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对物理(师范)专业的看法与展望

对物理(师范)专业的看法与展望
对物理(师范)专业的看法与展望

物理学是现代科学的鼻祖,物理学通过对物理理论、知识、实验方法的研究,不断推动自然科学与技术科学的发展。正是由于物理学的基础性和重要性,它一直保持着稳步的发展势头。特别是相对论的出现,量子力学迅速发展以及非线性科学得到承认,物理学又跃上了新的台阶。

在物理课的学习中,要掌握的基本技能有两方面,一是用物理用语表述问题和规范书写物理公式、解题格式的能力;二是物理实验基本操作能力。

物理用语是学习物理的语言工具,必须学好。物理用语中专用词、专用符号需要一定的记忆,例如,每个物理量都有它的名称和表示字母;每一个物理规律或定律所有它的陈述原则。但是这些内容也是有规律可循的。比如,每个物理量的表示字母,多数都是用物理名称的英文单词的第一个字母;物理规律或定律的陈述,一般都是条件式陈述或因果关系式陈述。灵活运用上述规律,正确使用物理用语,记忆物理概念,陈述物理现象或物理规律,就无需死记硬背,也不用担心表述不自如的尴尬。同样,物理公式的书写、物理计算题的解题格式,都要做到规范和熟练。它们是学好物理的基础。

物理实验操作技能必须通过大量的亲自动手做实验才能熟练掌握,在掌握的基础上才能找到操作技巧。实验操作时要手脑并用,照章操作,要多向自己提问题。对每一个物理实验,都要要求自己知道实验原理,明确操作方法和操作注意事项,这样就会不断提高自己的实验操作能力和实验问题的辨析能力。逐步达到依据实验课题,提出实验原理、选择实验仪器、组装实验装置、设计实验步骤:通过实验操作得出实验结论的水平。

作为师范生的我们,也许将来并不一定要从事教育相关的职业。但是,不可改变的事实是,我们是师范生的身份,我们中的大多数人会去从事教育工作。所以我们把焦点更多的锁定在与师范相关的问题上,在此申明这并不代表其他信息,其他发展不重要。

随着师范类毕业生就业政策的放开,在就业市场化边缘徘徊多年的师范类毕业生开始真正进入就业市场,对师范生来说是机遇,也是挑战。一方面师范生就业渠道进一步拓宽,而且由于我国实施普及九年义务教育,大力发展高中教育、职业教育,师范院校的毕业生就业形势相对于其他专业乐观一些。但另一方面师范生就业的潜在危机亦十分突出。受高校扩招大潮的影响,师范类毕业生数量逐年增加,而社会总体需求以及师范生初次就业率却呈逐年下降趋势。同时,师范生必须和非师范生一样要接受用人单位的考核,就业压力增大。对此,各级政府、教育行政管理部门以及师范院校应予以高度重视与关注,采取必要措施,确保师范生充分就业。我们提出如下处理师范生就业潜在危机的对策:

(1)加强毕业生思想政治工作,转变就业观念。 (2)深化教育人事制度改革,推进就业市场化。 (3)深化教育教学改革,提高毕业生综合素质。

理论力学总结

理论力学总结 理论力学总结 几天终于把理论力学搞定了我的妈呀。现在脑子里怎么全是受力分析。学静力学的时候,什么二力杆,三力汇交,隔离法,整体法,我的天。快受不了了,全是力。好不容易学到运动学了,又全变成加速度,什么基点法,速度投影法,瞬心法,科式加速度,又把人晕了。终于熬到动力学,嘿嘿,终于翻身了。这张高中学得好,跟着大学也学得好,那叫个爽啊!嘿嘿,其实这理论力学也不难吗!现在回过头来想想。不就是几个公式,几个定理,耐下心学学,其实很简单。学了半年了,总结下理论力学吧。一,静力学。力偶,力矩,三力汇交,摩擦(静摩擦,动摩擦),平面力系,空间力系方法: 1,分析受力(画受力图)2,选择整体或部分分析3,列出方程4,求解注意: a,对部分题目,分析出二力构件,或已知二力的方向,可用三力汇交定理,这样少一个方程。b,一个平面力系只能建立三个独立方程。c,其实静力学的关键就是分析受力二,运动学: 只有一点点东西,不过这部分是最难的地方。求速度方法: 1,对刚体: 基点法,瞬心法,速度投影法【只对同一个刚体】,我感觉瞬心法最简单。2,相对运动的物体,有速度合成定理,注意理解牵连速度,相对速度的定义3,对于既有相对运动又有刚体时,二者结合起来使用求加速度:

1,相对运动,加速度合成法,(通常法向加速度已知,只要求得切向即可,当牵连运动是定轴转动的时候,有科室加速度,勿漏!2,对于刚体,只能采用基点法求得3,复杂问题需要同时采用两种方法求解三,动力学,需要掌握的几个定理: 1,动量定理,动量守恒,质心运动定理2,动量矩定理,动量矩守恒定理3,动能定理注意: 对于求解物体速度,加速度,角加速度时,选择动能定理,动量矩定理对于求解求解约束力等,使用质心运动定理,或刚体平面运动微分方程一道题目要综合使用各大定理联立求得,尽量采用最简单的方法,不过平时练习的时候可以采用多种方法求解四,达郎贝尔原理,主要是一定要学会加惯性力,对平面运动,对定轴转动,对平动,有不同的加法,只要加上了,那么剩下的就是受力分析和列方程了 附送: 理论力学课程学习总结 理论力学课程学习总结 80学时《理论力学》课程基本要求: 1、具有把简单的实际问题抽象为理论力学模型的初步能力。 2、能根据问题的具体条件从简单的物体系中恰当地选取分离体,正确地画出受力图。 3、能熟练地计算力在轴上的投影,熟练地计算平面力对点的矩、力对轴的矩,对力和力偶的性质有正确的理解。

半导体物理知识点及重点习题总结

基本概念题: 第一章半导体电子状态 1.1 半导体 通常是指导电能力介于导体和绝缘体之间的材料,其导带在绝对零度时全空,价带全满,禁带宽度较绝缘体的小许多。 1.2能带 晶体中,电子的能量是不连续的,在某些能量区间能级分布是准连续的,在某些区间没有能及分布。这些区间在能级图中表现为带状,称之为能带。 1.2能带论是半导体物理的理论基础,试简要说明能带论所采用的理论方法。 答: 能带论在以下两个重要近似基础上,给出晶体的势场分布,进而给出电子的薛定鄂方程。通过该方程和周期性边界条件最终给出E-k关系,从而系统地建立起该理论。 单电子近似: 将晶体中其它电子对某一电子的库仑作用按几率分布平均地加以考虑,这样就可把求解晶体中电子波函数的复杂的多体问题简化为单体问题。 绝热近似: 近似认为晶格系统与电子系统之间没有能量交换,而将实际存在的这种交换当作微扰来处理。 1.2克龙尼克—潘纳模型解释能带现象的理论方法 答案: 克龙尼克—潘纳模型是为分析晶体中电子运动状态和E-k关系而提出的一维晶体的势场分布模型,如下图所示 利用该势场模型就可给出一维晶体中电子所遵守的薛定谔方程的具体表达式,进而确定波函数并给出E-k关系。由此得到的能量分布在k空间上是周期函数,而且某些能量区间能级是准连续的(被称为允带),另一些区间没有电子能级(被称为禁带)。从而利用量子力学的方法解释了能带现象,因此该模型具有重要的物理意义。 1.2导带与价带 1.3有效质量 有效质量是在描述晶体中载流子运动时引进的物理量。它概括了周期性势场对载流子运动的影响,从而使外场力与加速度的关系具有牛顿定律的形式。其大小由晶体自身的E-k 关系决定。 1.4本征半导体 既无杂质有无缺陷的理想半导体材料。 1.4空穴 空穴是为处理价带电子导电问题而引进的概念。设想价带中的每个空电子状态带有一个正的基本电荷,并赋予其与电子符号相反、大小相等的有效质量,这样就引进了一个假想的

理论力学复习总结(重点知识点)

第一篇静力学 第 1 章静力学公理与物体的受力分析 1.1 静力学公理 公理 1 二力平衡公理:作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。F=-F' 工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件,称为二力构件或二力杆。 公理 2 加减平衡力系公理:在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体的效应。 推论力的可传递性原理:作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作用。 公理 3 力的平行四边形法则:作用于物体上某点的两个力的合力,也作用于同一点上,其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。 推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。 公理 4 作用与反作用定律:两物体间相互作用的力总是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。 公理 5 钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它钢化成刚体,其平衡状态保持不变。对处于平衡状态的变形体,总可以把它视为刚体来研究。 1.2 约束及其约束力 1.柔性体约束 2?光滑接触面约束 3.光滑铰链约束

第2章平面汇交力系与平面力偶系 1. 平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用线的汇交点,其大小和 方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即F R=F1+F2+…..+Fn=^ F 2. 矢量投影定理:合矢量在某轴上的投影,等于其分矢量在同一轴上的投影的代数和。 3. 力对刚体的作用效应分为移动和转动。力对刚体的移动效应用力失来度量;力对刚体的转动效应 用力矩来度量,即力矩是度量力使刚体绕某点或某轴转动的强弱程度的物理量。(Mo ( F) =± Fh) 4. 把作用在同一物体上大小相等、方向相反、作用线不重合的两个平行力所组成的力系称为力偶, 记为(F,F')。 例2-8 如图2.-17 (a)所示的结构中,各构件自重忽略不计,在构件AB上作用一力偶,其力偶矩 为500kN?m,求A、C两点的约束力。 解构件BC只在B、C两点受力,处于平衡状态,因此BC是二力杆,其受力如图2-17( b) 所示。 由于构件AB上有矩为M的力偶,故构件AB在铰链A、B处的一对作用力FA、FB) 构成一力偶与矩为M的力偶平衡(见图2-17 (c))。由平面力偶系的平衡方程刀Mi=0,得-Fad+M=0 500 则有FA=FB ' N=471.40N 由于FA、FB'为正值,可知二力的实际方向正为图2-17 ( c)所示的方向。 根据作用力与反作用力的关系,可知FC=FB '471.40N,方向如图2-17 ( b)所示。 第3章平面任意力系 1. 合力矩定理:若平面任意力系可合成为一合力。则其合力对于作用面内任意一点之矩等于力系中 各力对于同一点之矩的代数和。 2. 平面任意力系平衡的充分和必要条件为:力系的主失和对于面内任意一点Q的主矩同时 为零,即F R'=0,M O=0. 3. 平面任意力系的平衡方程:刀Fx=0,刀Fy=O,刀Mo(F)=0.平面任意力系平衡的解析条件是,力系 中所有力在作用面内任意两个直角坐标轴上投影的代数和分别等于零,各力对于作用面内任一点之矩的代数和也是等于零 例3-1 如图3-8 (a)所示,在长方形平板的四个角点上分别作用着四个力,其中F仁4kN , F2=2kN , F3=F4=3kN,平板上还作用着一力偶矩为M=2kN ? m的力偶。试求以上四个力及 一力偶构成的力系向O点简化的结果,以及该力系的最后合成结果。 解(1)求主矢FR'建立如图3-8 (a)所示的坐标系,有 F 'Rx=刀Fx= - F2cos60° +F3+F4cos30 ° =4.598kN

半导体物理重点

半导体重点 第一章 1.能带论:用单电子近似的方法研究晶体中电子状态的理论成为能带论。 2.单电子近似:即假设每个电子是在周期性排列且固定不动的原子核势场及其它电子的平均势场中运动的。 3.金属中,由于组成金属的原子中的价电子占据的能带是部分占满的,所以金属是良好的导体。半导体中,如图所示,下面是被价电子占满的满带,亦称价带,中间为禁带,上面是空带,当温度升高,或者有光照的时候,满带中有少量电子可能被激发到上面的空带中去,此时半导体就能导电了。在半导体中导带的电子和价带的空穴均参与导电,金属中只有电子导电。 4.电子公有化运动:当原子相互接近形成晶体是,不同原子的相似壳层之间就有了一定程度的交叠,电子不再完全局限在一个原子上,可以由一个原子转移到相邻的原子上去,因而,电子可以在整个晶体中运动,这种运动就称为电子的共有化运动。 第二章 1.施主杂质:在Si,Ge中电离是能够施放电子而产生导电电子,并形成正电中心的杂质。常见V族杂质有:P,As,Sb

2.受主杂质:在Si,Ge中电离是能够接收电子而产生导电空穴并形成负电中心的杂质。 常见的III族杂质:B,Al,Ga,In 3.深能级:非III,V族杂质在Si,Ge的禁带中产生的施主能级距导带底较远,产生的受主能级距价带顶也较远,通常称这种能级为深能级,相应的杂质为深能级杂质。 作用:这些深能级杂质能够产生多次电离,每一次电离相应的有一个能级。因此这些杂质在Si,Ge的禁带中往往引入若干个能级,而且有的杂质既能产生施主能级,又能产生受主能级。对于载流子的复合作用比前能级杂质强,Au是一种很典型的复合中心,在制造高速开关器件是,常有意掺入Au以提高器件的速度。 4.补偿作用:在半导体中,施主和受主杂质之间的相互抵消的作用称为杂质的补偿。 (1)当N >>N :为n型半导体,(2)当N >>N :为P型半导体,(3)N >>N 时,施主电子刚好填充受主能级,虽然杂质很多,但不能向导带和价带提供电子和空穴,这种现象称为杂质的高度补偿。 利用杂质的补偿作用,可以根据需要用扩散或者离子注入方法来改变半导体中某一区域的导电类型,以制成各种器件。

理论力学复习总结(知识点)

第一篇静力学 第1 章静力学公理与物体的受力分析 1.1 静力学公理 公理1 二力平衡公理:作用于刚体上的两个力,使刚体保持平衡的必要和充分条件是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。F=-F’ 工程上常遇到只受两个力作用而平衡的构件,称为二力构件或二力杆。 公理2 加减平衡力系公理:在作用于刚体的任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体的效应。 推论力的可传递性原理:作用于刚体上某点的力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体的作用。 公理3 力的平行四边形法则:作用于物体上某点的两个力的合力,也作用于同一点上,其大小和方向可由这两个力所组成的平行四边形的对角线来表示。 推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡的力,若其中两个力的作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力的作用线通过汇交点。 公理4 作用与反作用定律:两物体间相互作用的力总是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。 公理5 钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它

钢化成刚体,其平衡状态保持不变。对处于平衡状态的变形体,总可以把它视为刚体来研究。 1.2 约束及其约束力 1.柔性体约束 2.光滑接触面约束 3.光滑铰链约束 第2章平面汇交力系与平面力偶系 1.平面汇交力系合成的结果是一个合力,合力的作用线通过各力作用 线的汇交点,其大小和方向可由失多边形的封闭边来表示,即等于个力失的矢量和,即FR=F1+F2+…..+Fn=∑F 2.矢量投影定理:合矢量在某轴上的投影,等于其分矢量在同一轴 上的投影的代数和。

半导体物理知识点总结

半导体物理知识点总结 本章主要讨论半导体中电子的运动状态。主要介绍了半导体的几种常见晶体结构,半导体中能带的形成,半导体中电子的状态和能带特点,在讲解半导体中电子的运动时,引入了有效质量的概念。阐述本征半导体的导电机构,引入了空穴散射的概念。最后,介绍了Si、Ge和GaAs的能带结构。 在1.1节,半导体的几种常见晶体结构及结合性质。(重点掌握)在1.2节,为了深入理解能带的形成,介绍了电子的共有化运动。介绍半导体中电子的状态和能带特点,并对导体、半导体和绝缘体的能带进行比较,在此基础上引入本征激发的概念。(重点掌握)在1.3节,引入有效质量的概念。讨论半导体中电子的平均速度和加速度。(重点掌握)在1.4节,阐述本征半导体的导电机构,由此引入了空穴散射的概念,得到空穴的特点。(重点掌握)在1.5节,介绍回旋共振测试有效质量的原理和方法。(理解即可)在1.6节,介绍Si、Ge的能带结构。(掌握能带结构特征)在1.7节,介绍Ⅲ-Ⅴ族化合物的能带结构,主要了解GaAs的能带结构。(掌握能带结构特征)本章重难点: 重点: 1、半导体硅、锗的晶体结构(金刚石型结构)及其特点; 三五族化合物半导体的闪锌矿型结构及其特点。 2、熟悉晶体中电子、孤立原子的电子、自由电子的运动有何不同:孤立原子中的电子是在该原子的核和其它电子的势场中运动,自由电子是在恒定为零的势场中运动,而晶体中的电子是在严格周期性重复排列的原子间运动(共有化运动),单电子近似认为,晶体中的某一个电子是在周期性排列且固定不动的原子核的势场以及其它大量电子的平均势场中运动,这个势场也是周期性变化的,而且它的周期与晶格周期相同。 3、晶体中电子的共有化运动导致分立的能级发生劈裂,是形成半导体能带的原因,半导体能带的特点: ①存在轨道杂化,失去能级与能带的对应关系。杂化后能带重新分开为上能带和下能带,上能带称为导带,下能带称为价带②低温下,价带填满电子,导带全空,高温下价带中的一部分电子跃迁到导带,使晶体呈现弱导电性。

理论力学 期末考试试题 A卷汇总

理论力学 期末考试试题 A 卷 1-1、自重为P=100kN 的T 字形钢架ABD,置于铅垂面内,载荷如图所示。其中转矩M=20kN.m ,拉力F=400kN,分布力q=20kN/m,长度l=1m 。试求固定端A 的约束力。 解:取T 型刚架为受力对象,画受力图. 1-2 如图所示,飞机机翼上安装一台发动机,作用在机翼OA 上的气动力按梯形分布: 1q =60kN/m ,2q =40kN/m ,机翼重1p =45kN ,发动机重2p =20kN ,发动机螺旋桨的反作用 力偶矩M=18kN.m 。求机翼处于平衡状态时,机翼根部固定端O 所受的力。 解:

1-3图示构件由直角弯杆EBD以及直杆AB组成,不计各杆自重,已知q=10kN/m,F=50kN,M=6kN.m,各尺寸如图。求固定端A处及支座C的约束力。

1-4 已知:如图所示结构,a, M=Fa, 12F F F ==, 求:A ,D 处约束力. 解: 1-5、平面桁架受力如图所示。ABC 为等边三角形,且AD=DB 。求杆CD 的内力。

1-6、如图所示的平面桁架,A 端采用铰链约束,B 端采用滚动支座约束,各杆件长度为1m 。在节点E 和G 上分别作用载荷E F =10kN ,G F =7 kN 。试计算杆1、2和3的内力。 解:

2-1 图示空间力系由6根桁架构成。在节点A上作用力F,此力在矩形ABDC平面内,且与铅直线成45o角。ΔEAK=ΔFBM。等腰三角形EAK,FBM和NDB在顶点A,B和D处均为直角,又EC=CK=FD=DM。若F=10kN,求各杆的内力。

理论力学运动学知识点总结

运动学重要知识点 一、刚体的简单运动知识点总结 1.刚体运动的最简单形式为平行移动和绕定轴转动。 2.刚体平行移动。 ·刚体内任一直线段在运动过程中,始终与它的最初位置平行,此种运动称为刚体平行移动,或平移。 ·刚体作平移时,刚体内各点的轨迹形状完全相同,各点的轨迹可能是直线,也可能是曲线。 ·刚体作平移时,在同一瞬时刚体内各点的速度和加速度大小、方向都相同。 3.刚体绕定轴转动。 ?刚体运动时,其中有两点保持不动,此运动称为刚体绕定轴转动,或转动。 ?刚体的转动方程φ=f(t)表示刚体的位置随时间的变化规律。 ?角速度ω表示刚体转动快慢程度和转向,是代数量,。角速度也可 以用矢量表示,。 ?角加速度表示角速度对时间的变化率,是代数量,,当α与ω同号时,刚体作匀加速转动;当α与ω异号时,刚体作匀减速转动。角加速度 也可以用矢量表示,。 ?绕定轴转动刚体上点的速度、加速度与角速度、角加速度的关系: 。 速度、加速度的代数值为。 ?传动比。

一、点的运动合成知识点总结 1.点的绝对运动为点的牵连运动和相对运动的合成结果。 ?绝对运动:动点相对于定参考系的运动; ?相对运动:动点相对于动参考系的运动; ? 牵连运动:动参考系相对于定参考系的运动。 2.点的速度合成定理。 ?绝对速度:动点相对于定参考系运动的速度; ?相对速度:动点相对于动参考系运动的速度; ?牵连速度:动参考系上与动点相重合的那一点相对于定参考系运动的速度。 3.点的加速度合成定理。 ?绝对加速度:动点相对于定参考系运动的加速度; ?相对加速度:动点相对于动参考系运动的加速度; ?牵连加速度:动参考系上与动点相重合的那一点相对于定参考系运动的加速度; ?科氏加速度:牵连运动为转动时,牵连运动和相对运动相互影响而出现的一项附加的加速度。 ?当动参考系作平移或= 0 ,或与平行时, = 0 。 该部分知识点常见问题有

(完整版)半导体物理习题及解答-刘诺

第一篇 习题 半导体中的电子状态 1-1、 什么叫本征激发?温度越高,本征激发的载流子越多,为什么?试定性说 明之。 1-2、 试定性说明Ge 、Si 的禁带宽度具有负温度系数的原因。 1-3、 试指出空穴的主要特征。 1-4、简述Ge 、Si 和GaAS 的能带结构的主要特征。 1-5、某一维晶体的电子能带为 [])sin(3.0)cos(1.01)(0ka ka E k E --= 其中E 0=3eV ,晶格常数a=5х10-11m 。求: (1) 能带宽度; (2) 能带底和能带顶的有效质量。 第一篇 题解 半导体中的电子状态 刘诺 编 1-1、 解:在一定温度下,价带电子获得足够的能量(≥E g )被激发到导带成为 导电电子的过程就是本征激发。其结果是在半导体中出现成对的电子-空穴对。 如果温度升高,则禁带宽度变窄,跃迁所需的能量变小,将会有更多的电子被激发到导带中。 1-2、 解:电子的共有化运动导致孤立原子的能级形成能带,即允带和禁带。温 度升高,则电子的共有化运动加剧,导致允带进一步分裂、变宽;允带变宽,则导致允带与允带之间的禁带相对变窄。反之,温度降低,将导致禁带变宽。

因此,Ge、Si的禁带宽度具有负温度系数。 1-3、解:空穴是未被电子占据的空量子态,被用来描述半满带中的大量电子的集体运动状态,是准粒子。主要特征如下: A、荷正电:+q; B、空穴浓度表示为p(电子浓度表示为n); C、E P=-E n D、m P*=-m n*。 1-4、解: (1)Ge、Si: a)Eg (Si:0K) = 1.21eV;Eg (Ge:0K) = 1.170eV; b)间接能隙结构 c)禁带宽度E g随温度增加而减小; (2)GaAs: a)E g(300K) 第二篇习题-半导体中的杂质和缺陷能级 刘诺编 2-1、什么叫浅能级杂质?它们电离后有何特点? 2-2、什么叫施主?什么叫施主电离?施主电离前后有何特征?试举例说明之,并用能带图表征出n型半导体。 2-3、什么叫受主?什么叫受主电离?受主电离前后有何特征?试举例说明之,并用能带图表征出p型半导体。 2-4、掺杂半导体与本征半导体之间有何差异?试举例说明掺杂对半导体的导电性能的影响。

理论力学复习公式

静力学知识点 静力学公理和物体的受力分析 本章总结 1.静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。 2.静力学公理 公理1 力的平行四边形法则。 公理2 二力平衡条件。 公理3 加减平衡力系原理 公理4 作用和反作用定律。 公理5 刚化原理。 3.约束和约束力 限制非自由体某些位移的周围物体,称为约束。约束对非自由体施加的力称为约束力。约束力的方向与该约束所能阻碍的位移方向相反。 4.物体的受力分析和受力图 画物体受力图时,首先要明确研究对象(即取分离体)。物体受的力分为主动力和约束力。要注意分清内力与外力,在受力图上一般只画研究对象所受的外力;还要注意作用力和反作用力之间的相互关系。 常见问题 问题一画受力图时,严格按约束性质画,不要凭主观想象与臆测。 平面力系 本章总结 1. 平面汇交力系的合力 ( 1 )几何法:根据力多边形法则,合力矢为 合力作用线通过汇交点。 ( 2 )解析法:合力的解析表达式为 2. 平面汇交力系的平衡条件 ( 1 )平衡的必要和充分条件: ( 2 )平衡的几何条件:平面汇交力系的力多边形自行封闭。 ( 3 )平衡的解析条件(平衡方程): 3. 平面内的力对点O 之矩是代数量,记为 一般以逆时针转向为正,反之为负。 或

4. 力偶和力偶矩 力偶是由等值、反向、不共线的两个平行力组成的特殊力系。力偶没有合力,也不能用一个力来平衡。 平面力偶对物体的作用效应决定于力偶矩M 的大小和转向,即 式中正负号表示力偶的转向,一般以逆时针转向为正,反之为负。 力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩,力偶矩与矩心的位置无关。 5. 同平面内力偶的等效定理:在同平面内的两个力偶,如果力偶相等,则彼此等效。力偶矩是平面力偶作用的唯一度量。 6. 平面力偶系的合成与平衡 合力偶矩等于各分力偶矩的代数和,即 平面力偶系的平衡条件为 7、平面任意力系 平面任意力系是力的作用线可杂乱无章分布但在同一平面内的力系。当物体(含物体系)有一几何对称平面,且力的分别关于此平面对称时,可简化为平面力系计算。还有其他情况也可按平面任意力系计算。 本章用力的平移定理对平面任意力系进行简化,得到主矢主矩的概念,并进一步对力系简化结果进行讨论;然后得出平面任意力系的平衡条件,得出平衡方程的三种形式,并用平衡方程求解一些平衡问题;介绍静定超静定问题的概念,对物体系的平衡问题进行比较多的训练;最后介绍平面简单桁架的概念和内力计算。 常见问题 问题一不要因为这一章的内容简单,就认为理论力学容易学,而造成轻视理论力学的印象,这将给后面的学习带来影响。 问题二本章一开始要掌握好单个物体的平衡问题与解题技巧,这样才能熟练掌握物体系平衡问题的解法与解题技巧。 问题三在平时做题时,要注意解题技巧的训练,能用一个方程求解的就不用两个方程,但考试时则不一定如此。 第三章空间力系 本章总结 1. 力在空间直角坐标轴上的投影 ( 1 )直接投影法 ( 2 )间接投影法(图形见课本) 2. 力矩的计算 ( 1 )力对点的矩是一个定位矢量, ( 2 )力对轴的矩是一个代数量,可按下列两种方法求得: ( a )

理论力学知识点总结—静力学篇

静力学知识点 第一章静力学公理和物体的受力分析 本章总结 1.静力学是研究物体在力系作用下的平衡条件的科学。 2.静力学公理 公理1 力的平行四边形法则。 公理2 二力平衡条件。 公理3 加减平衡力系原理 公理4 作用和反作用定律。 公理5 刚化原理。 3.约束和约束力 限制非自由体某些位移的周围物体,称为约束。约束对非自由体施加的力称为约束力。约束力的方向与该约束所能阻碍的位移方向相反。 4.物体的受力分析和受力图 画物体受力图时,首先要明确研究对象(即取分离体)。物体受的力分为主动力和约束力。要注意分清内力与外力,在受力图上一般只画研究对象所受的外力;还要注意作用力和反作用力之间的相互关系。 常见问题 问题一画受力图时,严格按约束性质画,不要凭主观想象与臆测。 第二章平面力系 本章总结 1. 平面汇交力系的合力 ( 1 )几何法:根据力多边形法则,合力矢为

合力作用线通过汇交点。 ( 2 )解析法:合力的解析表达式为 2. 平面汇交力系的平衡条件 ( 1 )平衡的必要和充分条件: ( 2 )平衡的几何条件:平面汇交力系的力多边形自行封闭。 ( 3 )平衡的解析条件(平衡方程): 3. 平面内的力对点O 之矩是代数量,记为 一般以逆时针转向为正,反之为负。 或 4. 力偶和力偶矩 力偶是由等值、反向、不共线的两个平行力组成的特殊力系。力偶没有合力,也不能用一个力来平衡。 平面力偶对物体的作用效应决定于力偶矩M 的大小和转向,即 式中正负号表示力偶的转向,一般以逆时针转向为正,反之为负。

力偶对平面内任一点的矩等于力偶矩,力偶矩与矩心的位置无关。 5. 同平面内力偶的等效定理:在同平面内的两个力偶,如果力偶相等,则彼此等效。力偶矩是平面力偶作用的唯一度量。 6. 平面力偶系的合成与平衡 合力偶矩等于各分力偶矩的代数和,即 平面力偶系的平衡条件为 7、平面任意力系 平面任意力系是力的作用线可杂乱无章分布但在同一平面内的力系。当物体(含物体系)有一几何对称平面,且力的分别关于此平面对称时,可简化为平面力系计算。还有其他情况也可按平面任意力系计算。 本章用力的平移定理对平面任意力系进行简化,得到主矢主矩的概念,并进一步对力系简化结果进行讨论;然后得出平面任意力系的平衡条件,得出平衡方程的三种形式,并用平衡方程求解一些平衡问题;介绍静定超静定问题的概念,对物体系的平衡问题进行比较多的训练;最后介绍平面简单桁架的概念和内力计算。 常见问题 问题一不要因为这一章的内容简单,就认为理论力学容易学,而造成轻视理论力学的印象,这将给后面的学习带来影响。 问题二本章一开始要掌握好单个物体的平衡问题与解题技巧,这样才能熟练掌握物体系平衡问题的解法与解题技巧。 问题三在平时做题时,要注意解题技巧的训练,能用一个方程求解的就不用两个方程,但考试时则不一定如此。 第三章空间力系 本章总结 1. 力在空间直角坐标轴上的投影 ( 1 )直接投影法

半导体物理习题及复习资料

复习思考题与自测题 第一章 1.原子中的电子和晶体中电子受势场作用情况以及运动情况有何不同, 原子中内层电子和外层 电子参与共有化运动有何不同。 答:原子中的电子是在原子核与电子库伦相互作用势的束缚作用下以电子云的形式存在,没有一个固定的轨道;而晶体中的电子是在整个晶体内运动的共有化电子,在晶体周期性势场中运动。当原子互相靠近结成固体时,各个原子的内层电子仍然组成围绕各原子核的封闭壳层,和孤立原子一样;然而,外层价电子则参与原子间的相互作用,应该把它们看成是属于整个固体的一种新的运动状态。组成晶体原子的外层电子共有化运动较强,其行为与自由电子相似,称为准自由电子,而内层电子共有化运动较弱,其行为与孤立原子的电子相似。 2.描述半导体中电子运动为什么要引入"有效质量"的概念, 用电子的惯性质量描述能带中电子运动有何局限性。 答:引进有效质量的意义在于它概括了半导体内部势场的作用,使得在解决半导体中电子在外力作用下的运动规律时,可以不涉及半导体内部势场的作用。惯性质量描述的是真空中的自由电子质量,而不能描述能带中不自由电子的运动,通常在晶体周期性势场作用下的电子惯性运动,成为有效质量 3.一般来说, 对应于高能级的能带较宽,而禁带较窄,是否如此,为什么? 答:不是,能级的宽窄取决于能带的疏密程度,能级越高能带越密,也就是越窄;而禁带的宽窄取决于掺杂的浓度,掺杂浓度高,禁带就会变窄,掺杂浓度低,禁带就比较宽。 4.有效质量对能带的宽度有什么影响,有人说:"有效质量愈大,能量密度也愈大,因而能带愈窄.是否如此,为什么? 答:有效质量与能量函数对于K的二次微商成反比,对宽窄不同的各个能带,1(k)随k的变化情况不同,能带越窄,二次微商越小,有效质量越大,内层电子的能带窄,有效质量大;外层电子的能带宽,有效质量小。 5.简述有效质量与能带结构的关系; 答:能带越窄,有效质量越大,能带越宽,有效质量越小。 6.从能带底到能带顶,晶体中电子的有效质量将如何变化?外场对电子的作用效果有什么不同;答:在能带底附近,电子的有效质量是正值,在能带顶附近,电子的有效质量是负值。在外电F

半导体物理知识点梳理

半导体物理考点归纳 一· 1.金刚石 1) 结构特点: a. 由同类原子组成的复式晶格。其复式晶格是由两个面心立方的子晶格彼此沿其空间对角线位移1/4的长度形成 b. 属面心晶系,具立方对称性,共价键结合四面体。 c. 配位数为4,较低,较稳定。(配位数:最近邻原子数) d. 一个晶体学晶胞内有4+8*1/8+6*1/2=8个原子。 2) 代表性半导体:IV 族的C ,Si ,Ge 等元素半导体大多属于这种结构。 2.闪锌矿 1) 结构特点: a. 共价性占优势,立方对称性; b. 晶胞结构类似于金刚石结构,但为双原子复式晶格; c. 属共价键晶体,但有不同的离子性。 2) 代表性半导体:GaAs 等三五族元素化合物均属于此种结构。 3.电子共有化运动: 原子结合为晶体时,轨道交叠。外层轨道交叠程度较大,电子可从一个原子运动到另一原子中,因而电子可在整个晶体中运动,称为电子的共有化运动。 4.布洛赫波: 晶体中电子运动的基本方程为: ,K 为波矢,uk(x)为一个与晶格同周期的周期性函数, 5.布里渊区: 禁带出现在k=n/2a 处,即在布里渊区边界上; 允带出现在以下几个区: 第一布里渊区:-1/2a

精简版-半导体物理与器件复习资料

精简版-半导体物理与器件复习资料 (1).状态密度函数:有效量子态的密度。它是能量的函数,表示为单位体积单位能量中的量子态数量。 (2).电子的有效质量:该参数将晶体导带中电子的加速度与外加的作用力联系起来,该参数包含了晶体中的内力。 (3).费米-狄拉克概率函数:该函数描述了电子在有效能级中的分布,代表了一个允许能量状态被电子占据的概率。 (4).费米能级:用最简单的话说,该能量在T=0K时高于所有被电子填充的状态的能量,而低于所有空状态能量。 (5).空穴的有效质量:该参数同样将晶体价带中空穴的加速度与外加作用力联系起来,而且包含了晶体中的内力。 (6).k空间能带图:以k为坐标的晶体能连曲线,其中k为与运动常量有关的动量,该运动常量结合了晶体内部的 相互作用。 (7).克龙尼克-潘纳模型:由一系列周期性阶跃函数组成,是代表一维单晶晶格周期性势函数的数学模型。 (8).杂质补偿半导体:同一半导体区域内既含有施主杂质又含有受主杂质的半导体。 (9).完全电离:所有施主杂质原子因失去电子而带正电,所有受主杂质原子因获得电子而带负电的情况。 (10).简并半导体:电子或空穴的浓度大于有效状态密度,费米能级位于导带中(n型)或价带中(p型)的半导体。 (11).有效状态密度:即在导带能量范围内对量子态密度函数gc(E)与费米函数fF(E)的乘积进行积分得到的参 数Nc;在价带能量范围内对量子态密度函数gv(E)与【1-fF(E)】的乘积进行积分得到的参数N。(12).非本征半导体:进行了定量施主或受主掺杂,从而使电子浓度或空穴浓度偏离本征载流子浓度产生多数载流子 电子(n型)或多数载流子空穴(p型)的半导体。 (13).束缚态:低温下半导体内的施主与受主呈现中性的状态。此时,半导体内的电子浓度与空穴浓度非常小。 n:本征半导体内导带电子的浓度和价带空穴的浓度(数值相等)。 (14).本征载流子浓度 i E:本征半导体内的费米能级位置。 (15).本征费米能级 Fi (16).本征半导体:没有杂质原子且晶体中无晶格缺陷的纯净半导体材料。 (17).非简并半导体:参入相对少量的施主和(或)受主杂质,使得施主和(或)受主能级分立、无相互作用的半导 体。 (18).爱因斯坦关系:扩散系数和迁移率的关系 (19).电离杂质散射:载流子和电离杂质原子之间的相互作用 (20).晶格散射:载流子和热震动晶格原子之间的相互作用 (21).双极扩散系数:过剩载流子的有效扩散系数 (22).双极迁移率:过剩载流子的有效迁移率 (23).双极输运:具有相同扩散系数,迁移率和寿命的过剩电子和空穴的扩散,迁移和复合过程 (24).双极输运方程:用时间和空间变量描述过剩载流子状态函数的方程 (25).载流子的产生:电子从价带跃入导带,形成电子-空穴对的过程 (26).载流子的复合:电子落入价带中的空能态(空穴)导致电子-空穴对消灭的过程 (27).过剩载流子:过剩电子和空穴的过程 (28).过剩电子:导带中超出热平衡状态浓度的电子浓度 (29).过剩空穴:价带中超出热平衡状态浓度的空穴浓度 (30).过剩少子寿命:过剩少子在复合前存在的平均时间 (31).产生率:电子-空穴对产生的速率(#/cm3-ms) (32).小注入:过剩载流子浓度远小于热平衡多子浓度的情况 (33).少,其中D和τ分别为少子的扩散系数和寿 命 (34).准费米能级:电子和空穴的准费米能级分别将电子和空穴的非平衡状态浓度与本征载流子浓度以及本征费米能 级联系起来 (35).突变结近似:认为从中性半导体区到空间电荷区的空间电荷密度有一个突然的不连续 (36).内建电势差:热平衡状态下pn结内p区与n区的静电电势差。 (37).当pn结由正偏状态转换到反偏状态时,pn结内存储的过剩少数载流子会被移走,即电容放电。放电时间称为

半导体物理学第七章知识点

第7章 金属-半导体接触 本章讨论与pn 结特性有很多相似之处的金-半肖特基势垒接触。金-半肖特基势垒接触的整流效应是半导体物理效应的早期发现之一: §7.1金属半导体接触及其能级图 一、金属和半导体的功函数 1、金属的功函数 在绝对零度,金属中的电子填满了费米能级E F 以下的所有能级,而高于E F 的能级则全部是空着的。在一定温度下,只有E F 附近的少数电子受到热激发,由低于E F 的能级跃迁到高于E F 的能级上去,但仍不能脱离金属而逸出体外。要使电子从金属中逸出,必须由外界给它以足够的能量。所以,金属中的电子是在一个势阱中运动,如图7-1所示。若用E 0表示真空静 止电子的能量,金属的功函数定义为E 0与E F 能量之差,用W m 表示: FM M E E W -=0 它表示从金属向真空发射一个电子所需要的最小能量。W M 越大,电子越不容易离开金属。 金属的功函数一般为几个电子伏特,其中,铯的最低,为1.93eV ;铂的最高,为5.36 eV 。图7-2给出了表面清洁的金属的功函数。图中可见,功函数随着原子序数的递增而周期性变化。 2、半导体的功函数 和金属类似,也把E 0与费米能级之差称为半导体的功函数,用W S 表示,即 FS S E E W -=0 因为E FS 随杂质浓度变化,所以W S 是杂质浓度的函数。 与金属不同,半导体中费米能级一般并不是电子的最高能量状态。如图7-3所示,非简并半导体中电子的最高能级是导带底E C 。E C 与E 0之间的能量间隔 C E E -=0χ 被称为电子亲合能。它表示要使半导体导带底的电子逸出体外所需要的最小能量。 利用电子亲合能,半导体的功函数又可表示为 )(FS C S E E W -+=χ 式中,E n =E C -E FS 是费米能级与导带底的能量差。 图7-1 金属中的电子势阱 图7-2 一些元素的功函数及其原子序数 图7-3 半导体功函数和电子亲合能

理论力学考试知识点总结

理论力学》考试知识点 静力学 第一章静力学基础 1、掌握平衡、刚体、力的概念以及等效力系和平衡力系,静力学公理。 2、掌握柔性体约束、光滑接触面约束、光滑铰链约束、固定端约束和球铰链的性质。 3、熟练掌握如何计算力的投影和平面力对点的矩,掌握空间力对点的矩和力对轴之矩的计算方法,以及力对轴的矩与对该轴上任一点的矩之间的关系。 4、对简单的物体系统,熟练掌握取分离体并画出受力图。 第二章力系的简化 1、掌握力偶和力偶矩矢的概念以及力偶的性质。 2、掌握汇交力系、平行力系、力偶系的简化方法和简化结果。 3、熟练掌握如何计算主矢和主矩;掌握力的平移定理和空间一般力系和平面力系的简化方法和简化结果。 4、掌握合力投影定理和合力矩定理。 5、掌握计算平行力系中心的方法以及利用分割法和负面积法计算物体重心。 第三章力系的平衡条件 1、了解运用空间力系(包括空间汇交力系、空间平行力系和空间力偶系)的平衡条件求解单个物体和简单物体系的平衡问题。 2、熟练掌握平面力系(包括平面汇交力系、平面平行力系和平面力偶系)的平衡条件及其平面力系平衡方程的各种形式;熟练掌握利用平面力

系平衡条件求解单个物体和物体系的平衡问题。 3、了解静定和静不定问题的概念 4、掌握平面静定桁架计算内力的节点法和截面法,掌握判断零力杆的方法。 第四章摩擦 1、掌握运用平衡条件求解平面物体系的考虑滑动摩擦的平衡问题。 2、了解极限摩擦定律、滑动摩擦系数、摩擦角、自锁现象、摩阻的概念。 运动学 第五章点的运动 1、掌握描述点的运动的矢量法、直角坐标法和弧坐标法,能求点的运动方程。 2、熟练掌握如何计算点的速度、加速度及其有关问题。 第六章刚体的基本运动 1、掌握刚体平动和定轴转动的特征;掌握刚体定轴转动的转动方程、角速度和角加速度;掌握定轴转动刚体角速度矢量和角加速度矢量的概念以及刚体内各点的速度和加速度的矢积表达式。 2、熟练掌握如何计算定轴转动刚体的角速度和角加速度、刚体内各点的速度和加速度。 第七章点的复合运动 1、掌握运动合成和分解的基本概念和方法。 2、理解哥氏加速度的原理。 3、熟练掌握点的速度合成定理和牵连运动为平动时的加速度合成定理的应用。

半导体物理学第八章知识点

第8章 半导体表面与MIS 结构 许多半导体器件的特性都和半导体的表面性质有着密切关系,例如,晶体管和集成电路的工作参数及其稳定性在很大程度上受半导体表面状态的影响;而MOS 器件、电荷耦合器件和表面发光器件等,本就是利用半导体表面效应制成的。因此.研究半导体表面现象,发展相关理论,对于改善器件性能,提高器件稳定性,以及开发新型器件等都有着十分重要的意义。 §8.1 半导体表面与表面态 在第2章中曾指出,由于晶格不完整而使势场的周期性受到破坏时,禁带中将产生附加能级。达姆在1932年首先提出:晶体自由表面的存在使其周期场中断,也会在禁带中引入附加能级。实际晶体的表面原子排列往往与体内不同,而且还存在微氧化膜或附着有其他分子和原子,这使表面情况变得更加复杂。因此这里先就理想情形,即晶体表面无缺陷和附着物的情形进行讨论。 一、理想一维晶体表面模型及其解 达姆采用图8-l 所示的半无限克龙尼克—潘纳模型描述具有单一表面的一维晶体。图中x =0处为晶体表面;x ≥0的区域为晶体内部,其势场以a 为周期随x 变化;x ≤0的区域表示晶体之外,其中的势能V 0为一常数。在此半无限周期场中,电子波函数满足的薛定谔方程为 )0(20202≤=+-x E V dx d m φφφη (8-1) )0()(2202≥=+-x E x V dx d m φφφη (8-2) 式中V (x)为周期场势能函数,满足V (x +a )=V(x )。 对能量E <V 0的电子,求解方程(8-1)得出这些 电子在x ≤0区域的波函数为 ])(2ex p[)(001x E V m A x η -=φ (8-3) 求解方程(8-2),得出这些电子在x ≥0区域中波函数的一般解为 kx i k kx i k e x u A e x u A x ππφ22212)()()(--+= (8-4) 当k 取实数时,式中A 1和A 2可以同时不为零,即方程(8-2)满足边界条件φ1(0)=φ2(0)和φ1'(0)=φ2'(0)的解也就是一维无限周期势场的解,这些解所描述的就是电子在导带和价带中的允许状态。 但是,当k 取复数k =k '+ik ''时(k '和k ''皆为实数),式(8-4)变成 x k x k i k x k x k i k e e x u A e e x u A x '''--''-'+=ππππφ2222212)()()( (8-5) 此解在x→∞或-∞时总有一项趋于无穷大,不符合波函数有限的原则,说明无限周期势场不能有复数解。但是,当A 1和A 2任有一个为零,即考虑半无限时,k 即可取复数。例如令A 2=0,则 x k x k i k e e x u A x ''-'=ππφ2212)()( (8-6) 图8-l 一维半无限晶体的势能函数

理论力学复习总结(重点知识点)

第一篇静力学 第1章静力学公理与物体得受力分析 1、1 静力学公理 公理1二力平衡公理:作用于刚体上得两个力,使刚体保持平衡得必要与充分条件就是:这两个力大小相等、方向相反且作用于同一直线上。F=-F’ 工程上常遇到只受两个力作用而平衡得构件,称为二力构件或二力杆。 公理2 加减平衡力系公理:在作用于刚体得任意力系上添加或取去任意平衡力系,不改变原力系对刚体得效应。 推论力得可传递性原理:作用于刚体上某点得力,可沿其作用线移至刚体内任意一点,而不改变该力对刚体得作用。 公理3 力得平行四边形法则:作用于物体上某点得两个力得合力,也作用于同一点上,其大小与方向可由这两个力所组成得平行四边形得对角线来表示。 推论三力平衡汇交定理:作用于刚体上三个相互平衡得力,若其中两个力得作用线汇交于一点,则此三个力必在同一平面内,且第三个力得作用线通过汇交点。 公理4 作用与反作用定律:两物体间相互作用得力总就是同时存在,且其大小相等、方向相反,沿着同一直线,分别作用在两个物体上。 公理5 钢化原理:变形体在某一力系作用下平衡,若将它钢化成刚体,其平衡状态保持不变。对处于平衡状态得变形体,总可以把它视为刚体来研究。 1、2约束及其约束力 1.柔性体约束 2.光滑接触面约束 3.光滑铰链约束 第2章平面汇交力系与平面力偶系 1.平面汇交力系合成得结果就是一个合力,合力得作用线通过各力作用线得汇交点,其大小 与方向可由失多边形得封闭边来表示,即等于个力失得矢量与,即FR=F1+F2+…、、+Fn=∑F 2.矢量投影定理:合矢量在某轴上得投影,等于其分矢量在同一轴上得投影得代数与。 3.力对刚体得作用效应分为移动与转动。力对刚体得移动效应用力失来度量;力对刚体得转 动效应用力矩来度量,即力矩就是度量力使刚体绕某点或某轴转动得强弱程度得物理量。 (Mo(F)=±Fh) 4.把作用在同一物体上大小相等、方向相反、作用线不重合得两个平行力所组成得力系称 为力偶,记为(F,F’)。 例2-8 如图2、-17(a)所示得结构中,各构件自重忽略不计,在构件AB上作用一力偶,其力偶矩为500kN?m,求A、C两点得约束力。 解构件BC只在B、C两点受力,处于平衡状态,因此BC就是二力杆,其受力如图2-17(b)所示。 由于构件AB上有矩为M得力偶,故构件AB在铰链A、B处得一对作用力FA、FB’构成一力偶与矩为M得力偶平衡(见图2-17(c))。由平面力偶系得平衡方程∑Mi=0,得﹣Fad+M=0

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