天津大学现代物理与高新技术讲座节课作业
天津大学研究生课程总目录(公共课和专业课)
4 2 2 2 2 2 1 3 4 2 2 2 2 3 2 1.5 2 2 2 1.5 1.5 2 2 1.5 2 4 4
85 秋季 48 春季 40 秋季 40 40 40 0 90 160 60 60 60 60 60 40 30 40 40 40 30 30 40 40 30 40 80 80 春季 秋季 春季 春季 秋季 春秋 秋季 春季 春季 春季 秋季 春季 秋季 秋季 春季 春季 秋季 春季 春季 春季 春季 春秋 春秋 春秋
New Experimental Techniques of Modern Chemical Engineering 现代物理检测技术 Modern Physical Techniques of Measurement 现代物理实验 Modern Physics Experiment 计算机文献检索及国际 Document Retrieval with Computer and 互联网 Internet MATLAB应用基础 MATLAB applied Fundament 计算机网络 Computer Network Brief Introduction of Linux Operating Linux操作系统课程 system 金融·证券·期货 Finance·Negotiable securities·Futures DSP的原理与应用 The Principle and Application of DSP 体育 Physical Education 学术报告 Academic Report 实验技能 Experimental Skills 公司法与企业法 Laws of Enterprises 知识产权法 Intellectual Property Laws 现代企业管理引论 An Introduction to Business Administration 经济学 Economics 现代管理学 Modern Management 管理科学基础 Fundamental Management Science 教学实践 Teaching Practice Lectures on Technical or Engineering 工程技术专题讲座 Subjects 现代化工新实验技术
电化学研究方法及试验天津大学研究生eLearning平台ppt课件
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7
《电化学》内容，吴辉煌 主编， 化学工业出版社，2006年1月
共有8章 • 固体/电解液界面区的结构与性质 • 电子传递理论 • 电化学催化 • 有机电化学和生物电化学 • 光电化学 • 电化学沉积与微建造技术 • 固态电化学 • 电化学原位实验技术
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8
《应用电化学》内容
1800 尼克松发明电解水
1833 法拉第定律发现
(戴维/法拉第\\霍普金斯/麦克斯韦)
1870 亥姆荷茨提出双电层概念
1889 能斯特提出电极电位公式
1905 塔菲尔提出塔菲尔公式
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12
二、电化学发展缓慢（20世纪上半叶）
• 电化学家企图用热力学方法解决一切电化学问题，遭到失败。
• 热力学一、二、三定律，化学平衡理论
• 非平衡热力学 薛定谔/普利高津
“混沌理论（Chaos Theory） ”之父罗伦兹(Edward Lorenz) 四月十六 日在其位于美国麻省的家中逝世，终年九十岁。“混沌理论”是在数学 和物理学中，研究非线性系统在一定条件下表现出的现象的理论。 “一 九六一年冬季的一天，罗伦兹在计算机上进行关于天气预报的计算。为 了考察一个很长的序列，他走了一条捷径，没有令计算机从头运行，而 是从中途开始．他把上次的输出直接打入作为计算的初值，然后他穿过 大厅下楼，去喝咖啡。一小时后他回来时，发生了出乎意料的事，他发 现天气变化同上一次的模式迅速偏离，在短时间内，相似性完全消失了。 进一步的计算表明，输入的细微差异可能很快成为输出的巨大差别”。 提出 “蝴蝶效应（Butterfly Effect）。罗伦兹认为，人类本身都是非线性 的：与传统的想法相反，健康人的脑电图和心脏跳动并不是规则的，而 是混沌的，混沌正是生命力的表现，混沌系统对外界的刺激反应，比非 混沌系统快得多。
2024年天津大学大学物理内部课件2
天津大学大学物理内部课件2一、引言天津大学作为中国近代第一所大学，有着悠久的历史和深厚的文化底蕴。
物理学科作为自然科学的基础学科，在天津大学的发展历程中占有重要地位。
本课件旨在为天津大学物理学科的教学提供一份系统、全面的内部资料，以帮助学生更好地理解和掌握物理学的基本概念、基本理论和基本方法。
二、课件内容1.物理学的定义与分类物理学是研究物质、能量及其相互作用的自然科学。
根据研究对象的不同，物理学可分为力学、热学、光学、电磁学、原子物理学等分支。
本课件将重点介绍这些分支的基本理论和实验方法。
2.物理学的基本概念（1）物质：物质是构成宇宙的基本实体，具有质量、体积和能量等属性。
（2）能量：能量是物体具有的做功能力，可分为动能、势能、内能等形式。
（3）场：场是描述物质和能量相互作用的物理量，如重力场、电磁场等。
（4）波：波是能量传播的一种方式，可分为机械波和电磁波两大类。
3.物理学的基本理论（1）经典力学：以牛顿三大定律为基础，描述宏观物体的运动规律。
（2）热力学：研究物质的热现象和热力学过程，包括热力学第一定律和第二定律。
（3）电磁学：研究电荷、电流及其相互作用，包括静电学、电磁感应和电磁波等。
（4）相对论：爱因斯坦提出的关于时空、物质和能量的基本理论，包括狭义相对论和广义相对论。
（5）量子力学：研究微观粒子的运动规律，揭示了原子、分子和凝聚态物质的性质。
4.物理学的基本方法（1）实验方法：通过实验观察和测量，揭示物质的性质和规律。
（2）理论方法：运用数学工具，建立物理模型，推导物理规律。
（3）计算方法：利用计算机模拟和数值分析，研究复杂物理现象。
三、课件特点1.系统性：本课件涵盖了物理学的基本概念、基本理论和基本方法，形成了一个完整的知识体系。
2.科学性：本课件遵循物理学的基本原理，用词严谨，逻辑清晰，确保内容的科学性。
3.实用性：本课件紧密结合天津大学物理学科的教学实际，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
天津大学《物理化学》2020-2021学年期末试卷
天津大学（2020—2021学年第1学期）《物理化学》试卷B总分复核题目一二三四五六七得分评阅人一.问答题简要阐述下列概念（共6题，每小题2分）1.写出摩尔气体常数的数值及单位2.写出质量摩尔浓度和物质的量浓度的符号及单位3.热能全部转化为功吗？为什么。
-------------------------------密封线----------------------------------------密封线----------------------------------------密封线---------------------------------------学院专业班学号姓名4.1mol下列物质K2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3、C6H5SO3H分别溶于1000kg 水，含哪种物质的溶液沸点最高？为什么？5.请说明水的三相点与冰点的区别。
6.对在T，p下，某反应的Δr G m∃=5kJ·mol-1，该反应能否进行，为什么。
二．选择题（共20题，每题1分）满分20得分1.在恒温、恒压下，理想溶液混合过程中下列物理量变化为零的是（）A.ΔSB.ΔGC.ΔAD.ΔH 2.关于热力学，下列说法不正确的是（）A.热力学主要解决能量的衡算问题B.热力学主要解决过程的方向、限度的判断C.热力学的原理适用于单个微观粒子D.热力学只考虑系统始态到末态的变化，不关注过程的快慢3.关于节流膨胀，下列说法不正确的是（）A.理想气体经过节流膨胀之后温度不变B.真实气体经过节流膨胀之后温度可能升高也可能降低C.理想气体的节流膨胀是恒焓过程D.真实气体的节流膨胀不是恒焓过程4.下列选项中不是偏摩尔量的是（）A.B. C. D.5.处于相同温度、压力下等物质量的N 2和H 2分别放在体积相等、被隔板隔开的两个室内，当拿开隔板，使两种气体等温混合时其吉布斯自由能G 如何变化（）A.增大B.不变C.减小D.不确定6.关于循环过程，下列说法正确的是（）A.系统的熵增加B.环境的熵一定增加C.系统吸热大于对外作功D.所有状态函数变化为零7.101.325kPa 下，冰融化成水，变化为零的热力学函数是（）A.ΔSB.ΔGC.ΔHD.ΔU8.NaCl(s)，NaCl 水溶液（无水蒸汽）平衡共存时,系统的自由度（）A.F =0B.F =1C.F =2D.F =39.关于稀溶液的依数性，下列选项不正确的是（）B ,,cT p n G n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭B ,,c T p n V n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭B ,,cT p n S n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭B ,,cT V n U n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭A.凝固点降低（析出固态溶剂）B.沸点升高（溶质不挥发）C.溶剂蒸汽压升高D.渗透压10.临界温度，下列说法不正确的是（）A.临界温度以上气体不够能液化B.临界压力是临界温度时的饱和蒸汽压C.临界温度的某物质无法定义其是气体还是液体D.临界温度的某物质本质上仍是液体11.对于化学平衡,以下说法中不正确的是（）A.化学平衡时系统的热力学性质不随时间变化B.化学平衡时各物质的化学势相等C.化学平衡态就是化学反应的限度D.任何化学反应都有化学平衡态12.下面的叙述中违背平衡移动原理的是（）A.升高温度平衡向吸热方向移动B.增加压力平衡向体积缩小的方向移动C.加入惰性气体平衡向总压力减少的方向移动D.降低压力平衡向气体分子数增加的方向移动13.对于恒温下的反应A(g)+B(g)→C(g)，能使反应正向进行的方法为（）A.加入惰性气体B.加入反应物A或者BC.减压D.从反应体系中脱除C14.水与普通冰的固液平衡线的斜率d p/d T的值（）A.大于零B.等于零C.小于零D.不确定15.在410K，Ag2O(s)部分分解成Ag(s)和O2(g)，此平衡体系的自由度为（）A.0B.1C.2D.－116.热力学第一定律ΔU=Q+W适用于（）A.单纯状态变化B.相变化C.化学变化D.封闭物系的任何变化17.关于焓的性质,下列说法中正确的是（）A.焓是系统内含的热能,所以常称它为热焓B.焓是能量,它遵守热力学第一定律C.系统的焓值等于内能加体积功D.焓的增量只与系统的始末态有关18.气体在节流膨胀过程中其焓值（）.A.增加B.减少C.不变D.难以确定19.101325kPa，0℃冰、水、水蒸气共存，化学势较高的是（）A.冰B.水C.水蒸气D.都一样高20.关于双组份理想液态混合物，下列说法不正确的是（）A、各组分均符合拉乌尔定律B、总压与各组分摩尔分数呈线性关系C、易挥发组分在气相中的摩尔分数大约在液相中的摩尔分数D、可能具有最大正偏差液可能具有最大负偏差三.填空题（共30空，每空11．理想气体模型的两个微观特征是和。
天津大学科技成果41项
天津大学科技成果41项联系人：科技开发部主任荆扬813116991．数字式金属浮子流量计流量的精确测量在节能降耗、经济核算、过程控制等方面都起着重要作用。
在化工、石油、冶金、轻工、食品等领域有着广泛的应用。
在这些领域的低流速和高可靠性的流量测量中，浮子流量计起着非常重要的作用。
经典的浮子流量计主要以凸轮机械结构实现对流量的计算，且智能化水平较低，一般仅适用低粘度流体的流量测量。
近年来，以德国克罗尼、日本东京技装为代表的国外公司不断改进技术水平，推出新型的金属浮子流量计，并在我国投资建厂或输入产品，因此亟待研发一种具有较高技术水平并具有自主知识产权的数字式金属浮子流量计。
本项目成果单台成本5000元左右，如按10000元销售，利润率50%左右，年销售500台，利润可达200万元；高科技附加值相当可观；国内金属管浮子流量计市场份额多为中德合资的KRONE产品占领，平均单台价格约为12000元；本项目成果与之相比，技术指标更高、价格更低、使用方便。
2．中水回用膜处理技术、设备与配套的产品本技术、设备与配套的产品应用于污水处理领域。
其成果主要包括：新型膜组件反应器、新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统。
其中新型膜组件反应器是以聚偏氟乙烯（PVDF）为材料，以耐腐蚀材料为骨架，具有独立知识产权；新型处理工艺和具有安全环保优势的免维护系统能够具有：出水清澈透明、容积负荷高、占地面积小、抗冲击负荷能力大、剩余污泥产量低、系统运行管理简单、运行成本低、易于集成并实现自动化等特点。
本产品具有联合组装曝气功能，应用该它可以很好的将区域污水、洗浴废水、生物难降解废水和医药制药废水等进行处理。
处理后的出水水质完全满足国家城市杂用水的水质标准。
是目前国内外公认的、在区域（小区、开发区等）中水回用领域中最先进的处理技术之一。
对于各类污水，使用本产品进行处理是一种特别有效的方法，它可以将生物降解的物质分离出去，而将微生物留在生物处理池中。
天津大学现代化工与高新技术考试题目及答案
现代化工与高新技术学生复习题第一章化工的地位与发展史1.解释中文“化工”的含义，它包括哪些内容？在现代汉语中，化学工业、化学工程和化学工艺的总称或其单一部分都可称为化工。
“化工”的范围不断扩充，例如环境化工、化工自动化、化工过程模拟、化工技术经济、化工安全等。
另外化工在汉语中常常是多义的，化工可以分别指化学工业、化学工程和化学工艺，也可以指其综合。
2.化学工业按原料、产品吨位、和化学特性各如何分类？（1）按原料分：石油化学工业、煤化学工业、生物化学工业、农林化学工业等。
（2）按产品吨位分：大吨位产品、精细化学品.前者指产量大对国民经济影响大的一些产品，如氨、乙烯、甲醇，后者指产量小、品种多，但价值高的产品，如药品、染料等。
（3）按化学特性分：无机化学工业和有机化学工业(4) 我国统计的方法:合成氨及肥料工业、硫酸工业、制碱工业、无机物工业（包括无机盐及单质），基本有机原料工业、染料及中间体工业、产业用炸药工业、化学农药工业、医药药品工业、合成树脂与塑料工业、合成纤维工业、合成橡胶工业、橡胶制品工业、涂料及颜料工业、信息记录材料工业（包括感光材料、磁记录材料）、化学试剂工业、军用化学品工业，以及化学矿开采业和化工机械制造业等。
3.简述化工的特点是什么？（1）品种多。
化学工业涉及品种远远超过万种。
（2）原料、生产方法和产品的多样性和复杂性。
（3）化学工业是耗能大户: 节能也常是企业竞争获胜的保证。
(4）化工生产过程条件变化大: 温度\压力变化大; 经常要处理强腐蚀性化合物; 对设备的设计增加难度,需要掌握更多的规律性。
（5）知识密集、技术密集和资金密集。
多学科的合作，技术复杂更新快，投资多。
发达国家化学公司的科研和开发（R&D）人员会占公司人员的一半以上。
（6）实验与计算并重。
微观的定量关系已深入到原子、分子，分子设计概念被提出；宏观定量关系就用得更多。
（7）使用外语多。
进行科学研究或开展技术革新，查阅国内外文献是必不可少。
天津大学生物物理学简介
天津大学生物物理学简介
天津大学生物物理学简介
一、研究方向及硕士指导教师：
1.生物信息学（基因识别，基因组结构和DNA序列分析）。
指导教师：张春霆教授（博士生导师，第三世界科学院院士，中科院院士）。
2.药物设计（基于结构的药物计算机辅助设计）。
指导教师：甘一如教授。
二、专业特点：
以基因序列为基础，运用数学、物理、化学的概念、理论和方法，以计算机为工具研究生命现象中规律的交叉学科。
三、硕士期间主要课程及论文要求：
学位课包括：群论、场论方法、计算机技术及工程应用基础、现代物理学中的数理方法。
选修课包括：计算物理、多元统计分析、数字信号分析的`方法与实践、生物化学、生物信息学导论等。
完成的论文应能在国内外重点期刊上发表。
原则上只要求理论物理学毕业的本科生报考。
四、近年来主要科研项目和成果：
自1995年学科建立以来，共在国外发表SCI论文30余篇。
曾获国家自然科学二等奖一项，国家教委科技进步一等奖一项。
五、就业方向：
高校、科研单位、企业。
第一章光电效应剖析
第二节 光 电 导 效 应
• 物质被光照射时无电子发射，但电导率发 生变化或产生电动势的现象称为内光电效 应。内光电效应又分为光电导效应和光生 伏特效应。
Ａ
－
Ｋ
Ｇ
图１－１外光电效应观察装置
• 当有光照射阴极Ｋ时，就有光电子从阴极飞 出，在电压作用下，飞向阳极Ａ，检流计Ｇ中便 有稳定的电流通过。
１８９９～１９０２年，赫兹的助手勒纳德 利用各种频率和强度的光，对光电效应进行了系 统的实验研究，发现了三条实验规律：
１、当一定频率的光照射金属阴极，在阴极与阳极 之间有足够的加速电压，光电流正比于光强。
Ｅｘ＝－ｋＴ μｎ－μｐ ｄ（p）
(１－６)
eｎμｎ＋pμｐ dx
Ｖｘ＝ｋＴ μｎ－μｐ 〔（p）０－（p）ｄ〕
（１－７）
ｅ
ｎ０μｎ
由于光生非平衡载流子扩散速度的差异，直接引起了光照
方向的电场和电位差，被称为丹倍效应。
二、光磁电效应
y
hν
z
hν
x
如果在垂直光照 方向施加一磁场，则在 半导体的两侧端面间产 生电位差，这效应称为 光磁电效应。
• 在光未照射时，由于Ｐ型、Ｎ型材 料内部存在空穴、电子浓度差，导 致相互扩散。
•在两区接界处形成了空间电荷层及 相应存在的由Ｎ区指向Ｐ区的内建 电场，阻止两边不同的载流子的扩 散。
• 从能量角度看，ＰＮ结处形成了一 个势垒，图1-8(b)。因此Ｎ区内的电 子和Ｐ区内的空穴要想从一个区域 进入极性相反的另一个区域都需要 •光提照供射能时量，。光子可进入Ｐ区，结区 和Ｎ区。在这三个区域光子被吸收产 生电子－空穴对。图1-8(c)、(d)同时
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一、论述学习本系列讲座后的实际收获（宏观或微观，对整体讲座或者某一讲也可结合所在专业或阅读文献后的收获）
《现代物理学与高新技术》系列讲座让我对物理学和高新技术的发展有了更前沿、也深入的了解，我认识到，在现代社会进步的历程中,基础性很强的物理科学和应用性很强的高新技术,扮演着不同的角色.但它们之间却存在着紧密的相互联系和深刻的相互作用。
讲座中老师精彩的讲授，提升了我对物理学的兴趣，让我在生活和本专业的学习中，能主动地思考我所运用的方法和技术的物理学原理。
尤其是物理学发展所产生的高新技术在医学和检测方面的应用，让我深深体会到了物理之美，技术之妙。
自1895年伦琴发现了X射线开始，到现在一百多年，医学影像技术的发展已经历了几个重要的时期，X射线检查技术、数字减影血管造影技术（DSA）、CT检查技术、核磁共振检查技术（MRI）、超声检查技术等建立起了医学影像检查技术体系。
先进的影像检测技术帮助医生更加准确和迅速地确认患者的病灶和病因，拯救了无数的生命。
几年前，我的外祖父身体不适，在做心脏造影过程中发现两处血管严重堵塞，进行了搭桥手术，现在身体和精神状况比之前好了很多。
试想如果没有先进的造影技术，我的外祖父很可能要长久地忍受病痛的折磨，甚至会过早地去世。
因此现代物理学与高新技术的发展在生命科学方面的应用和贡献，让我满怀感激之情。
在系列讲座中，老师提到了很多现代检测技术，它们的基础和核心基本都是现代物理学发展的产物，我结合老师的讲解和课下查阅资料明白了很多技术的物理学原理和应用。
比如，老师在讲解超导物质时提到了，MRI是超导物质的一项重要应用。
通过进一步查资料，我了解到，MRI的物理学基础是以原子核的自旋运动引起的核磁共振现象。
MRI 的基本原理是将人体置于特殊的磁场中，用无线电射频脉冲激发人体内氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。
在停止射频脉冲后，氢原子核按特定频率发出射电信号，并将吸收的能量释放出来，被体外的接受器收录，经电子计算机处理获得图像。
而那个特殊的磁场，则是MRI设备中一个核心部分——磁体系统。
磁体系统中的主磁体的有永磁型、常导型和超导型三种，其中超导型材料通过电磁作用产生磁场，常用的超导材料为铌钛合金，使用液氦冷却，因为造价昂贵，所以检测费用也十分高昂。
但相比于X射线检测、CT检测，MRI 彻底摆脱了电离辐射对人体的损害，又有参数多，信息量大，可多方位成像，以及对软组织有高分辨力等突出的特点，因此被广泛用于临床疾病的诊断，对有些病变成为必不可少的检查方法。
在我的专业学习中，也经常会用到很多检测技术：红外光谱、拉曼光谱、紫外可见吸收光谱、核磁、SEM、TEM等。
一系列高新技术为我们合成的产品或材料提供了全面且准确的检测手段，帮助我们判断实验方案的准确性和优良性，帮我们及时、正确地修正实验方案。
如果没有现代物理学的发展，没有高新技术的支持，各类学科和技术的发展可能会如鸟儿没有了双眼，轮船没有罗盘一样，举步维艰吧。
虽然我的专业不是物理学，但物理学及其衍生出的高新技术已渗透到我们生活、学习、工作的方方面面，所以我们必须学好物理学，并且灵活地运用于生活、工作中，紧跟时代的步伐，把握高新技术发展的脉搏，让现代物理学与高新技术帮助我们各个学科和领域发现更多，创造更多，为人类社会和自然界做出更大贡献！
二、谈谈对物理学或其他纯科学的认识。
物理学是人们对无生命自然界中物质的转变的知识做出规律性的总结。
在中学时期的学习中，我们就能感受到，物理是我们生活、工作中最实用的学科，小到利用杠杆原理开汽水，大到生活中的电路和电器设备，这都是物理学及其衍生出的技术和产品在我们日常生活中的应用。
进入大学后，更加系统、深入地了解物理，认识到：物理学的发展是科学技术发展的原动力，物理学是人类社会的进步的原动力。
十九世纪末二十世纪初，经典物理学的各分支发展达到顶峰，但科学实验发现的许多经典物理学无法解释的事实对经典物理学产生了巨大的冲击，由此引起了物理学的一场伟大的革命。
爱因斯坦创立了相对论；海森堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学，奠定了现代物理学的发展基础。
无论是经典物理学还是现代物理学，都在人类社会的进步中起到了极为重要的作用。
第一次的蒸汽技术革命、第二次的电力技术革命及第三次的科技革命，无不因为人类对物理学认识和应用的深入而产生。
物理学是一个系统的美妙的学科，从微观世界到宏观世界、宇宙空间，人类的不断探索发现不断地填补和发展着物理学。
因为有着物理学的一步步发展，我们建造出更加坚固、环保的建筑，我们得以使用风能、太阳能、核能等更加高效清洁的新能源，因为人类在物理学研究中不断深入，我们才能够越来越清晰地看到奇妙的微观世界，才能探索浩渺的宇宙，才能离太空移民计划更近一步。
2016年4月13日著名物理学家和宇宙学家史蒂芬·霍金发布微博，宣布了“摄星计划”：建造一批激光推进的微型星际飞行器，预计花20年时间到达离太阳系最近的恒星系统。
而后者，正是科幻小说《三体》中提到的，4.37光年以外的半人马座阿尔法星。
《三体》讲述了进化更高级的阿尔法星生物想侵占地球，但惧怕经过漫长太空之旅到达地球后，地球人类文明进化为比它们更加高级的文明，于是使用“智子”干扰地球基础科学研究者的研究，因为基础科学的研究才是推动文明产生质的飞跃的原动力！
1999年第23届国际纯粹物理与应用物理联合会(IUPAP)代表大会在美国亚特兰大举行.会议，通过了题为“物理学对社会的重要性”的决议，表示物理学是一项国际事业,它对人类未来的进步起着关键的作用.对物理教育的支持和研究,在所有国家都是重要的！
我们应重视基础科学的发展，尤其是物理学，它是基础科学中极为重要的部分，是我们每一个学生都应该重视的学科，我们要努力学好物理学，灵活应用物理学！。