北京大学空间物理与应用技术研究所

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空间物理学是人类进入太空时代以来迅速发展起来的新兴学科。它主要研究太阳系特别是日地空间中的物理现象与规律,研究空间环境及其对人大空间活动和生态环境的影响。空间物理学主要包括太阳大气物理学,日球层(即行星际)物理学、磁层物理学、电离层物理学及电波传播及应用、高层人气(热层和中层)物理学、空间探测实验与技术。空间环境学,空间等离子体物理学及日地关系学等分支,是一门应用性强的交叉性的基础学科。

当前,人类已进入开发太空资源,开创空间产业的新时期,空间通讯和导航已广泛应用。空间对地观测正在迅速发展。空间材料和制药工程已开始诞生,空间发电系统也将运行。月球基地和行星开发将在下一世纪上半叶出现。我国是一个空间技术大国,空间应用的一些领域已进入实用阶段。人类的航天活动必须以对太空环境的认识为基础。目前日地系统整体过程的研究和地球空间环境预报已在全球范围内广泛开展。21世纪将是空间技术和科学蓬勃发展的新世纪,空间物理学人才大有作为。

北京大学空间物理与应用技术研究所2002年刚刚成立,其前身是成立于1960年的空间物理学专业。四十年来已培养出一大批日地空间物理、空间环境和空间应用等领域内的杰出的科学家和工程技术人才,其中有中国科学院、国防科工委、航天部门和高等院校等诸多系统的各级领导、技术骨干,有国际影响的空间物理学家和空间环境专家等,有的还被评选中国科学院院士;他们为发展我国的空间科学事业做出了巨大的贡献。

本研究所是国家空间物理学博士点和硕士点,现有中国科学院院士1人,教授7人(其中博士生导师3名),副教授、高级工程师和高级实验师4人,博士后1人。此外还有博士研究生和硕士研究生近20人。

本专业教师知识面广,教学水平高,科研成果出色。先后承担了22项国家自然科学基金项目和国家基金委“日地系统能量传输研究”重大项目两项课题及“863”高科技项目,还参与了国家科委攀登计划。多次获得国内外重大科学奖励,(仅2001年就获得两项国家自然科学二等奖,且均为第一获奖人),有的被选为中国科学院院士、有的被选为国际宇航科学院院士、有的被聘为欧空局卫星星座计划国际合作科学家。

在实验条件方面,本专业现已建成“电离层和电波传播实验室”,“等离子体探测实验室”和“高层大气探测实验室”。本专业教师利用这些实验条件承担过航天部的“无线与等离子体相互作用”,“返回卫星等离子体鞘套”及中美合作科学卫星项目等研究工作,还承担了航天部关于卫星表面电位和星内粒子辐射方面的重要任务。此外,本专业还进行“电离层多普勒效应”和“宇宙噪声”的日常观测,具有电离层垂直和斜向探测的能力。并已开始向美国地球物理中心交换观测资料。

本专业同国际一些知名的空间物理研究单位,如美国加州大学洛杉矶分校地球与行星物理研究所、德国马克斯普朗克高空物理研究所等,以及国内空间和科学研

究与应用中心、航天总公司空间环境研究部门,建立和保持良好的合作关系。

本专业注重培养具有坚实的数理基础和熟练的基础实验技能,掌握近代物理和空间物理基础知识,具备电子学和空间探测实验基本技能,熟悉计算机应用,能够在空间物理、空间探测、空间环境以及其它相邻学科领域从事科研、教学、技术和管理工作的人才。因而本专业毕业生有良好的科研素质和开拓新领域的实际工作能力,深受用人单位和国外一些大学的欢迎和称赞。

北京大学物理学院

北京大学物理学院 “脉冲激光沉积和磁控溅射双模式沉积系统” 招标采购项目 招标文件 编号:2013[012] 北京大学实验室与设备管理部 二〇一三年月三十日

目录 第一部分投标邀请 (2) 第二部分招标说明 (4) 第三部分货物需求一览表及技术规格 (7) 第四部分设备明细表 (12) 第五部分技术规格偏离表 (13) 第六部分原厂授权书 (14) 开标一览表 (15)

第一部分投标邀请 公告日期:2013年5月29日 项目名称:北京大学物理学院“脉冲激光沉积和磁控溅射双模式沉积系统”招标采购项目 招标编号: 2013[012] 招标机构名称: 北京大学实验室与设备管理部 地址:北京市海淀区颐和园路5号北京大学红5楼邮编:100871 电话: 62758587 62751412;传真:62751411 联系人:张宇波石铄 北京大学实验室与设备管理部(以下简称“招标机构”)具体承办北京大学物理学院“脉冲激光沉积和磁控溅射双模式沉积系统”招标采购项目的招标采购事宜,邀请合格投标人就下列货物和有关服务提交密封投标。合格投标人均可在招标机构得到进一步的信息和查阅招标文件。 1.招标内容 1.1招标货物名称:脉冲激光沉积和磁控溅射双模式沉积系统 1.2数量及技术规格要求:数量壹套,技术规格要求详见标书 1.3交货地点:北京首都机场 2.合格投标人必须符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条之规定。 3.招标文件购买时间和办法:2013年5月30日—2013年6月24日9:00至16:30时在招标机构(北京大学西门内红1楼、红2楼之间横楼二层5216室)购买招标文件。标书售价200元人民币,售后不退。 4.投标人可从北京大学招标公告栏或实验室与设备管理部网站下载本次招标的电子版标书(https://www.360docs.net/doc/48364410.html,/more2.asp),以供参考。 5.接受投标时间、投标截止时间及开标时间 5.1接受投标及投标截止时间:所有投标书应于2013年6月25日8:30前递交到上述购买标书地址, 逾期恕不接受。 5.2开标时间:兹定于2013年6月25日8:30整在北京大学实验室与设备管理部后院会议室进行开标、 评标工作。 6.投标细则 6.1 投标内容 6.1.1最终用户:北京大学物理学院 6.1.2设备名称:“脉冲激光沉积和磁控溅射双模式沉积系统”

北京邮电大学大学物理实验习题1

大学物理实验模拟试题一 一、填空题(总分42分,每空1分) 1. 测量结果的有效数字的位数由 和 共同决定。 2. 50分度的游标卡尺,其仪器误差为 。 3. 量程为10mA 电流表,其等级为,当读数为6. 5mA 时,它的最大误差为 。 4. 不确定度 表示 。 5. = 。 6. 在分光计实验中,望远镜的调节用的是 法。 7. S 是表示多次测量中每次测量值的 程度,它随测量次数n 的增加变化很 ,N S 表示 偏离真值的多少,它随测量次数n 的增加变化很 。 8. 在杨氏模量实验中,若望远镜的叉丝不清楚,应调节望远镜 的焦距,若观察到的标尺像不清楚则应调节望远镜 的焦距。钢丝的伸长量用 法来测定。 9. 计算标准偏差我们用 法,其计算公式为 。 10.表示测量数据离散程度的是 ,它属于 误差,用 误差(偏差)来描述它比较合适。 11.用20分度的游标卡尺测长度,刚好为15mm,应记为 mm 。 12.根据获得测量结果的不同方法,测量可分为 测量和 测量;根据测量的条件不同,可分为 测量和 测量。 13.电势差计实验中,热电偶的电动势与温差的关系为 关系,可用 法、 法和 法来求得经验方程。 14.×50÷= 。 15.÷= 。 16.2252= 。 17.用分光仪测得一角度为300,分光仪的最小分度为1,,测量的结果 为 。 18.对于连续读数的仪器,如米尺、螺旋测微计等,就以 作为仪器误差。 19.分光计测角度时由于度盘偏心引起的测量角度误差按正弦规律变化,这是 误差。 20.在示波器内部,同步、扫描系统的功能是获得 电压信号,这种电压信号加在 偏转板上,可使光点匀速地沿X 方向从左向右作周期性运动。 21.系统误差有 的特点,偶然误差有 的特点。 22.在测量结果的数字表示中,由若干位可靠数字加上 位可疑数字,便组成了有效数字。 23.在进行十进制单位换算时,有效数字的位数 。 24.静电场模拟实验应用了 法,它利用了静电场和 的相似性。 二、单项和多项选择题(总分30分,每题3分)

北京大学物理学专业情况

学科概况 物理学院教学科研涉及物理学、大气科学、天文学和核科学与技术4个一级学科。一级学科博士点(4个):物理学、大气科学、天文学、核科学与技术 国家一级重点学科(2个):物理学、大气科学 国家二级重点学科(2个):天体物理、核技术及应用 博士后流动站(4个):物理学、大气科学、天文学、核科学与技术 国家理科基础研究和教学人才培养基地(3个):物理学、核科学与技术、大气科学 本科专业/学科(4个):物理学、大气科学、核科学与技术(以上三个为一级学科招生)、天文学 物理学学科 物理学专业既是活跃的物质世界基础研究前沿,又是现代高新技术的基础和源泉。受到良好物理学教育的学生,既适合在微观、介观和宇观物质科学前沿从事研究,同时在信息科学、生物工程、通讯、航天、新材料开发、新能源等方面也有独特的优势。在科学技术飞速发展的时代,物理学专业的毕业生由于基础宽、能力强而具有很好的就业前景和广阔的就业领域,比如国内外物理学研究、高等教育、材料科学技术、信息产业、生物技术、能源技术、高科技产品开发、企业管理、金融研究和管理等等。

物理学院实体单位及学科专业图1 北京大学物理学科是1991年评定的全国第一批“国家理科基础研究和教学人才培养基地”。经过8年的建设,于1999年11月通过了教育部组织的专家组验收评估,正式挂牌(目前全国物理学科仅此一个);在此后的历次评估和验收中,都被评为优秀基地。其开设的课程中,7门课程是国家级精品课程(力学、电磁学、光学、数学物理方法、量子力学、普通物理实验、近代物理实验),全国所有高校的一个学科中最多。 北京大学物理学科设有理论物理、凝聚态物理与材料物理、光学、粒子物理与核物理、等离子体物理等五个二级学科,研究工作涉及物理学的众多研究方向,具有物理学一级学科博士学位授予权,其理论物理、凝聚态物理与材料物理、光学和粒子物理与核物理为国家重点学科,并设有一个博士后流动站。物理学科拥有“人工微结构和介观物理”国家重点实验室,“量子色动力学与强子物理”、“飞秒光物理与介观光学”、“生物网络研究”等三个国家自然科学基金委员会创新研究群体(拥有如此众多创新研究群体,北京大学也是全国唯一一个)。依托物理学科,设有“高能物理研究中心”和“国际量子材料研究中心”等研究单位,吸引国际顶尖物理学家加盟北京大学物理学科。 核科学与技术学科 核科学是人类物质科学研究的前沿学科,既追求对亚原子层次物质的结构、性质和运动规律的深入理解,又以研究解决核能和核技术应用相关的物理问题和其他科学技术问题为目标。经过近百年的发展与融合,核科学与技术已经成为一门由物理科学、技术科学和工程科学相结合的综合性尖端学科,对于人类的生存与发展、国家的地位与安全产生了重大影响,是衡量一个国家科学技术现代化和综合国力的主要标志之一。 本学科从物理学院大类招生中分流培养国家急需的在核科学技术、核能及相关专业领域从事基础研究、应用研究和管理工作等方面的专门人才。在强调基础理论体系的同时,加强严格的实验课程教学和高水平的科研实践训练,掌握物理学和核科学技术的基本科学知识和体系,尤其培养通过创造性思维进行科学技术研究开发的能力。 本学科学术环境优良,同时与国际高水平的大学和研究机构建立了密切的学术合作与交流关系。经过长期教学实践和丰富科研成果的积累,建立了完整的理论和实验课程教学体系。核科学技术学科的教师共编(译)著出版了60余部高水平的教材和科技专著,其中12部获得国家级、省部级优秀教材奖或科技进步奖,曾对全国核科技专业的教学和科研产生了深远的影响。本学科拥有包括2×6MV串列静电加速器、4.5MV单级静电加速器、2×1.7MV串列静电加速器和14C专用加

北京大学物理实验报告:霍尔效应测量磁场(pdf版)

霍尔效应测量磁场 【实验目的】 (1) 了解霍尔效应的基本原理 (2) 学习用霍尔效应测量磁场 【仪器用具】 仪器名参数 电阻箱? 霍尔元件? 导线? SXG-1B毫特斯拉仪±(1% +0.2mT) PF66B型数字多用表200 mV档±(0.03%+2) DH1718D-2型双路跟踪稳压稳流电源0~32V 0~2A Fluke 15B数字万用表电流档±(1.5%+3) Victor VC9806+数字万用表200 mA档±(0.5%+4) 【实验原理】 (1)霍尔效应法测量磁场原理 若将通有电流的导体至于磁场B之中,磁场B(沿着z轴)垂直于电流I S(沿着x轴)的方向,如图1所示则在导体中垂直于B和I S方向将出现一个横向电位差U H,这个现象称之为霍尔效应。 图 1 霍尔效应示意图 若在x方向通以电流I S,在z方向加磁场B,则在y方向A、A′两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的附加电场.当载流子所受的横向电场力F E洛伦兹力F B相等时: q(v×B)=qE 此时电荷在样品中不再偏转,霍尔电势差就有这个电场建立起来。 N型样品和P型样品中建立起的电场相反,如图1所示,所以霍尔电势差有不同的符号,由此可以判断霍尔元件的导电类型。

设P型样品的载流子浓度为p,宽度为w,厚度为的d。通过样品电流I S=pqvwd,则空穴速率v=I S/pqwd,有 U H=Ew=I H B =R H I H B =K H I H B 其中R H=1/pq称为霍尔系数,K H=R H/d=1/pqd称为霍尔元件灵敏度。(2)霍尔元件的副效应及其消除方法 在实际测量过程中,会伴随一些热磁副效应,这些热磁效应有: 埃廷斯豪森效应:由于霍尔片两端的温度差形成的温差电动势U E 能斯特效应:热流通过霍尔片在其端会产生电动势U N 里吉—勒迪克效应:热流通过霍尔片时两侧会有温度差产生,从而又产生温差电动势U R 除此之外还有由于电极不在同一等势面上引起的不等位电势差U0 为了消除副效应,在操作时我们需要分别改变IH和B的方向,记录4组电势差的数据 当I H正向,B正向时:U1=U H+U0+U E+U N+U R 当I H负向,B正向时:U2=?U H?U0?U E+U N+U R 当I H负向,B负向时:U3=U H?U0+U E?U N?U R 当I H正向,B负向时:U4=?U H+U0?U E?U N?U R 取平均值有 1 (U1?U2+U3?U4)=U H+U E≈U H (3)测量电路 图 2 霍尔效应测量磁场电路图 霍尔效应的实验电路图如图所示。I M是励磁电流,由直流稳流电源E1提供电流,用数字万用表安培档测量I M。I S是霍尔电流,由直流稳压电源E2提供电流,用数字万用表毫安档测量I S,为了保证I S的稳定,电路中加入电阻箱R进行微调。U H是要测的霍尔电压,接入高精度的数字多用表进行测量。 根据原理(2)的说明,在实验中需要消除副效应。实际操作中,依次将I S、 I M的开关K1、K2置于(+,+)、(?,+)、(?,?)、(+,?)状态并记录U i即可,其 中+表示正向接入,?表示反向接入。

北京大学物理实验报告:弗兰克-赫兹实验(docx版)

北京大学物理实验报告:弗兰克-赫兹实验(docx版)

弗兰克-赫兹实验 【实验目的】 (1) 了解弗兰克-赫兹实验用伏-安证明原子存在能级的原理和方法 (2) 学习用伏-安法测量非线性器件 (3) 学习微电流的测量 【仪器用具】 仪器名参数 F-H-II 弗兰克赫兹实验仪?F-H-II 弗兰克赫兹实验仪微电流放大器10?7档F-H-II 弗兰克赫兹实验仪电源组V F 0~5V2.5级 V G1K 0~5V 2.5级 V G2P0~15V2.5级Victor VC9806+数字万用表200 mV档±(0.5%+4) 【实验原理】 (1)原子的受激辐射 玻尔的氢原理理论指出,原子只能较长久地停留在一些稳定状态(称为定态)。这些定态的能量(称为能级)是不连续分布的,其中能级最低的状态称为基态。原子在两个定态之间发生跃迁时,要吸收或发射一定的能量,该能量等于两个定态之间的能量差 ΔE mn=E m?E n 原子在能级之间的跃迁可以通过有一定能量的电子与原子碰撞交换能量来实现。初速度为零的电子经过电势差U0加速获得能量eU0,当这些电子与稀薄气体(例如汞)发生碰撞,就会发生能量交换。当电子能量满足 eU0=ΔE mn 便会使得原子从E n被激发到E m,电子能量被吸收。 (2)弗兰克-赫兹实验 图 1 弗兰克-赫兹装置示意图

图1是弗兰克-赫兹实验装置示意图。图中左侧为弗兰克-赫兹管(F-H管),它是一种密封的玻璃管,其中充有稀薄的原子量较大的汞或惰性气体原子。在这里灯丝用来对阴极K加热,使其发射热电子。灯丝电压U F越高,阴极K发射的电子流也就越大。第一栅极G1的主要作用是消除空间电荷对阴极电子发射的影响。第二栅极G2的作用是在G2和K之间形成对电子加速的静电场。发射的电子穿过栅极G2达到极板P,形成板流I P。板流I P的大小由微电流测试仪进行测量。在板极P和G2之间加有一反向电压,它对电子减速,使经过碰撞后动能非常低的电子折回。 由热阴极发射的电子初速度为零,受加速电场V G2K作用,V G2K较低时,电子能量小于原子的激发能,电子与汞原子只能发生弹性碰撞。当V G2K增大到原子的第一激发电位时,电子与原子间就产生非弹性碰撞,汞原子吸收电子的能量,由基态被激发到第一激发态。电子损失能量后不能穿越拒斥场,引起板流I P聚减,于是I P?V G2K特性曲线上出现第一个峰值。V G2K继续增大,电子经第一次非弹性碰撞后的剩余能量足以使其与汞原子产生第二次非弹性碰撞,汞原子再次从电子中取得能量,能量交换的结果使I P再次下降。 峰间距正是第一激发态和基态的能极差,在本次实验中,通过测量各个峰值并对其进行线性拟合可以更准确地测得能极差。 (3)实验装置 图 2 四栅式F-H管 实验仪器如图2所示,仪器分为三部分。 加热炉和控温仪:中有FH管,保持FH处于预定温度中 电源组:包括三组独立的稳压电源,分别提供V F灯丝加热电源,V G1K控制电子束强度的加速电压,V G2P减速用的反向电压 微电流放大器:将板流I P并输出U out,本次试验中用U out代替I P 【实验原理】 1预热汞管至180度 2如图2所示搭建实验装置 3根据参考数据调节V F V G1K V G2P,在允许范围内使得峰谷比较大 4调节V G2K,粗测U out?V G2K,了解峰出现的范围

北大物理专业考研经验分享

这是一篇“经验文”,各位父老乡亲兄弟姐妹老少爷们弯直型宅看一看权当参考,看完后有啥问题可以给俺发邮件交流。悲催的是,对我来说,系里排名不靠前,也没有保送名额,桑心,因此想上北大或清华只能硬碰硬地考研了最后选择考北京大学物理学院。毕业后我在北京租了个房子复习半年,前段时间物理学院网上贴出最终结果,也算是尘埃落定(虽然面试结束后就当场知道结果了)。可能学弟学妹们在大学里有时候觉得自己有些颓,找不着方向,这些我也经历过,对大多数人来说四年就是这样起起伏伏,正常的事儿。退一万步讲,实在茫然颓废的时候咱就看看这段温暖人心的话:“发生这种事,大家都不想的。感情的事呢,是不能强求的。所谓吉人自有天相,做人呢,最要紧的就是开心。饿不饿?我给你煮碗面”。话说回来,最要紧的是咱要知道机会来时盯紧不放,紧追不舍,直至达成目标。考研就是这样的一个机会。 进入正题,咱先按考试顺序来讲一讲吧。 一、政治 工具书:政治考研大纲+肖秀荣1000题+肖秀荣最后4套卷。 时间:11月中旬—初试。 我是按着大纲,顺着1000题对照着做,看一章做一章题,在大纲上做一些标记帮助记忆,最后做完1000题就不用再回看了(也没时间,没必要),直接看大纲,对里面的知识点越熟悉越好,这些八股知识不必倒背如流,混个眼熟就好。最后4套卷是帮助背诵5道大题的,要到12月20号左右才发售,在最后半个月时间背一背。我没有用风中劲草,是因为每天俺看大纲做选择题已经吐

血花去2个多小时,实在没时间再看,耗不起。不过风中劲草最后的时事政治归纳的要点(PDF打印出来)很不错,整理得有条理又全面,值得多看看。我九月份和十一月份各有一段时间在手机上用一个App来做题,顺便说一下,这个App是12元/月付费的,这是我当时每天一套做完的动力之一,发现效果还行,但是由于我定力不强,忍不住做完一套选择题就上微博啥的奖励自个儿一些时间放松,还有就是做完错题回看不方便,又不能导出打印,因此最后弃用。其实最后基本就不怎么带手机了,晚上自习后回到宿舍再看短信、电话回复,办法虽笨,效果不错。 二、英语 英语方面我觉得自己的基础还行,毕竟大学几年追剧看电影一直保持着听英语看英文的习惯。(虽然考研不考听力,但是如果想锻炼一下英语听力顺便晚上放松一下的话,找一些美剧或电影自己看还是不错的。当然,生活大爆炸之类的堆砌词藻耍嘴皮的就算了,推荐一些生活剧、喜剧或剧情类的,如绝望主妇、好汉两个半、绝命毒师)。但是考试方面还是得用八股取士小题狂做的死方法,我开始的时候大约是一周一套卷,真题或者模拟题,花一个下午完整做完同时积累一些生词与句型,没事翻一翻看一看整理的本子。最后一个月强度提一点起来,一周2套3套模拟题,培养一些做题手感,对最后考试做题速度有帮助。关于张剑的模拟题,我感到阅读理解题目问得有些别扭,因此弃之不用。许多人推荐张剑的黄皮书真题集,我觉得没有必要,那解释得过于详细,而且是真题和答案分开装订不方便,应该每年的真题答案一起装订成一本,方便对答案又方便携带,

北京大学空间物理与应用技术研究所-北京大学地球物理学系

北京大学空间物理与应用技术研究所 空间物理学是人类进入太空时代以来迅速发展起来的新兴学科。它主要研究太阳系特别是日地空间中的物理现象与规律,研究空间环境及其对人大空间活动和生态环境的影响。空间物理学主要包括太阳大气物理学,日球层(即行星际)物理学、磁层物理学、电离层物理学及电波传播及应用、高层人气(热层和中层)物理学、空间探测实验与技术。空间环境学,空间等离子体物理学及日地关系学等分支,是一门应用性强的交叉性的基础学科。 当前,人类已进入开发太空资源,开创空间产业的新时期,空间通讯和导航已广泛应用。空间对地观测正在迅速发展。空间材料和制药工程已开始诞生,空间发电系统也将运行。月球基地和行星开发将在下一世纪上半叶出现。我国是一个空间技术大国,空间应用的一些领域已进入实用阶段。人类的航天活动必须以对太空环境的认识为基础。目前日地系统整体过程的研究和地球空间环境预报已在全球范围内广泛开展。21世纪将是空间技术和科学蓬勃发展的新世纪,空间物理学人才大有作为。 北京大学空间物理与应用技术研究所2002年刚刚成立,其前身是成立于1960年的空间物理学专业。四十年来已培养出一大批日地空间物理、空间环境和空间应用等领域内的杰出的科学家和工程技术人才,其中有中国科学院、国防科工委、航天部门和高等院校等诸多系统的各级领导、技术骨干,有国际影响的空间物理学家和空间环境专家等,有的还被评选中国科学院院士;他们为发展我国的空间科学事业做出了巨大的贡献。 本研究所是国家空间物理学博士点和硕士点,现有中国科学院院士1人,教授7人(其中博士生导师3名),副教授、高级工程师和高级实验师4人,博士后1人。此外还有博士研究生和硕士研究生近20人。 本专业教师知识面广,教学水平高,科研成果出色。先后承担了22项国家自然科学基金项目和国家基金委“日地系统能量传输研究”重大项目两项课题及“863”高科技项目,还参与了国家科委攀登计划。多次获得国内外重大科学奖励,(仅2001年就获得两项国家自然科学二等奖,且均为第一获奖人),有的被选为中国科学院院士、有的被选为国际宇航科学院院士、有的被聘为欧空局卫星星座计划国际合作科学家。 在实验条件方面,本专业现已建成“电离层和电波传播实验室”,“等离子体探测实验室”和“高层大气探测实验室”。本专业教师利用这些实验条件承担过航天部的“无线与等离子体相互作用”,“返回卫星等离子体鞘套”及中美合作科学卫星项目等研究工作,还承担了航天部关于卫星表面电位和星内粒子辐射方面的重要任务。此外,本专业还进行“电离层多普勒效应”和“宇宙噪声”的日常观测,具有电离层垂直和斜向探测的能力。并已开始向美国地球物理中心交换观测资料。 本专业同国际一些知名的空间物理研究单位,如美国加州大学洛杉矶分校地球与行星物理研究所、德国马克斯普朗克高空物理研究所等,以及国内空间和科学研

北京大学固体物理2015吕劲期末考试题

固体物理2015 期末试题 1.(16 分)单层MoS2有两种不同的结构,如图A和B所示。这两种结构的z轴,是一个几重旋转 轴?(2分)。他们所属的对称群分别是什么?简要说明理由。(可供选择有C3,D3d,D3h,D6h, O h)。 (4分)。 图1. 单层MoS2两种不同的结构。黄色是S原子,蓝色是Mo原子。 ZnS也有两种晶体结构(图2),哪种是闪锌矿结构?哪种是纤锌矿结构?(2分) A 图结构,沿着z 轴转动π/2,晶体是否会和原来重合?(2分)沿着z 轴转动π,晶体是否会和原来重合?(2分)沿着z 轴转动π/2 加上反演操作,晶体是否会和原来重合?(2分) B 图结构沿着z轴转多少度与原来重合?(2分) A B 图2. ZnS的两种晶体结构 2.(12 分)从价电子数目角度加以说明,V族的元素砷和锑为何会形成类似于石墨烯的蜂窝状结构(砷烯 和锑烯)(4分)。画出它的布拉伐格子,并指出特征(2分)。砷烯的能带如下图所示,能隙2.49 eV。 它是否适合做发光材料?为什么?(2 分)单层MoS2光学吸收测得的最低吸收光子能量为1.8 eV。 有人因此断言砷的能隙比MoS2更大?这种说法是否可靠,并给出理由。(4分)。 图3. 砷烯和锑烯结构以及砷烯的能带。 3.(10分)有人说具有周期结构的绝缘体不导电与无序系统的局域态,以及半导体中的带电杂质不导 电其机制是一样的,判断这种说法是否正确?为什么?(4分)从能量激发角度讲,导体和非导体有什么区别?(4分)布拉伐格子是否一定存在空间反演对称?实际的晶格是否也一定存在空间反演对称?

(2分) 4. (10分)以一维周期势场近自由电子近似模型为例子(假设周期为a ),说明为什么在布里渊区边界会 出现能隙?(2分)布里渊区边界边电子的速度,电子准动量?k 和动量算符的平均值各是多大?(6分)晶体的能带波函数ψnk (r )是否总可以写成平面波乘上周期函数的形式?(1分)能否总可以写成布洛赫和的形式?即ψnk (r )= )-(N 1l l n R ik R r W e l ∑?, )-(l n R r W 为一空间局域函数(1分) 5. (12分)价带顶部k 处缺失一个电子,电子在k 处的有效质量为m e 。那么整个价带产生的电流I 以及 在外加电磁场(E ,B )作用下电流的变化率d I/d t 是多少?给出证明(10分)。一个界面的空间能带如下图, 价带空穴自右向左运动,问对空穴来讲,遇到向上弯曲的能带, 是势垒还是势井?为什么?(2分) 图 4 6.(14分) 从加均匀磁场后的H 量的变化(P →P +q A, 取矢势A=) 0,Bx ,By -(21)说明金属或者半导体中的载流子在磁场下的朗道运动导致能量升高还是降低?(6分) 存在外磁场的情况下,H 量的复共轭是否与自身相等(或者体系是否存在时间反演不变性)?(2分)画出考虑电子自旋磁矩(μB =02m q ,m 0自由电子质量)取向情况的4个最低朗道能级(假设电子有效质量m*= m 0)。(2分)金属中的电子在什么情况下能够产生自发磁化?(2分)。材料铁磁性与导电性有无必然联系?(2分)。 7.(16分)决定电子在不同区域流动方向的物理量是哪个?(2分)画出PNP 结的接触前和接触后的空间能带图(6分)。从能带角度分析,为何此时的结对载流子是不导通的(2分)。在P 区施加一个正门压还是负门压才能使得该结导通(2分)。画出导通状态的空间能带图(2分)。即使不施加门压,但如果N 区的长度非常短(几个纳米), 分析载流子能否可能导通?为什么?(2分) 8.(10分)固体中的电子在原子振动的情况下,会发生跃迁。 把固体中的晶体场看成原子势的求和。假设以R n 为中心的原子势为 V (r -R n )。原子偏离平衡位置(R n )用矢量μn 描述。考虑到所有的原子的都偏离平衡位置,此时晶格势能变化是多大?(2分)波矢为q 振幅为 A 声子引起布洛赫电子从k 到k ' 态的跃迁矩阵元为 ∑-??'±n n R iq k R r V e e A k n )(2. 证明该跃迁矩阵元,必然导致准动量守恒(6分)。为什么坚硬的材料如纳米碳管之类电子一般具有较长的弛豫时间(散射速率小)?(2分)

北京大学物理实验报告:弗兰克赫兹实验docx版

北京大学物理实验报告:弗兰克-赫兹实验(docx版)

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弗兰克-赫兹实验 【实验目的】 (1) 了解弗兰克-赫兹实验用伏-安证明原子存在能级的原理和方法 (2) 学习用伏-安法测量非线性器件 (3) 学习微电流的测量 【仪器用具】 仪器名参数 F-H-II 弗兰克赫兹实验仪?F-H-II 弗兰克赫兹实验仪微电流放大器10?7档F-H-II 弗兰克赫兹实验仪电源组V F 0~5V2.5级 V G1K 0~5V 2.5级 V G2P 0~15V2.5级Victor VC9806+数字万用表200 mV档±(0.5%+4) 【实验原理】 (1)原子的受激辐射 玻尔的氢原理理论指出,原子只能较长久地停留在一些稳定状态(称为定态)。这些定态的能量(称为能级)是不连续分布的,其中能级最低的状态称为基态。原子在两个定态之间发生跃迁时,要吸收或发射一定的能量,该能量等于两个定态之间的能量差 ΔE mn=E m?E n 原子在能级之间的跃迁可以通过有一定能量的电子与原子碰撞交换能量来实现。初速度为零的电子经过电势差U0加速获得能量eU0,当这些电子与稀薄气体(例如汞)发生碰撞,就会发生能量交换。当电子能量满足 eU0=ΔE mn 便会使得原子从E n被激发到E m,电子能量被吸收。 (2)弗兰克-赫兹实验 图1弗兰克-赫兹装置示意图 图1是弗兰克-赫兹实验装置示意图。图中左侧为弗兰克-赫兹管(F-H管),

它是一种密封的玻璃管,其中充有稀薄的原子量较大的汞或惰性气体原子。在这里灯丝用来对阴极K加热,使其发射热电子。灯丝电压U F越高,阴极K发射的电子流也就越大。第一栅极G1的主要作用是消除空间电荷对阴极电子发射的影响。第二栅极G2的作用是在G2和K之间形成对电子加速的静电场。发射的电子穿过栅极G2达到极板P,形成板流I P。板流I P的大小由微电流测试仪进行测量。在板极P和G2之间加有一反向电压,它对电子减速,使经过碰撞后动能非常低的电子折回。 由热阴极发射的电子初速度为零,受加速电场V G2K作用,V G2K较低时,电子能量小于原子的激发能,电子与汞原子只能发生弹性碰撞。当V G2K增大到原子的第一激发电位时,电子与原子间就产生非弹性碰撞,汞原子吸收电子的能量,由基态被激发到第一激发态。电子损失能量后不能穿越拒斥场,引起板流I P聚减,于是I P?V G2K特性曲线上出现第一个峰值。V G2K继续增大,电子经第一次非弹性碰撞后的剩余能量足以使其与汞原子产生第二次非弹性碰撞,汞原子再次从电子中取得能量,能量交换的结果使I P再次下降。 峰间距正是第一激发态和基态的能极差,在本次实验中,通过测量各个峰值并对其进行线性拟合可以更准确地测得能极差。 (3)实验装置 图 2 四栅式F-H管 实验仪器如图2所示,仪器分为三部分。 加热炉和控温仪:中有FH管,保持FH处于预定温度中 电源组:包括三组独立的稳压电源,分别提供V F灯丝加热电源,V G1K控制电子束强度的加速电压,V G2P减速用的反向电压 微电流放大器:将板流I P并输出U out,本次试验中用U out代替I P 【实验原理】 1预热汞管至180度 2如图2所示搭建实验装置 3根据参考数据调节V F V G1K V G2P,在允许范围内使得峰谷比较大 4调节V G2K,粗测U out?V G2K,了解峰出现的范围 5缓慢调节V G2K,细测U out?V G2K曲线 6处理实验数据

北京大学2019年地球与空间科学学院拟录取推荐免试博士研究

北京大学2019年地球与空间科学学院拟录取推荐免试博士研究生公示名单拟录取专业姓名复试成绩推荐学校本科专业备注 地图学与地理信息系统朱金顺86北京大学地理信息科学丁鼎78.5南京师范大学地理信息科学李犇74.7同济大学测绘工程 王雪辰74同济大学测绘工程 固体地球物理学许午川90北京大学地球物理学 苏培臻88北京大学地球物理学 高红涛85北京大学地球物理学 华思博84北京大学地球物理学 刘立超80北京大学地球物理学 于珍珍78山东科技大学勘查技术与工程 郑凯月76南京大学 地质学(地球物理学方向 ) 陆威帆75中国地质大学(武汉)地质与地球物理试验班 空间物理学崔博90北京大学空间科学与技术侯传鹏90北京大学空间科学与技术杨子浩88北京大学空间科学与技术李京寰88北京大学空间科学与技术 矿物学、岩石学、矿床学樊银龙91西北大学地质学(基地班)郜梦豪89东北大学资源勘查工程 兰春元88中国矿业大学(北京)资源勘查工程 苏懿88吉林大学地质学 薛莅治87北京大学地球化学 赵亚男86桂林理工大学地质学 地球化学姚瑶93.6中国地质大学(北京)宝石及材料工艺学刘帅奇93.3吉林大学勘查技术与工程赵旭炜91.3北京大学地球化学 古生物学与地层学 项楷84北京大学地质学 杨江南82北京大学地质学 构造地质学武于靖92北京大学地球化学 夏金凯91中国地质大学(北京)资源勘查工程 王召平90北京大学地质学 闫沛龙89吉林大学 理科试验班(李四光地球 物理班) 祝贺暄87中国石油大学(北京)资源勘查工程 地质学(材料及环境矿 物学) 张静宜90中国地质大学(武汉)宝石及材料工艺学 地质学(石油地质学)张书莞86.7北京大学地质学 白璐85西北大学地质学 李童83.2中国地质大学(北京)石油工程 凌坤82.7北京大学地质学 王璐81.3中国地质大学(北京)资源勘查工程柳晨73.7中国地质大学(北京)资源勘查工程 摄影测量与遥感 冀锐90.5北京大学地理信息科学 邓玉89.7武汉大学遥感科学与技术

光衍射的定量研究--北大物理学院普物实验报告

实验二十光衍射的定量研究 一、数据处理 1.单缝缝宽的测量 测得的光强度曲线图象如图1所示: 将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下: 条纹 绝对坐标 x(mm)相对光强I 相 距离中心 Δx(mm) Δx????(mm) 0级亮纹12.355 2570 0.000 0.000 左侧0级暗纹8.600 3 3.755 3.695 右侧0级暗纹16.090 3 3.635 左侧1级亮纹7.025 110 5.330 5.298 右侧1级亮纹17.620 113 5.265 对于衍射屏与观察屏距离的测量:z 左=15.28cm,z 右 =91.00cm,则有 z=z 右?z 左 +0.4cm=76.12cm。 图1

下面进行计算: ①利用第一次极强计算缝宽,有 a=1.43λsinθ ′ = 1.43λ Δx′/z =1.300×10?4m ②利用零级暗纹计算缝宽,有 a= λ sinθ = λ Δx/z =1.304×10?4m 2.双缝的缝宽和缝间距的测量 测得的光强度曲线图象如图2所示: 将计算用到的具体条纹的相关数据列表如下: 条纹 绝对坐标 x(mm) 相对光强I 相 距离中心 Δx(mm) Δx????(mm) 0级亮纹18.145 2579 0.000 0.000 左侧0级暗纹15.400 66 2.745 2.650 右侧0级暗纹20.700 69 2.555 左侧1级亮纹13.240 1274 4.905 4.855 图2

*这里的0级暗纹和1级亮纹的物理含义是与之前在单缝中所说的不同的,在单缝中,是由于衍射导致的暗纹和亮纹,而此处是由干涉导致的。 对于衍射屏与观察屏距离的测量:z 左=15.28cm,z 右 =90.60cm,则有 z=z 右?z 左 +0.4cm=75.72cm。 下面进行计算: ①利用主极强计算缝间距: d= λ sinθ′ = λ Δx′/z =9.869×10?5m ②利用0级暗纹计算缝间距: 出现暗纹时,有Nβ=kπ,在此处具体应写为 N?πdsinθ λ =π, 则有 d= λ 2sinθ = λ 2Δx/z =9.041×10?5m ③利用单元因子所致0级暗纹计算缝宽 a=λ ′′ = λ ′′ =3.740×10?5m 3.其他衍射结构的衍射图样 实验中观察到的衍射图样与对应的衍射屏结构如下表所示:

北京大学物理学院考研参考书目

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北京大学物理学院凝聚态专业考研参考书 北京大学物理学院凝聚态物理专业2010年硕士研究生入学考试固体物理学基本要求 总的原则:掌握固体物理学的基本理论,着重是晶体结构、固体电子论和声子理论,为进一步学习凝聚态专业课程打下基础。着重物理模型、物理图像和物理思想。参考教材: 1. 黄昆原著韩汝琦改编“固体物理学”高等教育出版社。考试内容出自前八章。 第一章晶体结构 晶体结构 点阵和基元,原胞和基矢,简单晶格和复式晶格,布拉伐格子,晶向和晶面。 倒格子 典型晶格的倒格子和布里渊区。 晶体中的对称操作群 晶体中的基本对称操作,7个晶系,14种布拉伐格子,32个点群等基本概念。掌握基本的点群(Td, Oh, D6h)。 物理性质的宏观对称性,涉及正方晶系,六角晶系。 简单空间群和复杂空间群的概念。 第二章固体的结合 固体结合的类型。各种结合的能量数量级。 共价结合的量子力学图像。分子能级和波函数的求解。轨道杂化。 元素和化合物结合的规律。 第三章晶格振动 简諧近似和简正坐标,一维单原子链,一维双原子链,三维晶格振动的主要结论。 晶格色散的确定 晶体热学性质 晶格比热的量子理论,爱因斯坦模型,德拜模型。 模式密度的计算。 晶格热导的温度依赖及其机理。 第四章固体能带理论 近自由电子近似 在周期势场中运动的电子问题的基本近似,布洛赫定理。 一维周期场中的微扰理论:近自由电子近似,非简并微扰,简并微扰,近自由电子的能量。

三维周期场中的微扰理论:波矢k的取值,简并波函数,能带交叠。 原子轨道线性组合 能态密度计算,费米面 能带的对称性 金属,半金属,半导体和绝缘体的能带解释。金属-绝缘体转变。 赝势的概念及其作用 第五章电子在电场和磁场中的运动 布洛赫电子运动的准经典模型 波包和电子速度,布洛赫电子的准动量,加速度和有效质量,恒定电场作用下布洛赫电子的运动,布洛赫电子在恒定磁场下的运动,朗道能级,回旋共振。德哈斯范阿尔芬效应。 第六章金属电子论 电子的热容量 金属的电导率,金属热导率对温度的依赖和机理 第七章半导体电子论(仅作基本要求) 半导体的基本能带结构 半导体中的施主和受主杂质,直接间接能隙。 第八章固体的磁性 顺磁性的统计理论,固体的泡利顺磁性,朗道抗磁性,金属铁磁性Stoner模型,反铁磁,亚铁磁的概念。

北京大学物理学院 2019 年博士招生说明

北京大学物理学院2019年博士招生说明北京大学物理学院2019年博士研究生招生将以免试推荐直博生、硕博连读、和“申请-考核制”三种方式进行。其中“申请-考核制”的具体招生办法如下: 一、组织机构 1、物理学院博士生“申请-考核制”招生工作小组,负责学院招生工作的领导与实施。 2、物理学院各专业招生专家组负责对具备考核资格的人员进行专业知识、学术水平和创新能力等全面考核,确定通过考核及推荐拟录取名单。 二、工作原则 1、全面考察、客观评价,突出对专业素质、科研潜质、创新能力的考核。 2、坚持公正公平,做到政策透明、程序公开。 3、强化学科综合考核来选拔优秀生源,突出导师、研究团队和学科在招生中的自主权。 三、申请条件 1、申请人须符合我校当年招生简章中规定的博士研究生报考条件; 2、申请者的学历学位必须符合下述条件之一: (1). 已获得硕士或博士学位; (2). 应届硕士毕业生(须在录取年9月1日前取得硕士学位); (3). 获得本科学士学位满6年(到录取年的9月1日),可按照同等学力身份报考(以同等学力身份报考者,须在报考学科、专业或相近研究领域的全国核心期刊上已发表两篇以上学术论文(以第一或第二作者),或已获得省、部级以上与报考学科相关的科研成果奖励(排名前五名)); 四、申请流程和审核程序 (一)个人申请 申请者不需选报导师,招生录取工作将按专业进行,录取后再双向确定导师。申请者同时只能申报物理学院一个专业。可登陆北京大学物理学院主页(网址:https://www.360docs.net/doc/48364410.html,/)查询本院招生信息。 1、网上报名 报名时间从2018年10月15日12:00至12月7日12:00,报考程序详见北 1 / 4

北京市大学生物理实验竞赛方案

北京市大学生物理实验竞赛方案

附件2: 北京市大学生物理实验竞赛方案 在成功举办和两届北京市大学生物理实验竞赛的基础上,根据市教委《关于印发北京市大学生学科竞赛管理办法的通知》(京教高办〔〕2号)精神,我委决定委托北京交通大学承办北京市大学生物理实验竞赛。为保证比赛公平顺利进行,制定本方案。 一、竞赛目的举办大学生物理实验竞赛是为了激发大学生对物理实验的兴趣与潜能,使学生广泛参与到物理实践中来;在实践中培养、提高大学生的创新能力、实践能力和团队协作意识;促进物理实验教学改革,不断提高大学物理实验教学的质量,为高素质人才培养奠定基础。 二、竞赛主题与内容 (一)本次竞赛共设4个题目,详见北京市大学生物理实验竞赛题目。(二)竞赛方式及要求 1.每组参赛选手限选其中一个题目在本校进行准备并完成全部实验。实验所需设备及费用由各校自行解决,所需通用仪器和特殊需要的仪器,请提前通知竞赛秘书组。 2.参赛学生须预先提交《北京市大学生物理实验竞赛项目说明》及

《北京市大学生物理实验竞赛推荐教师初评表》。竞赛时,参赛队伍需携带参赛作品,当场操作或陈述论文,并进行答辩。 3.参赛作品应力求做到原理明确,装置简便且易于操作,方法巧妙且手段新颖、有特色,现场操作规范,测量结果准确,陈述清晰,回答问题正确。 三、报名与参赛 (一)参赛条件 参赛对象为在京各类普通高等学校秋季学期在校本科大学生。 (二)报名方式 1.请参赛学校将报名信息表,于7月2日前报送竞赛组委会办公室。 2.学生参赛报名由各高校统一组织,每校限报6个队(论文组为2队或以上者,可报7队),每队不超过3名学生。 3.学生参赛报名截止日期为10月30日,由学校统一将电子版发至联系人信箱。 四、竞赛时间及地点 竞赛定于11月14日在北京交通大学举行。11月7日参赛人员可到竞赛现场熟悉环境或预作。 五、奖励

地球物理相关院士风采

地球物理相关院士风采
曾融生院士
固体地球物理学家,中科院院士。1924年出生,福建平潭人。1946 年毕业于厦门大学数理系。从1958年开始利用地震波方法研究地壳 结构,开创了中国地球深部构造探测的研究工作,著有《固体地球物 理学导论》 一书。 在中国首次应用地震面波的相速度来研究地壳构造, 发现1974年5月云南昭通大震的多重性, 从而对大地震的破裂过程有 了新的认识。在地球动力学研究中,提出张性盆地和盆地中强震发生 的统一动力学模式,以及印度一欧亚大陆碰撞过程的新模式。1980 年当选为中国科学院院士(学部委员)。
丁国瑜院士
地质学家,中科院院士。?年出生,河北高阳人。1952年北京大学地 质系毕业。1959年获苏联莫斯科地质勘探学院副博士学位。长期从事新 构造、地震构造和地震危险性预测研究。在建立我国地震监测、分析预 报系统方面作了大量开创性工作。提出了我国地壳现代破裂网络与地震 活动关系的模型, 率先编制了中国活断层滑动速率图和现代板内运动图, 并主编了中国活断层图集。在活动构造、古地震、活断层习性、活断层 分段以及这些方面的研究成果在许多重大工程地震危险性评价中的应用 作出了贡献。 1980年当选为中国科学院院士(学部委员) ,1985年
当选为第三世界科学院院士。 。
马宗晋院士
马宗晋,1955年毕业于北京地质学院普查系,1961年中国科学院地 质研究所研究生毕业。他是地质学家、减灾专家和全球构造的探索者, 节理构造定性分析、 渐进式地震预报模式和全球三大构造系统的创立者。 曾获首届李四光地质科学奖,国家级有突出贡献的中青年科学家。现为 中国地震局地质研究所名誉所长,国家科技部国家计委国家经贸委自然 灾害综合研究组组长,1991年当选为中国科学院学部委员。
陈运泰院士

北大考博辅导:北京大学地球与空间科学学院考博难度解析及经验分享

北大考博辅导:北京大学地球与空间科学学院考博难度解析及经验分 享 地球与空间科学学院2019 年招收博士研究生将试行以综合素质能力为基础的“申请-考核制”。申请人须按照我校博士生招生简章和我院的相关要求进行报名并提交申请材料。经我院研究生招生工作小组对申请人的材料审核评估后确认是否给予考核资格,对符合条件者通过考核确定是否录取。 一、院系简介 北京大学地球与空间科学学院于2001年10月26日正式成立。新组建的地球与空间科学学院由原北大地质学系、地球物理学系的固体地球物理学专业、空间物理学专业、北大遥感所以及城市与环境学系的GIS等专业组成。 新成立的北京大学地球与空间科学学院设有5个本科生专业(地质、地球化学、固体地球物理学、空间科学与技术、地理信息系统)、3个一级学科博士、硕士授权点,并设有地质学、地球物理学、地理学、测绘学四个博士后流动站。 学院共有中科院院士6名,教授51名/特聘研究员11名(其中长江特聘教授6名、长江讲座教授4名,国家杰出青年科学基金获得者9名,青年千人4名,百人计划7人,国家重点基础研究发展计划(973计划)首席科学家3名,北京市教学名师1名)、副教授37名/副研究员1名、讲师4名;设有国家理科基础科学人才培养基地1个(地质学),国家基金委创新群体3个,国家重点学科3个(构造地质学、固体地球物理学、地理信息系统),教育部重点实验室1个(造山带与地壳演化重点实验室),北京市重点实验室1个(空间信息集成与3S工程应用),北京市重点学科1个(空间物理学)。它是我国地球科学人才培养的重要基地,承担着为国家现代化建设输送地质学、地球物理学、空间科学、遥感、地理信息系统和测绘科学与技术等方面的高级专门人才的重任,是北京大学创建世界一流大学的一支重要力量。 二、招生信息 北京大学物理学院博士招生专业有10个: 070503 地图学与地理信息系统 研究方向:01. 地理信息系统方法02. 数字地球与智慧城市03. 空间信息智能处理与理解04. 空间分析方法和GIS建模05. 矿山空间信息应用工程06. 空间信息科学与信息工程

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