北京工业大学晶体光学试卷
2013年北京科技大学晶体光学考研真题
2013年北京科技大学晶体光学考研真题北京科技大学2013年硕士学位研究生入学考试试题============================================================================== 试题编号： 617 试题名称：晶体光学适用专业：矿物学、岩石学、矿床学说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。
============================================================================== 一、名词解释（每个5 分，共30 分）（1）矿物的多色性；（2）光率体；（3）色散和折射率色散；（4）闪突起；（5）干涉色色谱表；（6）补色法则二、简述题（每题10分，共40 分）1．举例说明何谓光性均质体，何谓光性非均质体。
2．一轴晶光率体的形态是什么？请绘出一轴晶正光性光率体的主要切面，并注明每一个切面的半径名称。
3．何谓光性方位？简述高级晶族和中级晶族光率体的光性方位？4．下图为某一轴晶矿物的折射率色散曲线，通过此图分析该矿物随入射光波长的增大其双折率和光性分别发生哪些变化？三、论述题（共 80 分）1．举例说明何谓矿物的异常干涉色？异常干涉色产生的原因是什么？（15分）2．如何利用二轴晶垂直锐角等分线切面干涉图来测定光性正负？请绘图说明。
（15分）3．何谓矿物的突起? 在薄片中矿物突起高低取决于什么因素？如何确定正突起和负突起？（20分）4．已知角闪石的两组解理夹角分别为56˚和124˚，为什么在薄片中测出的解理夹角可大于或小于上述角度？应该选择什么方向的切面，才能测得真实的解理夹角？这种切面的有什么特征？（15分）5．试述光波在光性均质体和非均质体中的传播特点？（15分）。
中国矿业大学(北京) 矿物学(含晶体光学)考试试题(A)
中国矿业大学（北京）矿物学（含晶体光学）考试试题（A)（手打）2014.01.09一，名词解释（每小题2分，共计10分）空间格子单形解理条纹长石光率体二，填空（每题1分，共计20分)(1）某晶体晶格常数a=3.0nm，b=2.0nm,c=4.0nm;该晶体中某晶面在三个晶轴X,Y,Z上的截距依次为9.0nm,6.0nm,24.0nm,该晶格的晶面符号为——————(2）晶体可分为—————个晶族，————个晶系，其中低级晶族可分为————，————，—————三个晶系。
(3）矿物晶体中的离子类型有————，——————，——————；K+,Na-离子属于－－————类型的离子。
(4）在晶体化学式Ca0.33(AI,Mg）4[Si8O20](OH）4·8H2O中，AI和Mg离子为——————关系，这个矿物为————大类————-类矿物。
(5）正交偏光显微镜下观察到的矿物的消光类型有——————，——————，——————。
石英的干涉色为——————。
(6）矿物晶体结构中，影响阳离子配位数的主要因素为——————的比值，长石中铝离子为————次配位，粘土矿中铝离子为————次配位。
三，判断题：下列论述是否正确，请在括号内对或错。
(每小题1分，共10分) 1,大理岩属于晶体。
（）2，所有晶体都是对称的。
（）3，斜方晶系格子常数特点为：a≠b≠c,α=β=γ=90°。
（)4,空间格子有28种。
( )5,四方柱和三方双锥可以形成聚形。
（）6，（100）晶面平行于Y轴。
（）7，晶面符号（113¯0）是否对？（）8，正长石具有聚片双晶。
（）9，离子晶格的晶体硬度很高。
（)10,煤是石墨的同质多象变体。
( )四，问答题（每小题4分，共计20分）1，正交偏光显微镜下观察到的干涉色是如何形成的？2，肉眼观察到的矿物光学性质有哪些？各性质之间的关系如何？3，何为类质同象？影响类质同象的主要因素有哪些？4.，在矿物的晶体化学分类体系中，，矿物分为哪几个大类？其分类依据是什么？5.，胶体矿物是如何形成的？起主要特征有哪些？五，论述题（每小题8分，共计40分）1，分别列出岩浆作用，热液作用，变质作用，沉积作用中3-5中常见的矿物，并描述这矿物的主要鉴定特征。
晶体考试题及答案
晶体考试题及答案一、单选题（每题2分，共20分）1. 晶体和非晶体的主要区别在于（）。
A. 晶体有固定的熔点，非晶体没有B. 晶体有规则的几何形状，非晶体没有C. 晶体有固定的熔点，非晶体也有D. 晶体有规则的几何形状，非晶体也有答案：A2. 晶体的对称性是指（）。
A. 晶体的外部形态B. 晶体的内部结构C. 晶体的物理性质D. 晶体的化学性质答案：B3. 晶体的晶格类型中，不属于空间点阵的是（）。
A. 简单立方晶格B. 体心立方晶格C. 面心立方晶格D. 六角晶格答案：D4. 晶体的晶格常数是指（）。
A. 晶格中原子间的距离B. 晶格中原子的数目C. 晶格中原子的排列方式D. 晶格中原子的化学性质答案：A5. 晶体的晶面指数是指（）。
A. 晶面的方向B. 晶面的形状C. 晶面的大小D. 晶面的颜色答案：A6. 晶体的晶向指数是指（）。
A. 晶向的方向B. 晶向的形状C. 晶向的大小D. 晶向的颜色答案：A7. 晶体的X射线衍射图谱中，衍射峰的位置与（）有关。
A. 晶格常数B. 晶面指数C. 晶向指数D. 晶格类型答案：A8. 晶体的X射线衍射图谱中，衍射峰的强度与（）有关。
A. 晶格常数B. 晶面指数C. 晶向指数D. 晶格类型答案：B9. 晶体的X射线衍射图谱中，衍射峰的宽度与（）有关。
A. 晶格常数B. 晶面指数C. 晶向指数D. 晶格类型答案：D10. 晶体的X射线衍射图谱中，衍射峰的形状与（）有关。
A. 晶格常数B. 晶面指数C. 晶向指数D. 晶格类型答案：C二、多选题（每题3分，共15分）1. 晶体的物理性质包括（）。
A. 导电性B. 导热性C. 光学性质D. 磁性答案：ABCD2. 晶体的化学性质包括（）。
A. 化学稳定性B. 化学活性C. 化学键D. 化学组成答案：ABCD3. 晶体的对称性包括（）。
A. 旋转对称B. 反射对称C. 平移对称D. 螺旋对称答案：ABCD4. 晶体的晶格类型包括（）。
晶体光学基础试题及答案
晶体光学基础试题（判断对错/简答）1．除真空以外的任何介质的折射率总是大于1（）2．折射定律表达为折射率为入射角与折射角的正弦之比,所以入射角越大,折射率越大；入射角越小,折射率越小( )3．某介质绝对折射率为光在空气中传播速度与在该介质中速度之比,即N=C O/V（）4．光在某介质中传播速度愈快,折射率愈大( )5．光由光疏介质射入光密介质,永远不会发生全反射()6．光由光密介质射入光疏介质,一定发生全反射()7．均质体有无数个相同的Ｎ或只有一个Ｎ（）8．非均质体有几个不同的Ｎ（）9．自然光射入均质体中，基本仍为自然光，偏光射入仍为偏光，不放生双折射（）10．自然光射入非均质体中一般发生双折射形成两种偏光；偏光射入非均质体中，按入射偏光传播，不发生双折射（）11．光在晶体中传播方向一致，则Ｎ一样（）12．光在晶体中振动方向一致，则Ｎ一样（）光率体基础1. 一轴晶有N e 、N o两个折射率，二轴晶有N g 、N m 、N p三个折射率( )2. 一轴晶N e >N o , 二轴晶N g >N m >N p ( )3. 一轴晶正光性N e >N o；负光性N e <N o ; 二轴晶正光性N g >N m >N p；负光性N g <N m <N p ( )4. 一轴晶光率体切面始终有一个N o，二轴晶光率体切面始终有一个N m（）5. 无论是一轴晶还是二轴晶，具有最大双折率的切面一定平行光轴（）6. 一轴晶有一个光率体圆切面，二轴晶有两个光率体圆切面（）7. 一轴晶有两个主折射率N e 、N o，二轴晶有三个主折射率N g 、N m、N p（）8. 二轴晶光轴面一定是与N g N p面一致（）9. 二轴晶垂直光轴面的任意切面总有一个半径是N m（）10. 一轴晶最大双折率为︱N e–N o︱，二轴晶最大双折率为N g–N m（）11. 二轴晶Bxa一定垂直B xo（）12. 二轴晶Bxa和、B xo构成的切面也一定是与光轴面一致（）13. 二轴晶B xa或B xo不可能是N m（）14. 一轴晶光率体的光轴始终是竖直的（）15. 二轴晶光率体的N g始终是竖直的（）16. 一轴晶N e与Z轴始终一致，二轴晶N g与Z轴始终一致( )17. 二轴晶三个光率体主轴一定与三个结晶轴一致（）18. 一轴晶光轴（N e）始终是竖直的，二轴晶光轴面（OAP）则始终是竖直的（）19. 二轴晶斜方晶系N g 、N m、N p与X、Y、Z轴一致（）20. 二轴晶单斜晶系一定是N m =Y（）单偏光镜下晶体光学性质1. 解理缝一般是暗色细缝（）2. 当解理面与薄片垂直时解理缝最清楚（）3. 某矿物切面见不到解理缝，说明该矿物一定不发育解理（）4. 辉石和长石都发育两组解理，薄片中辉石见到解理的机会少，而长石机会多（）5. 手标本上见到某矿物有颜色，则薄片中一定也有颜色（）6. 均质体矿物在薄片中一定无多色性（）7. 非均质体矿物在薄片中一定有多色性（）8. 薄片中矿物有颜色的切面一定有多色性（）9. 有多色性矿物的没有多色性的切面一般是光率体圆切面（）10. 有多色性的一轴晶只有N e N o面上有多色性，二轴晶只有N g N p面上有多色性（）11. 电气石纵切面平行十字丝纵丝时，所见的颜色是N o（）12. 黑云母解理缝平行十字丝纵丝时，所见的颜色是N p（）13. 普通角闪石（010）面上多色性最明显，可以见到N g和N p的颜色（）14. 普通角闪石（001）面上可以见到两组解理，其锐夹角方向为N m的颜色（）15. 普通角闪石（100）面上只能见到一组解理，也可以见到N m的颜色（）16. 在薄片中某矿物颗粒贝克线在该矿物一侧，则该矿物Ｎ一定＞1.54（）17. 矿物突起越高，Ｎ越大，突起越小，Ｎ越小（）18. 提升物台时，贝克线向折射率大的物质方向移动（）19. 所有非均质体切面都具有闪突起（）20. 所有非均质体椭圆切面都具有闪突起（）正交偏光镜下晶体光学性质（一）１.正交偏光间全消光的矿物颗粒一定是均质体（）２.正交偏光间出现“四明四暗”现象的颗粒一定是非均质体（）３.正交偏光间某矿物所有切面都呈全消光，该矿物一定是均质体（）４.非均质体所有切面都可以见“四明四暗”现象（）５.干涉色与单偏光镜下颜色的形成原理类似（）６.干涉色与光程差是一一对应的，只要干涉色颜色种类一样，则光程差一样（）７.灰色和黄色干涉色一定属于Ⅰ级干涉色（）８.蓝色和绿色干涉色至少是Ⅱ级或以上干涉色（）９.相邻色序对比，紫红对应的光程差一定小于蓝对应的光程差（）１０.同一级别内，紫红对应的光程差也一定小于蓝对应的光程差（）１１.同一薄片中，具有不同干涉色的颗粒，一定是不同种矿物（）１２.同一薄片中，具有相同干涉色的颗粒，一定是同一种矿物（）１３.每一种非均质体矿物，只有一种干涉色（）１４.每一种非均质体矿物，只有一种最高干涉色（）１５.具有最高干涉色的切面一定平行光轴（）１６.平行光轴的切面，一定具有最高干涉色（）１７.单偏光下具有闪突起的矿物颗粒，正交偏光下其干涉色一般比较高（）１８.石英为一轴晶，N o =1.544, N e=1.553，标准薄片厚度下，最高干涉色是Ⅰ级紫红（）１９.方解石为一轴晶，N o=1.658, N e=1.486，最高干涉色达到高级白（）２０.某二轴晶矿物，N g=1.705, N m=1.70, N p=1.693,垂直Bxa切面干涉色是灰色（）正交偏光镜下晶体光学性质（二）１.补色法则中，光率体半径同名平行时，结果干涉色一定比矿片原来的高（）２.补色法则中，光率体半径异名平行时，结果干涉色一定比矿片原来的低（）３.某矿物颗粒干涉色为灰色，加石膏试板后，一个45°位变为蓝，另一个45°位变为黄，干涉色都比原来的高，所以两个45°位都是光率体半径同名平行（）４.某颗粒干涉色为灰色，加石膏试板后，一个45°位变为蓝，那另一个45°位一定变为黄（）５.某颗粒加石膏试板后，一个45°位变为蓝，另一个45°位变为黄，那原来的干涉色一定是灰（）６.某颗粒加石膏试板后，一个45°位变为蓝，另一个45°位变为灰，那原来的干涉色一定是黄（）７.某颗粒干涉色加石膏试板后，两个45°位都变为绿色，说明原来的干涉色一定至少为Ⅱ级（）８.某颗粒干涉色加石膏试板后，只要有一个45°位变为Ⅰ级，说明原来的干涉色一定不超过Ⅱ级（）９.原干涉色为蓝色，加云母试板后，升高位一定变成绿色，降低位一定变成红色（）１０.某矿物颗粒，加云母试板后，一个变成红，另一个变成绿，原来的干涉色一定是蓝色（）１１.原干涉色为黄色，加云母试板后，升高位一定变成红色，降低位一定变成绿色（）１２.某矿物颗粒，加云母试板后，一个变成红，另一个变成绿，原来的干涉色一定是黄色（）１３.一轴晶矿物平行C轴切面为平行消光（）１４.单斜晶系矿物普通角闪石N m =b，其平行（100）的切面是平行消光，平行(010)的切面是斜消光，平行（001）的切面是对称消光（）１５.正光性矿物一定是正延性，负光性矿物一定是负延性（）锥光镜下晶体光学性质（一）１.正交镜下全消光的矿物切面，在锥光镜下也全消光（）２.只有光率体切面为椭圆的矿物颗粒，在锥光镜下才有干涉图（）３.一轴晶垂直光轴切面干涉图就是一个黑十字（）４.正交镜下最高干涉色越高的矿物，其垂直OA切面干涉图干涉色色圈越多（）５.单偏光镜下具有闪突起的矿物，其垂直OA切面干涉图干涉色色圈一般比较多（）６.一轴晶垂直OA切面，波向图中切线方向为N o，放射线方向为N e（）７.一轴晶垂直OA切面，波向图中放射线方向一定为光率体椭圆长半径方向（）８.某一轴晶矿物颗粒在锥光下出现一黑十字，且四个象限均为灰色，现插入石膏试板，发现一、三象限变成蓝色，二、四象限变为黄色，该矿物为负光性（）９.根据上题，把石膏试板换成云母试板，则第一、三象限干涉色变为黄色（）１０.具有多圈干涉色色圈的垂直OA干涉图，从中心向外干涉色逐渐升高，加入石膏试板后，干涉色仍然从中心向外逐渐升高（）１１.具有多圈干涉色色圈的垂直OA干涉图，加入石英楔试板后，发现二、四象限干涉色色圈连续向外移动，该矿物为正光性（）１２.偏心干涉图一般只见黑十字一条横臂或一条竖臂，均无法判断视域外黑十字中心的位置（）１３.当视域内见一条横臂，顺时针转物台，其向上移动，说明黑十字中心在视域右侧（）１４.当视域内见一条竖臂，顺时针转物台，其向左移动，说明黑十字中心在视域下方（）１５.当视域内见一条竖臂，逆时针转物台，其向左移动，继续逆时针转动物台，当该竖臂转到离开视域后，则下一步将会看到一条横臂从上方进入视域（）１６.接上题，当看到一条横臂从上方刚进入视域时，插入石膏试板，若视域的颜色由灰色变成蓝色，其光性符号为正（）１７.具有闪图干涉图的矿物颗粒，去掉锥光系统后，在正交镜下，一般具有比较高的干涉色（）锥光镜下晶体光学性质（二）１.二轴晶垂直Bxa切面干涉图45°位时，两个弯曲黑带顶点连线为光轴方向（）２.二轴晶垂直Bxa切面干涉图的色圈，也是以黑十字交点为中心的同心园色圈（）３.二轴晶垂直Bxa切面干涉图中，两个弯曲黑带顶点连线为N g N p面迹线方向（）４.二轴晶正光性垂直Bxa切面干涉图与负光性垂直Bxo切面干涉图一样（）５.二轴晶垂直Bxa切面干涉图中，两个弯曲黑带顶点凸方连线方向为Bxo投影方向（）６.二轴晶垂直Bxa切面干涉图中，两个弯曲黑带顶点凹方连线方向为Bxa投影方向（）７.二轴晶垂直Bxa切面干涉图中，与两个弯曲黑带顶点连线方向相垂直的方向始终为光轴方向（）８.二轴晶垂直Bxa切面干涉图中，弯曲黑带在Ⅱ、Ⅳ象限时，加试板后，Ⅰ、Ⅲ象限干涉色变化一致，Ⅱ、Ⅳ象限凸方与凹方干涉色变化也一致（）９.垂直Bxa切面干涉图，弯曲黑带在Ⅰ、Ⅲ象限的45°位时，从Ⅱ、Ⅳ象限插入石膏试板，弯曲黑带顶点之间干涉色由灰变蓝，其光性符号是负（）１０.垂直Bxa切面干涉图（色圈多），弯曲黑带在Ⅰ、Ⅲ象限，从Ⅱ、Ⅳ象限插入云母试板，两个弯曲黑带凹方各出现一个对称的小黑团，其光性符号是正（）１１.接上题，若使用石英楔代替云母试板，弯曲黑带顶点之间干涉色圈连续向内移动（）１２.二轴晶垂直OA切面干涉图与一轴晶垂直OA切面干涉图很类似（）１３.二轴晶垂直OA切面干涉图相当于垂直Bxo切面干涉图的一半（）１４.二轴晶垂直OA切面干涉图45°位时，加试板后，弯曲黑带凸方与凹方干涉色变化正好相反（）１５.二轴晶垂直Bxo切面干涉图，也会出现一个粗大黑十字，也叫闪图（）１６.二轴晶垂直Bxo切面干涉图与垂直Bxa切面干涉图类似，只是中心出露轴不同（）１７.二轴晶矿物N g N p面干涉图一定为闪图；反过来，具有闪图特点的切面，一定是N g N p面（）１８.二轴晶闪图干涉图，去掉锥光系统后，在正交偏光间具有该矿物最高干涉色（）１９.二轴晶垂直Bxa切面干涉色一定低于垂直Bxo切面干涉色（）２０.二轴晶垂直Bxa切面与垂直Bxo切面干涉色的相对高低，视光性不同而不同（）填空题1.某矿物为一轴晶，平行c轴方向振动的折射率为1.553，垂直c轴方向振动的折射率为1.544，则该矿物Ne= ，No= ，光性为，最大双折率为，最高干涉色为。
北工大07080913材料科学基础-真题及答案概要
北京工业大学试卷七2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础适用专业：材料科学与工程一、名词解释1•脱溶(二次结晶)2•空间群3•位错交割4•成分过冷5.奥氏体6 •临界变形量7.形变织构8.动态再结晶9.调幅分解10.惯习面二、填空1.晶体宏观对称要素有⑴、⑵、⑶、⑷和⑸。
2.NaCI型晶体中Nh离子填充了全部的⑹空隙，CsCI晶体中CS离子占据的是⑺空隙，萤石中F-离子占据了全部的⑻空隙。
3.非均匀形核模型中晶核与基底平面的接触角9 =n /2，表明形核功为均匀形核功的(9) , 9 = (10)表明不能促进形核。
4.晶态固体中扩散的微观机制有(11) 、(12) 、(13) 和(14)。
5.小角度晶界由位错构成，其中对称倾转晶界由(佝位错构成，扭转晶界由(16)位错构成。
6.发生在固体表面的吸附可分为(17)和(18)两种类型。
7.固态相变的主要阻力是(19) 和(20)。
三、判断正误1.对于螺型位错，其柏氏矢量平行于位错线，因此纯螺位错只能是一条直线。
2.由于Cr最外层s轨道只有一个电子，所以它属于碱金属。
3.改变晶向符号产生的晶向与原晶向相反。
4.非共晶成分的合金在非平衡冷却条件下得到100烘晶组织，此共晶组织称伪共晶。
5.单斜晶系a =丫=90工B。
6.扩散的决定因素是浓度梯度，原子总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
7.再结晶完成后，在不同条件下可能发生正常晶粒长大和异常晶粒长大。
8.根据施密特定律，晶体滑移面平行于拉力轴时最容易产生滑移。
9.晶粒越细小，晶体强度、硬度越高，塑性、韧性越差。
10•高聚物材料中，大分子链上极性部分越多，极性越强，材料强度越大。
四、影响晶态固体中原子扩散的因素有哪些？并加以简单说明。
五、1 •什么是时效处理？2•说明通过时效处理产生强化的原因。
3•实际应用过程中，为消除时效强化可采用什么处理方法？为什么？六、1 •什么是形状记忆效应？2•说明通过马氏体相变产生形状记忆效应的原因。
晶体光学试卷
桂林理工大学考试试卷（学年度第学期）课程名称：晶体光学[A]卷√命题者：试卷编号：[B]卷题号总分得分一、名词解释（每小题4分，共20）：1、光率体2、多色性3、斜消光4、光性方位5、干涉色二、填空题（每空0.5分，共16分）：1、光波在透明矿物中的传播速度愈大，矿物的折射率愈；传播速度愈小，矿物的折射率愈，故矿物中光波的传播速度与其折射率成反比，矿物的折射率总是1.00。
2、非均质体一轴晶光率体形态为，垂直光轴OA的切面为切面，其半径等于；平行光轴的切面为。
3、方解石N o=1.658，N e=1.486，可知方解石为轴晶矿物，光性，双折率为。
在单偏光镜下，转动物台时出现现象。
当N o∥pp时，为突起，当N e∥pp时，为突起。
4、石英的干涉色为Ⅰ灰白，插入石膏试板λ后，干涉色由Ⅰ灰白变为Ⅱ兰，表示干涉色，其原因为二矿片光率体椭圆半径为；干涉色由Ⅰ灰白变为Ⅰ黄，表示干涉色，其原因为二矿片光率体椭圆半径为。
5、石榴石的折射率为N=1.735，在正交偏光镜间出现现象，表明该矿物为体，具有突起。
6、在二辉橄榄岩中，薄片中有不同干涉色的橄榄石颗粒，这是因为的缘故。
一般需测定其干涉色才有鉴定意义。
这需要在切面上测定。
全消光的切面，在其光率体上为方位。
7、非均质体折射率随光波在晶体中的不同而发生改变，故非均质体有个折射率。
光波射入非均质体后，除方向外，都要发生，分解形成不同，不同，不同的两种偏光，两种偏光的折射率之差称为。
三、判断题（10分）：（对者打√，错者打×）1、某矿物的一个切面在正交偏光镜下见干涉色，则该矿物一定为非均质体。
（）2、任何透明矿物所有切面在正交偏光镜间均会出现消光现象。
（）3、一轴晶平行光轴和二轴晶平行光轴的切面都具有最高干涉色。
（）4、某矿物在正交镜间干涉色为Ⅰ紫红，加入石膏试板后，矿片干涉色变为黑色，说明矿片与试板的光率体椭圆异名半径平行，光程差抵消出现消色。
（）5、某有颜色矿物任何切面均显示颜色，因而在任何切面上都具有多色性。
晶体光学复习题答案
晶体光学复习题答案一、单选题1. 晶体光学中，下列哪种晶体的光轴只有一个？A. 单轴晶体B. 双轴晶体C. 立方晶体D. 异轴晶体答案：A2. 光在单轴晶体中的传播速度，下列哪个描述是正确的？A. 沿光轴传播速度最快B. 垂直于光轴传播速度最快C. 沿光轴传播速度最慢D. 垂直于光轴传播速度最慢答案：A3. 在双轴晶体中，光的传播速度与光轴的关系是？A. 沿三个主轴传播速度相同B. 沿三个主轴传播速度不同C. 沿两个主轴传播速度相同D. 沿两个主轴传播速度不同答案：B4. 晶体光学中，光的双折射现象是由于？A. 晶体内部结构的对称性B. 晶体内部结构的非对称性C. 晶体外部环境的影响D. 晶体的光学性质答案：B5. 晶体光学中，下列哪种晶体的光轴有两个？A. 单轴晶体B. 双轴晶体C. 立方晶体D. 异轴晶体答案：B二、多选题1. 晶体光学中，晶体的光学性质包括哪些？A. 折射率B. 双折射C. 光轴D. 色散答案：A, B, C, D2. 晶体光学中，下列哪些因素会影响晶体的光学性质？A. 晶体的化学成分B. 晶体的晶体结构C. 晶体的外部环境D. 晶体的温度答案：A, B, C, D三、判断题1. 晶体光学中的光轴是晶体内部的一个虚拟轴，它与晶体的物理性质无关。
答案：错误2. 双轴晶体的三个主轴中，有两个主轴的折射率是相同的。
答案：正确3. 晶体光学中的色散现象是指光在晶体中的传播速度随波长的变化而变化。
答案：正确4. 晶体光学中的双折射现象只发生在非均质性晶体中。
答案：错误四、简答题1. 简述晶体光学中光的双折射现象及其产生的原因。
答案：晶体光学中的光的双折射现象是指当光入射到非均质性晶体时，会分解成两个偏振方向不同的光束，这两个光束在晶体中的传播速度不同，从而产生不同的折射率。
这种现象产生的原因是晶体内部结构的非对称性，导致光在晶体中的传播受到不同方向上的折射率的影响。
2. 描述晶体光学中光轴的定义及其在晶体光学研究中的作用。
北工大07 08 09 13材料科学基础-真题及答案概要
北京工业大学试卷七2007年攻读硕士学位研究生入学考试试题考试科目：材料科学基础适用专业：材料科学与工程一、名词解释1．脱溶(二次结晶)2．空间群3．位错交割4．成分过冷5．奥氏体6．临界变形量7．形变织构8．动态再结晶9．调幅分解10．惯习面二、填空1．晶体宏观对称要素有 (1) 、 (2) 、 (3) 、 (4) 和 (5) 。
2．NaCl型晶体中Na+离子填充了全部的 (6) 空隙，CsCl晶体中Cs+离子占据的是 (7) 空隙，萤石中F-离子占据了全部的 (8) 空隙。
3．非均匀形核模型中晶核与基底平面的接触角θ=π/2，表明形核功为均匀形核功的 (9) ，θ= (10) 表明不能促进形核。
4．晶态固体中扩散的微观机制有 (11) 、 (12) 、 (13) 和 (14) 。
5．小角度晶界由位错构成，其中对称倾转晶界由 (15) 位错构成，扭转晶界由 (16) 位错构成。
6．发生在固体表面的吸附可分为 (17) 和 (18) 两种类型。
7．固态相变的主要阻力是 (19) 和 (20) 。
三、判断正误1．对于螺型位错，其柏氏矢量平行于位错线，因此纯螺位错只能是一条直线。
2．由于Cr最外层s轨道只有一个电子，所以它属于碱金属。
3．改变晶向符号产生的晶向与原晶向相反。
4．非共晶成分的合金在非平衡冷却条件下得到100%共晶组织，此共晶组织称伪共晶。
5．单斜晶系α=γ=90°≠β。
6．扩散的决定因素是浓度梯度，原子总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散。
7．再结晶完成后，在不同条件下可能发生正常晶粒长大和异常晶粒长大。
8．根据施密特定律，晶体滑移面平行于拉力轴时最容易产生滑移。
9．晶粒越细小，晶体强度、硬度越高，塑性、韧性越差。
10．高聚物材料中，大分子链上极性部分越多，极性越强，材料强度越大。
四、影响晶态固体中原子扩散的因素有哪些?并加以简单说明。
五、1．什么是时效处理?2．说明通过时效处理产生强化的原因。
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一、选择题 (每题2分，共20分)1．关于晶体的对称操作，下列说法正确的是（ C ）①若某方向为6度轴，此方向肯定同时也是3度轴和2度轴；②不可能有高于6次的旋转反演轴，即只存在6,5,4,3,2次旋转反演轴； ③旋转操作以及旋转反射操作都属于第一类对称操作；④2次旋转反演操作和垂直于该轴的反射操作的效果是相同的。
A ①②④B ③④C ①④D ①②③④2．以y 为轴，逆时针旋转θ角的坐标变换矩阵为（ A ）3．关于单轴晶体的正常光与反常光，下列说法正确的是（ B ）① O 光的光波方向与光线方向一致，离散角等于零；② O 光的光波方向与光线方向不一致，离散角不等于零；③ e 光的光波方向与光线方向一致，离散角等于零；④ e 光的光波方向与光线方向不一致，离散角不等于零；A ①③B ①④C ②③D ②④4．将坐标系以Z 为轴逆时针转045后，用旧坐标表示新坐标的表达式为（ D ）A ．z z y x y y x x ='+='-=',2222,2222 B ．z z y x y y x x ='-='+=',2222,2222 C ．z z y x y y x x ='+-='-=',2222,2222 D ．z z y x y y x x ='+-='+=',2222,2222 5．下列图形中表示的是正单轴晶体在xz 平面内的折射率曲面的是（ D ）6 C ．x,y7．光波在正单轴晶体界面上发生折射后，在下列哪种情况下两个本征模的光波矢与光线传播方向一样，但也仍然发生了光学双折射现象（ D ）A ．光轴在入射面内与晶面垂直时垂直入射以及光轴垂直于入射面时斜入射；B ．光轴在入射面内与晶面平行时斜入射以及光轴垂直于入射面时垂直入射；C ．光轴在入射面内与晶面垂直或平行时垂直入射；D ．光轴在入射面内与晶面平行时垂直入射以及光轴垂直于入射面时垂直入射。
8．某晶体的主折射率为2=o n ，3=e n ，光波矢方向与光轴间所夹极角为030，则e 光能流方向与Z 轴夹角ϕ为（ A ）（注：利用公式02230,==θθϕtg n n tg eo ） A ．3941-tg B ．431-tg C ．321-tg D ．无法计算 9．某材料的电导率为115104.25.15.05.16.24.05.04.04.1--Ω⨯⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=m μ，沿]121[方向的电导率的值为( A )A ．115102.1--Ω⨯mB ．1151087.2--Ω⨯mC ．1151075.1--Ω⨯mD ．无法计算10．下列有关偏振光干涉的说法错误的是（ C ）A ．两束线偏振光必须有振动方向相同的分量才能产生干涉现象；B ．平行偏振镜的偏振光干涉光强规律与垂直偏振镜正好相反；C ．在偏振光干涉装置中，无论是垂直偏振镜还是平行偏振镜，如果将波片转动0360都会出现4次消光现象；D ．使用两块偏振镜和一块波片的装置所观察到的偏振光干涉现象并没有干涉条纹。
二．填空题 (每空2分，共34分)1．光线是指 光的能量传播方向 ，能流密度矢量的定义式为H E S ⨯=，它的物理意义是 单位时间内流过单位面积的能量 。
2．直角坐标系中]403[方向的方向余弦为 )8.0,0,6.0(-，极角、方位角分别为（可用反三角函数表示）0180,54arccos ==ϕθ。
3．在坐标变换时，二阶张量εij 用张量形式表示的逆变换公式为 kllj ki ij a a εε'=，三阶张量h ijk 的正变换公式为mno ko jn im ijkh a a a h ='。
4．一个二阶张量ij T ，如果满足条件ji ij T T =，则称之为对称张量。
对称二阶张量有 6 个独立元素。
5．二阶示性面即描述二阶对称张量的几何图形，在任意选择的一般坐标系中，介电系数ε的二阶示性面方程为1=j i ij x x ε。
6．以电导率为例，二阶张量在给定作用矢量方向上的数值定义为(用式子表示)EJ //=μ，计算公式为j i ij l l μμ=。
（欧姆定律微分形式为：J i =μij E j ，给定作用矢量方向的方向余弦为l i )7．利用二阶示性面可以确定给定方向上的张量值，以电导率μ为例，它与该方向示性面的矢径长度r 的关系为21r =μ。
8．真空中波长为λ的光波在折射率为n 的介质中传播时，光波矢量K 的大小为λπn2，用光的波矢量K 与圆频率ω计算相速度u 的公式为K u ω=。
9．中级晶族折射率椭球(β面)的方程为122222=++eo n z n y x 。
10．在正交偏振镜中间放置四分之一波片，并且光轴方向与起偏镜方向成060角，若垂直入射的单色自然光光强为0I ，则出射光强为0163I 三．计算题 (共46分)1．求直角坐标系xy 平面内0623=-+y x 直线所表示的方向符号与晶面指数。
(5分)解：过原点且与0623=-+y x 平行的直线为023=+y x ，即32-=y x 故方向符号为]032[或]302[。
另外，已知直线在坐标轴上的截距分别为2，3，∞， 则晶面指数为)320(。
2．写出对z 轴进行3/m 对称操作的坐标变换矩阵。
(5分)解： ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛︒︒-︒︒=10002123023211000120cos 120sin 0120sin 120cos 1A ⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=1000100012A ，3．以x 为轴逆时针转060，写出坐标变换矩阵，并求在新坐标下二阶张量23T '的表达式。
(5分) 解：⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=212302321000160cos 60sin 060sin 60cos 00010000A 4．已知某各向同性介质的折射率为5.1=n ，一束频率为Hz 4100.4⨯=ν的光在此介质中传播，分别求该光波在真空中以及此介质中的波长、波矢与波数。
(6分) 解：真空中：m c348105.7104103⨯=⨯⨯==νλ 介质中：光波的传播速度为：s m n c v /1025.110388⨯=⨯== 14310210511--⨯=⨯==m f λ， 5．两束同方向偏振的线偏振光，光强一样都为I ，求当它们的位相差分别为0000120,60,30,0=∆ϕ时，相干叠加后的光强。
(6分) 解：干涉光强计算公式为：ϕ∆++=cos 22121I I I I I ，故)cos 1(2ϕ∆+=I I 合成0=∆ϕ：I I I 4)0cos 1(20=+=合成， 030=∆ϕ：I I I I 732.3)32()30cos 1(2=+=︒+=合成︒=∆60ϕ：I I I 3)60cos 1(2=︒+=合成︒=∆120ϕ：I I I =︒+=)120cos 1(2合成6．已知方解石晶体的主折射率为49.1,66.1==e o n n ，使用He-Ne 激光(光波长为m μ6328.0)时，若用方解石晶体制作波片，求全波片、半波片、四分之一波片以及八分之一波片的最小厚度分别是多少？(6分) 解：全波片厚度：m n n d e o μλ72.349.166.16328.0=-=-= 半波片厚度：m n n d e o μλ86.1)49.166.1(26328.02=-=-= 四分之一波片厚度：m n n d e o μλ93.0)49.166.1(46328.04=-=-= 八分之一波片厚度：m n n d e o μλ465.0)49.166.1(86328.08=-=-= 7． KDP 晶体主折射率为47.1,51.1==e o n n ，光波矢方向与光轴间所夹极角为045。
求(1) e 光折射率；(2) e 光能流方向与光波矢方向之间的离散角。
(6分)解：（1）4505.051.1707.047.1707.0cos sin )(1222222222=+=+=o e e n n n θθθ （2）0552.14547.151.12222=︒⨯==tg tg n n tg e o θϕ，︒=54.46ϕ 8．负单轴晶体主折射率n 0=2.5、n e =1.5，光轴垂直于入射面，当入射角i =37︒时，求(1)o 、e 光波及光线的方向(与法线夹角)(2)o 、e 光的相速度和线速度。
(7分) 解：(1)o 光折射角为：24.05.237sin sin sin 00=︒==n i r ,︒=9.130r e 光折射角为：4.05.137sin sin sin =︒==e e n i r ，︒=6.23e r 此时光线与光波方向一致。
故o 光的光波与光线与法线夹角都是13.9︒，e 光的光波与光线与法线夹角都是23.6︒。
(2)o 光的相速度与线速度都是：s m n c v v o t p /102.15.210388⨯=⨯===e 光的相速度与线速度都是：s m n c v v e t p /1025.110388⨯=⨯===附加题 (10分)正单轴晶体的折射率为5,3==e o n n ，分别写出o 光与e 光的折射率曲面方程，并画出e 在xz 平面内的曲线。
利用该曲线求当光波矢的极角045=θ时的(1) e 光折射率；(2) e 光光线方向与z 轴的夹角；(3)离散角。
(10分)解： o 光方程：9222=++z y x ，e 光方程：1925222=++z y x xz 平面的曲线方程为：192522=+z x （1）光波矢与折射率曲面交点为A ，则OA 直线方程为：x x tg z =︒=45 将直线方程与椭圆方程联立，求A 点坐标：192522=+x x 342259259252=+⨯=A x ，3422522==A A x z OA 长度即e 光折射率，故64.33422534225)45(22=+=+=︒A A e z x n（2）过A 点作椭圆的切线，方程为1925=+A A zz xx ，它的斜率为：A A z x k 259-=' 法线，也就是光线方向的斜率为A A x z k k 9251='-=，而又有：ϕϕπctg tg k =-=)2( 故光线方向与z 轴夹角为：36.0259259===A A z x tg ϕ，︒=80.19ϕ （3）离散角为=︒-︒=-=2580.1945ϕθα。