1.31IX C.3.31lm D.1.31lm 答案：D 4. 半导体（）电子吸收光子能量跃迁入（），产生电子一空穴对的现象成为本征吸收。 A.价带，导带 B.价带，禁带 C.禁带，导带 D.导带，价带 答案：A 5. 一个电阻值为1000欧姆的电阻，在室温下，工作带宽为1Hz时，热噪声均方电压为 答案B A 3nV B 4nV C 5nV D 6nV 6. 用照度计测得某环境下的照度值为1000lx，该环境可能是（B） A阳光直射 B 阴天室外C 工作台D 晨昏蒙影 7. 已知某辐射源发出的功率为1W该波长对应的光谱光视效率为0.5 ,则该辐射源辐射的光通量为（B） A 683lm B341. 5lm C 1276lm D 638lm 8. 为了描述显示器的每个局部面元在各个方向的辐射能力，最适合的辐射度量是（D ） A 辐射照度 B 辐射强度 C 辐射出度 D 辐射亮度

大学基础物理学答案(习岗)第6章

第六章 稳恒磁场 本章提要 1. 磁感应强度 描述磁场力的属性的物理量是磁感应强度，常用B 来表示。其定义式为 qv F B max = 在SI 制中，B 的单位为特斯拉（T ）。B 另一个单位为高斯(G)，两者的换算关系为 1T=104G 2. 毕奥—萨伐尔定律 （1） 毕奥—萨伐尔定律 ? 毕奥—萨伐尔定律的微分形式 电流元I d l 在真空中任一点P 所产生的磁感应强度d B 的大小与电流元的大小成正比，与电流元I d l 和r 的夹角的正弦成正比，与电流元到P 点的距离的平方 成反比。d B 的方向垂直于I d l 和r 所组成的平面，指向与矢积I d l ×0r 的方向相同，即 00 2d d 4I r l r B m p ′= 其中， 7-20410N A m p -=醋，称真空磁导率。 ? 毕奥—萨伐尔定律的积分形式 00 2 d d 4l l I r μπ?==?? l r B B （2）几种典型的磁场分布 ? 无限长直电流的磁场分布 02I B r m p = ? 载流长直螺线管内的磁场分布 0B nI m = ? 运动电荷的磁场分布 00 2 4q r v r B m p ′= 3. 磁高斯定理

? 磁通量 穿过磁场中某一面积S 的磁通量定义为 d B S m s Φ= 蝌 ? 磁高斯定理 通过空间中任意封闭曲面的磁通量必为零，即 d 0S B S =蝌 g ò 4. 安培环路定理 在真空中的稳恒磁场内，磁感应强度B 的环流等于穿过积分回路的所有传导电流强度代数和的0μ倍，即 0in d L I B r m ??ò ? 5. 安培力与洛仑兹力 （1）安培力 载流导线在磁场中受到的宏观力称安培力。安培力服从安培定律。 ? 安培定律的微分形式 放在磁场中任一点处的电流元d I l 所受到的磁场作用力d F 的大小与电流元d I l 的大小和该点的磁感应强度B 的大小成正比，还与电流元d I l 的方向和B 的方向之间的夹角θ的正弦成正比，d F 的方向为d I ?l B 所确定的方向。即 d d I =?F l B ? 安培定律的积分形式 对于任意载流导线，若将其视为由无数个电流元组成的，则其在磁场中所受的作用力为 d F l B l I =?? （2）洛仑兹力 一个定向运动的电荷在磁场中所受的力即洛仑兹力，其满足的基本规律为 q =?f υB 洛仑兹力的几个重要应用： ? 质谱仪 ? 霍耳效应 6. 磁介质 （1） 磁介质及分类 能在磁场作用下发生变化，并且能够反过来影响磁场的介质称磁介质。一般用磁介质中的磁感应强度B 的大小与真空中的磁感应强度0B 的大小之比来描述磁介质被磁化后对原来外磁场的影响，即

光电物理基础课程设计

光电物理基础课程设计自旋在现代科学中的应用 教师：蒋向东 学生：骆骏 学号：2010051060023 2012.6.9

一．摘要 电子自旋共振(electronspinresonance，ESR)是检测自由基最直接最有效的方法，是自由生物学和医学不可缺少的重要研究技术。本文综述ESR、自旋标记、自旋捕集ESR成像技术的最新发展及ESR技术在细胞膜、蛋白质结构和一些重大疾病如心脏病、老年痴呆症、帕金森综合症和中风等疾病研究及辐射损伤和植物疾病研究中的应用。 二．电子自旋共振(ESR)技术 电子自旋共振(electronspinresonance，ESR)又称电子顺磁共振(electronparamag—neticresonance，EPR)，是研究电子自旋能级跃迁的一门学科，是检测自由基最直接最有效的方法。自由基在生物体系发挥着重要作用，体内自由基的产生和清除应当是平衡的，或者说体内氧化和还原应当是平衡的，这样人体才能保持健康。如果自由基产生过多和清除自由基的能力下降，体内就会有多余的自由基，特别是氧自由基，会损伤细胞成分，但并不出现疾病的症状。但是如果不加以调整，继续发展下去就会导致疾病和衰老的发生。因此自由基和多种疾病有关，比如癌症、心脑血管疾病、老年痴呆症和帕金森综合症等疾病。这样ESR 就是自由基生物学和医学不可缺少的重要研究技术，在生物会医学领域有着广泛的应用。 1.ESR在生物医学研究中的技术发展 ESR虽然是研究自由基的最直接和最有效的技术，但是这些自由基必须是相稳定的，而且要达到一定浓度才能用ESR技术检测和研究。而生物体系中产生的自由基大部分是不稳定的，因为自由基本身的特点就是活泼和反应性强，只有少数自由基是稳定的。ESR的另外一个局限性是只能检测顺磁性物质，但是大部分生物物质都不是顺磁性的。这就限制了ESR 的应用。为了克服ESR技术的这些局限性，一方面对仪器进行改进，另一方面近年来发展起来的自旋标记和自旋捕集技术解决了这些问题，为ESR应用开辟了一个新天地，获得了迅速的发展和广泛的应用，也为自由基研究作出了重要贡献。 1.1．自旋标记技术 ESR的最大局限性是只能检测顺磁性物质，但是大部分生物物质，例如细胞膜、蛋 白质、核酸等都不是顺磁性的。这就大大限制了ESR 的应用范围。1965年McConnell等人引入自旋标记的概念和方法，为ESR应用开辟了一个新天地，也可以说自旋标记技术把ESR 的应用范围从一个有限范围扩展到了无限。所谓自旋标记，就是将一顺磁性报告基团加到被研究体系，借助报告基团的ESR波谱特征反映该基团周围环境的物理和化学性质及其变化和规律。自旋标记技术包括自旋标记物的合成、自旋标记ESR波谱解析和应用。到目前为止已经合成100多种自旋标记物。现在自旋标记技术已经广泛应用于生物学的各个领域，特别是在细胞膜的流动性、蛋白质的结构和动力学性质、药理学及ESR成像方面研究中的应用。 1.1.1．自旋标记物的选择 自旋标记物应当符合以下条件：足够稳定，能够以某种方式结合或嵌入到被研究物质的某个位置，其ESR波谱对被研究物质及其周围环境的物理化学性质和变化极为敏感，而报告基团本身对体系的扰动甚微。氮氧自由基化合物是最符合以上条件的自旋标记物，它有几

原子物理学习题解答

原子物理学习题解答 1.1 电子和光子各具有波长0.20nm,它们的动量和总能量各是多少? 解：由德布罗意公式p h /=λ,得： m/s kg 10315.3m 1020.0s J 1063.6249 34??=???===---λh p p 光电 )J (109.94510310315.316-824?=???====-c p hc h E 光光λ ν 2162311622244 2022)103101.9(103)10315.3(???+???=+=--c m c p E 电电 )J (1019.8107076.61089.9142731---?=?+?= 1.2 铯的逸出功为1.9eV,试求: (1)铯的光电效应阈频率及阈值波长;(2)如果要得到能量为1.5eV 的光电子,必须使用多大波长的光照射? 解：(1) 由爱因斯坦光电效应公式 w h mv -=ν202 1知,铯的光电效应阈频率为: Hz)(10585.410 63.6106.19.114 34 190?=???==--h w ν 阈值波长: m)(1054.610 585.4103714 8 00-?=??==νλc (2) J 101.63.4eV 4.3eV 5.1eV 9.12 119 -20??==+=+=mv w h ν 故: m)(10656.310 6.14.31031063.6719 8 34---?=?????===ννλh hc c 1.3 室温(300K)下的中子称为热中子.求热中子的德布罗意波长? 解：中子与周围处于热平衡时,平均动能为: 0.038eV J 1021.63001038.12 3 232123≈?=???== --kT ε 其方均根速率: m/s 27001067.11021.62227 21 ≈???== --n m v ε 由德布罗意公式得：)nm (15.02700 1067.11063.62734 =???===--v m h p h n n λ 1.4 若一个电子的动能等于它的静止能量,试求：(1)该电子的速度为多大?(2)其相应的德布罗意波长是多少? 解：（1）由题意知，20202c m c m mc E k =-=，所以 202 2202 2/1c m c v c m mc =-= 2 3c v = ? （2）由德布罗意公式得： )m (104.110 3101.931063.632128 3134 00---?=?????=====c m h v m h mv h p h λ 1.5 (1)试证明: 一个粒子的康普顿波长与其德布罗意波长之比等于2/120]1)/[(-E E ,式中0E 和E 分别是粒子的静止能量和运动粒子的总能量. (2)当电子的动能为何值时,它的德布罗意波长等于它的康普顿波长? (1)证明：粒子的康普顿波长:c m h c 0/=λ 德布罗意波长: 1 )/(1)/(2020204202-= -=-=== E E E E c m hc c m E hc mv h p h c λλ 所以, 2/120]1)/[(/-=E E c λλ

油层物理学

第一章油气藏流体的化学组成与性质 石油中的烃类及相态 石油主要由烷烃、环烷烃和芳香烃三种饱和烃类构成，原油中一般未发现非饱和烃类。烷烃又称石蜡族烃，化学通式C n H2n+2，在常温常压（20℃，0.1MPa）下，C1~C4为气态，它们是天然气的主要成分；C5~C16是液态，它们是石油的主要成分；C17以上的烷烃为固态，即所谓石蜡。 石油的化学组成 石油中主要含碳、氢元素，也含有硫、氮、氧元素以及一些微量元素，一般碳、氢元素含量为95%~99%，硫、氮、氧总含量不超过1%~5%。 石油中的化合物可分为烃类化合物和非烃类化合物；烃类化合物主要为烷烃、环烷烃、芳香烃；非烃类化合物主要为各种含硫化合物、含氧化合物、含氮化合物以及兼含有硫、氮、氧的胶质和沥青质。 300~1000），含有氧、氮、硫等元素的多环芳香烃化合物，通常呈 半固态分散状溶解于原油中。 原油的物理性质及影响因素 包括颜色、密度与相对密度、凝固点、粘度、闪点、荧光性、旋光性、导电率等。 原油颜色的不同，主要与原油中轻、重组分及胶质和沥青质含量有关，胶质、沥青质含量高则原油密度颜色变深。凝固点与原油中的含蜡量、沥青胶质含量及轻质油含量等有关，轻质组分含量高，则凝固点低；重质组分含量高，尤其是石蜡含量高，则凝固点高。 ρo）与某一温度和压力下的水的密度（ρw）之比。 我国和前苏联国家指1atm、20℃时原油密度与1atm、4℃纯水的密度之比， 欧美国家则以1atm、60℉（15.6℃）时的原油与纯水的密度之比，γo 欧美国家还使用API度

流体中任意一点上单位面积的剪应力与速度梯度的比值，是粘性流体流动时内部摩擦而引起的阻力大小的量度，表明流体流动的难易程度。 μ—流体粘度，又称动力粘度或绝对粘度，Pa·s， F/A—单位面积上的剪应力或内摩擦阻力，N/m2 dv/dy—速度梯度，s-1 p、T）下绝对粘度与密度之比。单位：m2/s 地面原油的分类 （1）根据原油中硫的含量可分为：低硫原油、含硫原油、高硫原油 （2）根据原油中胶质—沥青质的含量可分为：少胶原油、胶质原油、多胶原油 （3）根据原油中的含蜡量可分为：少蜡原油、含蜡原油、高含蜡原油 （4）按原油的关键组分可分为：凝析油、石蜡基原油、混合基原油、环烷基原油 （5）根据地面脱气原油相对密度可分为：轻质油、中质油、重质油 地层原油的分类 按粘度分为：低粘油、中粘油、高粘油、稠油。还有凝析油、挥发油、高凝油 天然气的化学组成 天然气是以甲烷为主的烷烃，甲烷含量可高达70%~98%，乙烷含量约为10%，仅含少量的丙烷、丁烷、戊烷等。非烃类气体有二氧化碳、氮气、硫化氢（一般不超过5%~6%）、水汽，偶尔含稀有气体如氦（He）、氖（Ar）等，还含有毒的有机硫化物，如硫醇RSH、硫醚RSR等。 油气藏的分类及特点（根据流体特性） （1）气藏 以甲烷为主，含少量乙烷、丙烷和丁烷。 （2）凝析气藏 含有甲烷到辛烷（C8）的烃类，它们在地下原始条件是气态，随着流体压力下降，会凝析出液态烃。液态烃（地面）相对密度0.72~0.80，颜色浅，称为凝析油。 （3）挥发性油藏（临界油气藏） 特点是含有比C8重的烃类，构造上部接近于气，下部接近于油，但油气无明显分界面，原油具挥发性，相对密度0.7~0.8。 （4）油藏 油藏流体以液态烃为主，油中都溶解有一定量天然气，地面相对密度0.8~0.94。 （5）重质油藏（稠油油藏） 原油粘度高、相对密度大，地面脱气原油相对密度0.934~1.0，地层温度条件下脱气原油粘度为100~10000mPa·s。

高中物理光电效应知识点

一、光电效应和氢原子光谱 知识点一：光电效应现象 1.光电效应的实验规律 (1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应，低于这个极限频率则不能发生光电效应． (2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，其随入射光频率的增大而增大． (3)大于极限频率的光照射金属时，光电流强度(反映单位时间内发射出的光电子数的多少)与入射光强度成正比． (4)金属受到光照，光电子的发射一般不超过10－9_s. 2．光子说 爱因斯坦提出：空间传播的光不是连续的，而是一份一份的，每一份称为一个光子，光子具有的能量与光的频率成正比，即：ε＝hν，其中h＝×10－34J·s. 3．光电效应方程 (1)表达式：hν＝E k＋W0或E k＝hν－W0. (2)物理意义：金属中的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W0，剩下的表现为逸出后电 子的最大初动能E k＝1 2 mv2. 知识点二：α粒子散射实验与核式结构模型 1.卢瑟福的α粒子散射实验装置(如图13－2－1所示)

2．实验现象 绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少数α粒子甚至被撞了回来．如图13－2－2所示． α粒子散射实验的分析图 3．原子的核式结构模型 在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转． 知识点三：氢原子光谱和玻尔理论 1.光谱 (1)光谱：用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱． (2)光谱分类 有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫做线状谱． 有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫做连续谱． (3)氢原子光谱的实验规律． 巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1 λ ＝ R(1 22－ 1 n2 )(n＝3,4,5，…)，R是里德伯常量，R＝×107m－1，n为量子 数．

人教版高中物理必修一课后练习答案详解

人教版高中物理必修一课后练习答案详解 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

人教版高中物理必修一课后习题答案 第一章：运动的描述 第1节：质点参考系和坐标系 1、“一江春水向东流”是水相对地面（岸）的运动，“地球的公转”是说地球相对太阳的运动，“钟表时、分、秒针都在运动”是说时、分、秒针相对钟表表面的运动，“太阳东升西落”是太阳相对地面的运动。 2、诗中描写船的运动，前两句诗写景，诗人在船上，卧看云动是以船为参考系。云与我俱东是说以两岸为参考系，云与船均向东运动，可认为云相对船不动。 3、x A=-0.44 m，x B=0.36 m 第2节：时间和位移 1．A．8点42分指时刻，8分钟指一段时间。 B．“早”指时刻，“等了很久”指一段时间。 C．“前3秒钟”、“最后3秒钟”、“第3秒钟”指一段时间，“3秒末”指时刻。 2．公里指的是路程，汽车的行驶路线一般不是直线。 3．（1）路程是100 m，位移大小是100 m。 （2）路程是800 m，对起跑点和终点相同的运动员，位移大小为0；其他运动员起跑点各不相同而终点相同，他们的位移大小、方向也不同。 4．解答 第3节：运动快慢的描述——速度 1．（1）1光年=365×24×3600×3.0×108 m=9.5×1015 m。 （2）需要时间为 16 15 4.010 4.2 9.510 ?= ? 年 2．（1）前1 s平均速度v1=9 m/s 前2 s平均速度v2=8 m/s 前3 s平均速度v3=7 m/s 前4 s平均速度v4=6 m/s 全程的平均速度v5=5 m/s v1最接近汽车关闭油门时的瞬时速度，v1小于关闭油门时的瞬时速度。