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1、材料物理性能习题目录材料物理性能习题1电介质1光学2磁学3电介质1．Brieflyexplainhowthechargestoringcapacityofacapacitormaybeincreasedbytheinsertionandpolarizationofadielectricmaterialbetweenitsplates.2．非晶态硒是一种高电阻率的半导体，其密度约为4.3g/cm-3，原子序数为34，相对原子量为78.96，其在1kHz下的相对介电常数为6.7。计算施加在每个原子上的局部电场Eloc相对宏观电场E的大小。局部场大还是外加电场大?如果设局部电场等于外加电
2、场,请给出克劳修斯-莫索蒂方程的表达式.3．IonicandelectronicpolarizationConsideraCsBrcrystalthathastheCsClunitcellcrystalstructure(oneCs+-Br-pairperunitcell)withalatticeparameter(a)of0.430nm.TheelectronicpolarizabilityofCs+andBr-ionsare3.35´10-40Fm2and4.5´10-40Fm2,respectively,andthemeanionicpolarizabilityperionp
3、airis5.8´10-40Fm2.Whatisthelowfrequencydielectricconstantandthatatopticalfrequencies?Isthedielectricconstantinlowfrequencyandopticalfrequencythesame?Why？4.(a)Foreachofthethreetypesofpolarization,brieflydescribethemechanismbywhichdipolesareinducedand/ororientedbytheactionofanappliedelectricfiel
4、d.(b)Forsolidleadtitanate(PbTiO3),gaseousneon,diamond,solidKCl,andliquidNH3,whatkind(s)ofpolarizationis(are)possible?Why?提示:查材料的介电性能的参考书,并且在作业中写出所查参考书名字,页数.5.查文献,描述偶极子转向极化的过程(参照课堂上给出的热离子松弛极化描述过程：没有加电场的状态，加电场后的运动过程，最后的状态)orientationpolarization,isfoundonlyinsubstancesthatpossesspermanentdipolem
5、oments.Polarizationresultsfromarotationofthepermanentmomentsintothedirectionoftheappliedfield,asrepresentedinFigure18.32c.Thisalignmenttendencyiscounteractedbythethermalvibrationsoftheatoms,suchthatpolarizationdecreaseswithincreasingtemperature.Responseofpermanentelectricdipoles(arrows)toanapp
6、liedelectricfield,producingorientationpolarization.6．根据德拜方程，查阅资料，说明频率、温度对介电常数的实部、虚部和损耗角正切的影响。7.限本章教学内容范围,提出一个自己不懂的问题8.思考题(选作)结合材科基课程中玻璃的结构知识,查文献,举例说明引起结构损耗以及中和效应的原因的具体来源某介质的es=10,e∞=2,t=10-10s，请分别画出e’、e’’以及tanδ随lgω变化曲线，在曲线上标出tanδ和e’’峰值的位置，e’’max等于多少？光学1．太阳能电池中的增透膜：当光照射到半导体表面时，光被部分反射。在太阳能电池中，进入
7、半导体器件中的透射光能量被转换为电能。所以被部分反射的光是需要重点考虑的因素。波长700-800nm附近的硅的折射率约为3.5，（a）求对于n1(空气）=1和n2(Si)=3.5的反射系数。（b）查资料寻找用于降低在硅和空气之间的反射率的增透膜材料和使用了增透膜之后的反射率.2.已知折射率,折射率随介电常数增大而增大,根据已经学习的电介质材料性能,从介电常数和材料结构的关系角度,简单说明折射率和材料结构的关系3.Cauchydispersionrelationforz
