材料物理性能复习题
材料物理性能期末复习题
材料物理性能期末复习题材料物理性能马基申定则及表达式？固溶体电阻率看成由金属基本电阻率ρ(T)和残余电阻率ρ残组成。
不同散射机制对电阻率的贡献可以加法求和。
这一导电规律称为马基申定律，固溶体的电阻与组元的关系在形成固溶体时，与纯组元相比，合金的导电性能降低了原因：纯组元间原子半径差所引起的晶体点阵畸变，增加了电子的散射，且原子半径差越大，固溶体的电阻也越大。
这种合金化对电阻的影响还有如下几方面：一是杂质对理想晶体的局部破坏；二是合金化对能带结构起了作用，移动费米面并改变了电子能态的密度和有效导电电子数；三是合金化也影响弹性常数，因此点阵振动的声子谱要改变。
半导体测量的四探针法测量原理，设有一均匀的半导体试样，其尺寸与探针间距相比可视为无限大，探针引入点电流源的电流强度为I。
因均匀导体内恒定电场的等位面为球面，故在半径为r处等位面的面积为2πr2，则电流密度为j=I/2πr2。
电场强度E=j/σ=jρ=Iρ/2πr2,因此，距点电荷r处的电位为V=Iρ/2πr。
电阻分析的作用：电阻分析法来研究材料的成分、结构和组织变化的灵敏度很高，它能极敏感地反映出材料内部的微弱变化。
半导体特点:电阻率(ρ在10-3～109Ωm) 禁带宽度E g在0.2～3.5eV,其电学性能总是介于金属导体(ρ<10-5Ωm, E g=0)与绝缘体(ρ>109Ωm, E g>3.5eV)间。
半导体的分类？分为晶体半导体、非晶半导体及有机半导体。
晶体半导体：又分为元素（单质）半导体、化合物半导体、固溶体半导体；价电子共有化运动：在半导体晶体中，由于原子之间的距离很小，使得每一个原子中的价电子除受本身原子核及内层电子的作用外，还受到其他原子的作用。
在本身原子和相邻原子的共同作用下，价电子不再是属于各个原子，而成为晶体中原子所共有半导体中电子的能量状态－能带：在半导体晶体中，由于原子之间的距离很小，使得每一个原子中的价电子除受本身原子核及内层电子的作用外，还受到其他原子的作用。
材料物理性能期末复习题
期末复习题一、填空（20）1.一长30cm的圆杆，直径4mm，承受5000N的轴向拉力。
如直径拉成3.8 mm，且体积保持不变，在此拉力下名义应力值为，名义应变值为。
2.克劳修斯—莫索蒂方程建立了宏观量介电常数与微观量极化率之间的关系。
3．固体材料的热膨胀本质是点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。
4．格波间相互作用力愈强，也就是声子间碰撞几率愈大，相应的平均自由程愈小，热导率也就愈介电常数一致，虚部表示了电介质中能量损耗的大小。
．当磁化强度M为负值时，固体表现为抗磁性。
8．电子磁矩由电子的轨道磁矩和自旋磁矩组成。
9．无机非金属材料中的载流子主要是电子和离子。
10．广义虎克定律适用于各向异性的非均匀材料。
•（1-m）2x。
11．设某一玻璃的光反射损失为m，如果连续透过x块平板玻璃，则透过部分应为 I12．对于中心穿透裂纹的大而薄的板，其几何形状因子。
13．设电介质中带电质点的电荷量q，在电场作用下极化后，正电荷与负电荷的位移矢量为l，则此偶极矩为 ql 。
14．裂纹扩展的动力是物体内储存的弹性应变能的降低大于等于由于开裂形成两个新表面所需的表面能。
15.Griffith微裂纹理论认为，断裂并不是两部分晶体同时沿整个界面拉断，而是裂纹扩展的结果。
16．考虑散热的影响，材料允许承受的最大温度差可用第二热应力因子表示。
17．当温度不太高时，固体材料中的热导形式主要是声子热导。
18．在应力分量的表示方法中，应力分量σ,τ的下标第一个字母表示方向，第二个字母表示应力作用的方向。
19．电滞回线的存在是判定晶体为铁电体的重要根据。
20．原子磁矩的来源是电子的轨道磁矩、自旋磁矩和原子核的磁矩。
而物质的磁性主要由电子的自旋磁矩引起。
21. 按照格里菲斯微裂纹理论，材料的断裂强度不是取决于裂纹的数量，而是决定于裂纹的大小，即是由最危险的裂纹尺寸或临界裂纹尺寸决定材料的断裂强度。
22.复合体中热膨胀滞后现象产生的原因是由于不同相间或晶粒的不同方向上膨胀系数差别很大，产生很大的内应力，使坯体产生微裂纹。
材料性能学复习题及答案
材料性能学复习题及答案一、单项选择题1. 材料的弹性模量是指材料在受到外力作用时，应力与应变的比值。
下列哪种材料通常具有较高的弹性模量？A. 橡胶B. 木材C. 钢铁D. 塑料答案：C2. 材料的屈服强度是指材料在受到外力作用时，开始发生永久变形的应力值。
下列哪种情况下材料的屈服强度会降低？A. 提高温度B. 降低温度C. 增加材料的纯度D. 进行热处理答案：A3. 疲劳强度是指材料在反复加载和卸载过程中，能够承受的最大应力而不发生断裂的能力。
下列哪种材料通常具有较好的疲劳强度？A. 纯金属B. 合金C. 复合材料D. 陶瓷材料答案：B二、多项选择题1. 影响材料硬度的因素包括哪些？A. 材料的微观结构B. 材料的化学成分C. 材料的加工工艺D. 材料的表面处理答案：ABCD2. 材料的断裂韧性是指材料在受到外力作用时，抵抗裂纹扩展的能力。
下列哪些因素可以提高材料的断裂韧性？A. 增加材料的韧性B. 减少材料的缺陷C. 提高材料的硬度D. 改善材料的微观结构答案：ABD三、判断题1. 材料的塑性是指材料在受到外力作用时，能够发生永久变形而不断裂的性质。
（对）2. 材料的导热系数越高，其导热性能越好。
（对）3. 材料的抗拉强度和屈服强度是相同的概念。
（错）四、简答题1. 简述材料的疲劳破坏过程。
答：材料的疲劳破坏过程通常包括裂纹的萌生、扩展和最终断裂三个阶段。
在反复加载和卸载的过程中，材料内部的微裂纹逐渐扩展，当裂纹扩展到一定程度时，材料的承载能力下降，最终导致断裂。
2. 描述材料的蠕变现象及其影响因素。
答：材料的蠕变现象是指在恒定应力作用下，材料发生持续的塑性变形。
影响蠕变的因素包括应力水平、温度、材料的微观结构和化学成分等。
高应力、高温和材料内部的缺陷都可能加速蠕变过程。
五、计算题1. 已知某材料的弹性模量为200 GPa，当受到100 MPa的应力时，计算其应变值。
答：根据弹性模量的定义，应变值可以通过应力除以弹性模量来计算。
材料物理性能题库
材料物理性能题库 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN《材料物理性能》题库一、填空1．相对无序的固溶体合金，有序化后，固溶体合金的电阻率将。
2．马基申定则指出，金属材料的电阻来源于两个部分，其中一个部分对应于声子散射与电子散射，此部分是与温度的金属基本电阻，另一部分来源于与化学缺陷和物理缺陷而与温度的残余电阻。
3．某材料的能带结构是允带内的能级未被填满，则该材料属于。
4．离子晶体的导电性主要是离子电导，离子电导可分为两大类，其中第一类源于离子点阵中基本离子的运动，称为或，第二类是结合力比较弱的离子运动造成的，这些离子主要是，因而称为。
在低温下，离子晶体的电导主要由决定。
5．绝缘体又叫电介质，按其内部正负电荷的分布状况又可分为，，与。
6．半导体的导电性随温度变化的规律与金属，。
在讨论时要考虑两种散射机制，即与。
7．超导体的三个基本特性包括、与。
金属的电阻8．在弹性范围内，单向拉应力会使金属的电阻率；单向压应力会使率。
9．某合金是等轴晶粒组成的两相机械混合物，并且两相的电导率相近。
其中一相电导率为σ1，所占体积分数为φ，另一相电导率为σ2，则该合金的电导率σ= 。
10．用双臂电桥法测定金属电阻率时，测量精度不仅与电阻的测量有关，还与试样的的测量精度有关，因而必须考虑的影响所造成的误差。
11．适合测量绝缘体电阻的方法是。
12．适合测量半导体电阻的方法是。
13．原子磁矩包括、与三个部分。
14．材料的顺磁性来源于。
15．抗磁体和顺磁体都属于弱磁体，可以使用测量磁化率。
16．随着温度的增加，铁磁体的饱和磁化强度。
17．弹性的铁磁性反常是由于铁磁体中的存在引起所造成的。
18．奈尔点是指。
19．磁畴畴壁的厚度是由交换能与的平衡决定的。
20．在弹性范围内，当应力方向与铁磁性金属磁致伸缩为同向时，则应力对磁化有作用，反之起作用。
21．从微观上分析，光与固体材料的相互作用，实际上是光子与固体材料中的原子、离子与电子的相互作用，这种作用有两个重要的结果是与。
材料物理性能考试重点、复习题
材料物理性能考试重点、复习题1.格波：在晶格中存在着角频率为ω的平面波，是晶格中的所有原子以相同频率振动而形成的波，或某一个原子在平衡附近的振动以波的形式在晶体中传播形成的波2.色散关系：频率和波矢的关系3.声子：晶格振动中的独立简谐振子的能量量子4.热容：是分子或原子热运动的能量随温度而变化的物理量，其定义是物体温度升高1K所需要增加的能量。
5.两个关于晶体热容的经验定律：一是元素的热容定律----杜隆-珀替定律：恒压下元素的原子热容为25J/(K*mol);另一个是化合物的热容定律-----奈曼-柯普定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。
6.热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀7.固体材料热膨胀机理：材料的热膨胀是由于原子间距增大的结果，而原子间距是指晶格结点上原子振动的平衡位置间的距离。
材料温度一定时，原子虽然振动，但它平衡位置保持不变，材料就不会因温度升高而发生膨胀；而温度升高时，会导致原子间距增大。
8.温度对热导率的影响：在温度不太高时，材料中主要以声子热导为主,决定热导率的因素有材料的热容C、声子的平均速度V和声子的平均自由程L,其中v 通常可以看作常数,只有在温度较高时,介质的弹性模量下降导致V减小。
材料声子热容C在低温下与温度T3成正比。
声子平均自由程V随温度的变化类似于气体分子运动中的情况，随温度升高而降低。
实验表明在低温下L值的变化不大，其上限为晶粒的线度，下限为晶格间距。
在极低温度时，声子平均自由程接近或达到其上限值—晶粒的直径；声子的热容C则与T3成正比；在此范围内光子热导可以忽略不计，因此晶体的热导率与温度的三次方成正比例关系。
在较低温度时，声子的平均自由程L随温度升高而减小，声子的热容C 仍与T3成正比，光子热导仍然极小，可以忽略不计，此时与L相比C对声子热导率的影响更大,因此在此范围内热导率仍然随温度升高而增大,但变化率减小。
材料物理性能复习
无机材料物理性能复习考试题（含答案）一、名词解释（选做5个，每个5分，共15分）1. KIC：平面应变断裂韧度，表示材料在平面应变条件下抵抗裂纹失稳扩展的能力。
2.偶极子（电偶极子）：正负电荷的平均中心不相重合的带电系统。
3.电偶极矩：偶极子的电荷量与位移矢量的乘积，。
（P288）4.格波：原子热振动的一种描述。
从整体上看，处于格点上的原子的热振动可描述成类似于机械波传播的结果，这种波称为格波。
格波的一个特点是，其传播介质并非连续介质，而是由原子、离子等形成的晶格，即晶格的振动模。
晶格具有周期性，因而，晶格的振动模具有波的形式。
格波和一般连续介质波有共同的波的特性，但也有它不同的特点。
5.光频支：格波中频率很高的振动波，质点间的相位差很大，邻近的质点运动几乎相反时，频率往往在红外光区，称为“光频支振动”。
（P109）6.声频支：如果振动着的质点中包含频率很低的格波，质点之间的相位差不大，则格波类似于弹性体中的应变波，称为“.声频支振动”。
（P109）7.色散：材料的折射率随入射光频率的减小（或波长的增加）而减小的性质，称为折射率的色散。
8.光的散射：物质中存在的不均匀团块使进入物质的光偏离入射方向而向四面八方散开，这种现象称为光的散射，向四面八方散开的光，就是散射光。
与光的吸收一样，光的散射也会使通过物质的光的强度减弱。
9.双折射：光进入非均匀介质时，一般要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别构成两条折射光线，这个现象就称为双折射。
（P172）10.本征半导体（intrinsic semiconductor)：完全不含杂质且无晶格缺陷的、导电能力主要由材料的本征激发决定的纯净半导体称为本征半导体。
11.P/N型半导体：在半导体中掺入施主杂质，就得到N型半导体；在半导体中掺入受主杂质，就得到P型半导体。
12.超导体：超导材料（superconductor），又称为超导体，指可以在特定温度以下，呈现电阻为零的导体。
材料物理性能 参考试题
1、低碳钢拉伸和压缩时应力应变曲线的异同点？（1）塑性材料（低碳钢）在拉伸时应力-应变曲线一般包括四个阶段：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和局部颈缩阶段。
脆性材料（灰口铸铁）在拉伸时应力-应变曲线无直线部分，但是，应力较小时的一段曲线很接近于直线，故虎克定律还可以适用。
铸铁拉伸时无明显的弹性阶段和屈服阶段，也无颈缩现象，试件在断裂时无明显的塑性变形。
低碳钢在压缩时与拉伸有相同的弹性阶段，屈服阶段和强化阶段，但是强化后期压缩曲线上偏，不会断裂。
灰铸铁的在压缩时依然没有直线部分和屈服阶段，它是在很小的变形下出现断裂的，强度极限是拉伸时的3~4倍。
（2）材料在拉伸和压缩时的弹性极限和屈服强度几乎无太大差别，不同点为强度极限在压缩时会有大幅度提高。
（3）断裂方式不同：塑性材料在拉伸条件下的呈韧性断裂，宏观断口呈杯锥状，由纤维区、放射区和剪切唇三部分组成；脆性材料在拉伸时呈现脆性断裂，其端口平齐而光亮，常呈放射状或结晶状。
拉伸时塑性很好的材料在压缩时只发生压缩变形而不断裂；脆性材料在压缩时相对拉伸时除能产生一定的塑性变形外，常沿与轴线呈45°方向产生断裂，其主要原因是由剪应力引起的，具有切断特征。
（超过屈服之后，低碳钢试样由原来的圆柱形逐渐被压成鼓形。
继续不断加压，试样将愈压愈扁，横截面面积不断增大，试样抗压能力也不断增大，故总不被破坏。
所以，低碳钢不具有抗压强度极限（也可将它的抗压强度极限理解为无限大）。
）2、屈服的本质及构成？（1）屈服：当应力达到一定值时，应力虽不增加（或者在小范围内波动），而变形却急剧增长的现象，称为屈服现象，标志着材料的力学影响由弹性变形阶段进入塑性变形阶段。
屈服现象在退火、正火的中、低碳钢和低合金钢中最为常见。
（2）本质：屈服现象的产生与下列三个因素有关：①材料变形前可动位错密度很小（或虽有大量位错但被钉扎住，如钢中的位错为杂质原子或者第二相质点所钉扎）②随塑性变形发生，位错能快速增殖③位错运动速率与外加应力有强烈依存关系变形前可动位错少，为了增大应变速率，必须加大位错运动速度，位错运动速度取决于应力大小，就需要较高的应力即上屈服点。
材料物理性能试题
1、金刚石的爱因斯坦温度K Θ1320E =，德拜温度K Θ1860D =。
试分别用爱因斯坦热容公式和德拜热容公式计算在温度T 1=2000K 和T 2=0.2K 时金刚石的摩尔热容。
提示：f D (0.93)≈0.9606.2、NaCl 和KCl 具有相同的晶体结构，它们在低温下Debye 温度ΘD 分别为310K 和230K ，KCl 在5K 的定容摩尔热容为3.8×10-2/J(K.mol),试计算NaCl 在5K 和KCl 在2K 的定容摩尔热容。
3、试计算一条合成刚玉晶体（Al 2O 3）棒在1K 的热导率。
它的分子量为102，直径为4mm ，声速υ为480 m /s ，密度为4000 kg /m 3，德拜温度为1000K 。
提示：l c υλ31=；34512)(DV T Nk C Θ≈π . 4、将一根铁棒两端固定住之后，开始加热，请计算温度升高500℃时，铁棒中的热应力。
假设弹性模量E 保持190Gpa ，而铁棒保持弹性状态不变。
提示：铁的热膨胀系数为11×10-6/K.第二章作业：1.以n 型半导体为例推导霍尔系数公式，解释霍尔系数揭示的物理含义是什么?并说明如何利用霍尔效应测量半导体的载流子浓度、电导率和迁移率？2.光照和升温均能改变半导体的电导率，它们之间有何区别？并说明半导体电阻率随温度变化规律。
3.硅半导体含有施主杂质浓度315/103cm N D ⨯=和受主杂质浓度315/101cm N A ⨯=，求在T=300K 时的电子和空穴浓度以及费米能级位置。
已知室温下导带、价带有效状态密度分别为319/108.0cm N Ce ⨯=、319/100.1cm N Vh ⨯=，硅的本征载流子浓度为310/105.1cm n i ⨯=4.已知硅半导体的电子和空穴迁移率分别为s V cm n ⋅=/13502μ和s V cm p ⋅=/4802μ，问在室温下为了把电阻率为cm ⋅Ω2.0的p 型硅片变成:1)电阻率为cm ⋅Ω1.0的p 型硅片2)电阻率为cm ⋅Ω1.0的n 型硅片各需要掺入何种类型杂质,其密度是多少?5.已知室温下(27℃)硅半导体本征载流子浓度310/105.1cm n i ⨯=，电子和空穴的迁移率分别为s V cm n ⋅=21350μ和s V cm p ⋅=2480μ；分别对掺有下列杂质的三个硅样品判断导电类型，并计算室温下的载流子浓度和电阻率：（1）3⨯1015cm -3的磷（2）1.3⨯1016cm -3的硼和1.0⨯1016cm -3的磷（3）1.3⨯1016cm -3的磷、2.3⨯1016cm -3的硼和3.1⨯1017cm -3的砷（4）讨论在上述(1)、(3)情况下，当温度为350℃时的电子和空穴浓度为多少？并求出相应电阻率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、名词解释光矢量：即是光波的电场强度矢量。
双折射：当光束通过各向异性介质表面时，折射光会分成两束沿着不同的方向传播，这种由一束入射光折射后分成两束光的现象。
光轴：通过改变入射光的方向，可以发现，在晶体中存在一些特殊的方向，沿着这些方向传播的光不会发生双折射，这些特殊的方向称为晶体的光轴。
热膨胀：物质在加热或冷却时的热胀冷缩现象称为热膨胀。
朗伯特定律：l e I I α-=0，在介质中光强随传播距离呈指数形式衰减的规律即称为朗伯特定律。
热稳定性：指材料承受高温的急剧变化而不致破坏的能力，也称为抗热震性。
滞弹性：指材料在交变载荷的情况下表现为应变对应力的滞后特性即称为滞弹性。
应力感生有序：溶解在固溶体中孤立的间隙原子，置换原子，在外加应力时，这些原子所处的位置的能量即出现差异，因而原子要发生重新分布，即产生有序排列，这种由于应力引起的原子偏离无序状态分布叫应力感生有序。
穆斯堡耳效应：固体中的无反冲核共振吸收即为穆斯堡尔效应。
高分子的分子结构：指除具有低分子化合物所具有的，如同分异构、几何异构、旋光异构等结构特征之外，还有高分子量，通常由103~105个结构单元组成的众多结构特点。
高分子的聚集态结构：是指大分子堆砌、排列的形式和结构。
均方末端距：是描述高分子链的形状和大小时采用末端距的2次方的平均值，用r 2表示，称为均方末端距。
二、填空题1、下图为聚合物的蠕变和回复曲线，可见一个聚合物材料的总形变是三种形变之和，其中 ε1为普弹形变、 ε2为高弹形变、 ε3为粘性流动。
2、从微观上分析，光子与固体材料相互作用的两种重要结果是：电子极化和电子能态转变3、在光的非弹性散射光谱中，出现在瑞利线低频侧的散射线统称为斯托克斯线，而在瑞利线高频侧的散射线统称为反斯托克斯线。
4、掺杂在各种基质中的三价稀土离子，它们产生光学跃迁的是4f 电子。
5、红宝石是历史上首先获得的激光材料，它的发光中心是C r 3+ 离子。
6、非稳态法测量材料的热导率是根据试样温度场随时间变化的情况来测量材料热传导性能的方法。
7、弹性模量的物理本质是标志原子间结合力的大小。
8、测量弹性模量的方法有两种：一种是静态测量法，另一种是动态测量法。
9、图中表示曲线（a ）表示熔融石英玻璃（SiO 2）、曲线（b ）表示非晶态聚苯乙烯（PS ）的热导率随温度的变化。
题9图题10图10、下图为铜单晶的对数减缩量与应变振幅的关系。
其中Δ1是由位错被钉扎时阻尼振动引起的，ΔH是由位错脱钉过程引起的。
11、按照形成聚合物的元素种类通常把聚合物分为有机聚合物、无机聚合物和元素有机聚合物。
12、一光纤的芯子折射率n1=1.62，包层折射率n2=1.52，试计算光发生全反射的临界角θ=69.76o。
C13、光线波导的纤芯相是高折射率材料，而包层是低折射率材料。
三、简答题1、简述固体吸收和发光的三种机制，并画出相应的示意图。
（140页）答：固体吸收和发光的三种机制是：受激吸收、自发辐射、受激辐射。
受激吸收是固体吸收一个光子的过程，固体粒子由E1能级跃迁到E2，光子能量hv=E2-E1；自发辐射是固体发射一个光子的过程，固体中粒子由E2能级跃迁到E1，光子能量hv=E2-E1；受激辐射是当一个能量满足E2-E1=hv的光子趋近高能级E2的原子，有可能诱导高能级原子发射一个和自己性质完全相同的光子，此受激光子与入射光子具有相同频率、方向和偏振状态。
示意图如下：题1图题2图2、试用双原子模型说明固体热膨胀的物理本质。
（176页）答：如图，U1（T1）、U2（T2）、U3（T3）为不同温度时的能量，当原子热振动通过平衡位置r0时，全部能量转化为动能，偏离平衡位置时，动能又逐渐转化为势能；到达振幅最大值时动能降为零，势能打到最大。
由势能曲线的不对称可以看到，随温度升高，势能由U 1（T 1）、U 2（T 2）向U 3（T 3）变化，振幅增加，振动中心就由r 0'，r 0''向r 0'''右移，导致双原子间距增大，产生热膨胀。
3、聚乙烯在下列条件下缓慢结晶，各生成什么样的晶体？（1）从极稀溶液中缓慢结晶：片晶（2）从熔体中结晶：球晶（3）极高压力下固体挤出：纤维状晶体（4）在溶液中强烈搅拌下结晶：串晶4、试说明滞弹性内耗的特征以及它与静滞后型内耗和阻尼共振型内耗的区别。
（271页） 答：滞弹性内耗的特征是：应变-应力滞后回线的出现是由于实验的动态性质所决定的。
即回线的面积与振动频率相关，与振幅无关。
静滞后型内耗与滞弹性内耗刚好相反，其回线面积与振动频率无关，而与振幅相关，但不是单纯的线性关系。
阻尼共振型内耗与滞弹性内耗相似，与振幅无关，与频率密切相关，不同的是阻尼共振型内耗所对应的频率一般对温度不敏感，而前者的弛豫时间对温度却很敏感。
5、简述高分子链的构象的自由连接链模型。
（340页）答：高分子链构象的自由连接链模型：一个高分子链是由很大数目的单链所组成，这些单链可以自由转动，即可在空间各个方向自由取向，形成无数而可区别的构象。
6、说明为什么橡胶急剧拉伸时，橡胶的温度上升，而缓慢拉伸时，橡胶发热。
答：（1）急剧拉伸时,绝热条件下，对于无熵变0dS =。
吉布斯自由能的变化dG SdT VdP fdL =-++ 2,,P T P LG S f T L L T ∂∂∂⎛⎫⎛⎫=-= ⎪ ⎪∂∂∂∂⎝⎭⎝⎭ ——（1） ∵ (),,P P L P T S S dS dT dL T L ∂∂⎛⎫⎛⎫=+ ⎪ ⎪∂∂⎝⎭⎝⎭,,0P L P LC f dT dL T T ∂⎛⎫=-= ⎪∂⎝⎭（2） ∴ (),,S P L P L T f dT dL C T ∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭ ——（3） ∵ 0dL >，,0P L C >，(),0P L f T ∂>， ∴ ()0S dT > ——（4） 此现象称为高夫－朱尔效应，是橡胶熵弹性的证明。
（2）缓慢拉伸时，由于等温条件，0dT =，利用（1）式，吸收的热量(),T P Lf d Q TdS T dL T ∂⎛⎫'==- ⎪∂⎝⎭ ∵ 0T >，0dL >，(),0P L f T ∂> ∴ ()0T d Q '<7、产生光吸收的原因是什么？ （121页）答：当光穿过介质时，入射光子的能量与介质中某两个能态之间的能量差值相等时，引起介质的价电子跃迁或使原子振动而消耗能量，此外，介质中的价电子会吸收光子而激发，当尚未退激时，在运动中与其他分子碰撞，电子的能量转化为分子的动能即热能，从而构成光能的衰减，即产生光吸收。
8、玻璃、陶瓷等大部分无机材料在电磁波谱的可见光区都有良好的透过性，这是为什么？答：在电磁波谱的可见光区，电介质材料包括玻璃、陶瓷等大部分无机材料的价电子所处的能带是填满的，它不能吸收光子而自由运动，而光子能量又不足以使价电子跃迁到导带，所以在一定波长范围内，吸收系数很小，即可见光谱波长范围内，此时电介质就可在可见光谱区域有良好的透过性。
9、热应力主要来源于哪三个方面？（231页）答：热应力主要来源于下列三个方面：（1）因热胀冷缩受到限制而产生的热应力；（2）多相复合材料因各相膨胀系数不同而产生的热应力；（3）因温度梯度而产生热应力。
10、试述铁磁合金热膨胀反常现象及其应用。
（183页）答：对于铁磁性金属铁、钴、镍膨胀系数随温度变化不符合一般规律，而是在正常的膨胀曲线上出现附加的膨胀峰，这就是铁磁金属的热膨胀反常现象。
应用是：调整合金成分可以获得低膨胀合金或定膨胀合金。
11、画出恒应力下的应变弛豫和恒应变下的应力弛豫过程示意图。
（265页）应变弛豫应力弛豫12、试说明产生弹性的铁磁性反常现象的物理本质及其应用。
（255页）答：产生弹性的铁磁性反常现象的物理本质是由于铁磁体中磁致伸缩的存在引起附加应变所造成的。
对于未被磁化到饱和的铁磁材料，所有磁畴并没有沿着同一个方向排列，在外力作用下发生弹性形变时，磁畴的磁矩将会转动，产生相应的磁致伸缩（力致伸缩）；在拉伸时，具有正的磁致伸缩的材料，其磁畴矢量将转向垂直于拉伸方向，同样在拉伸方向上产生附加拉伸。
应用是因瓦合金和艾林瓦合金，即弹性模量温度系数η接近于零的恒弹性合金。
13、何为穆斯堡尔效应？为什么只有利用固体发射源和吸收体才能实现穆斯堡尔效应？答：穆斯堡尔效应：固体中的原子核由于键合作用被牢牢的固定在点阵的晶位上，在发射和吸收y光子时都不能从晶位上偏离，这时受到反冲的不再是单个原子，而是整个晶体，这种无反冲核磁共振吸收即为穆斯堡尔效应。
因为实验证明，只有在固体尤其是一些合金、硅酸盐化合物中实现无反冲核共振吸收的原子核占的比例较大14、请解释AL 203单晶的热导率随温度变化的关系曲线。
答：（1）在很低温度下， l ：已增大到晶粒的大小，达到了上限，因此l 值基本上无多大变化；C v （热容）：在低温下与T 3成正比；V ：常数。
所以λ也近似与T 3成比例的变化，随着温度升高，λ迅速增大。
（2）温度继续升高，C v 随温度T 的变化不再与T3成比例，并在德拜温度以后，趋于一恒定值；l 值因温度升高而减小，并成了主要影响因素。
因此，λ值随温度升高而迅速减小。
（3）在更高的温度下，C v 已基本上无变化；l 值也渐趋于下限。
所以，λ随温度的变化变得缓和，在达到1600K 的高温后，λ值又有少许回升。
这是高温时辐射传热带来的影响。
四、计算题1、今有分子量为1×104和5×104的两种高聚物，试计算：（1）在分子数相同的情况下共混时数均分子量和重均分子量；（2）在重量相同的情况下共混时的数均分子量和重均分子量。
解：（1）当分子数相同时，设两种高聚物分子数为n ，则： 数均分子量444103221052102⨯=+⨯⨯+⨯=∑∑=n n n n n M n Mn i i i 重均分子量44488210313105210210252102⨯=⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯=∑∑=n n n n M n M n Mw i i i i （2）当重量相同时，设两种高聚物重量均为m ，则： 数均分子量444103510510⨯=⨯++=∑⋅∑=∑∑=m m m m M m M M m n M n Mn i i i i i i 重均分子量444210310510⨯=+⨯⨯+⨯=∑∑=∑∑=mm m m m mM M n M n Mw i i i i i2、一玻璃对水银灯蓝、绿谱线λ=4358Å和5461Å的折射率分别为1.6525和1.6425，用次数据定出Cauchy 近似经验公式2λB A n +=的常数A 和B ，然后计算对纳黄线λ=5893Å的折射率n 及色散率dn/d λ值。