第六篇 专题选读

　　好了，恭喜你，经过了五篇的学习，物理学的理论基本学习完了，也就是说考试重点涉及的五篇内容就结束了，接下来的第六篇整体是扩大知识面的，是物理学进一步学习可能涉及的科学研究领域，都是些非常初等的概念，所以在考卷中，这一章的考点集中于填空的第二部分，形式上和考文科概念题没什么两样，比较容易，所以关于这一章的讲解只是知识骨架的介绍，更佳方法是课后仔细阅读本章就可以了，下面简单介绍一下骨架内容。

　　这一章共包括六个专题，激光技术、原子核、宇宙学、超导粒子物理、半导体物理。

　　关于激光技术

　　和发光相关的方式主要有三种自发辐射，受激辐射和受激吸收，激光器中发的光主要是受激辐射，所以激光要想产生必须首先实现粒子数反转，所谓粒子数翻转就是使高能级的粒子数大于低能级的粒子数，能实现这种反转的物质称之为激活介质，所以一般激光器主要由三部分组成，激活介质，激励能源和光学谐振腔，光学谐振腔是激活介质两端平行放置两块的反射镜之间形成的空间，能够通过正反溃提高光强，另一个特点它能选择激光的方向性，还能提高激光的单色性。激光和普通光源相比，主要有两大特点。

　　（1）方向性很好的强光束

　　（2）单色性很好的相干光束

　　主题2 原子核

　　这一试题是研究原子核的，原子核由质子和中子组成，我们将质子和中子说称为核子，电学理论告诉我们质子带正电，中子不带电，质子质子之间应该是斥力，如何又能组成原子核呢？这表明核子之间必定还存在另外一种相互作用力称之为核力，核力的相互作用将导致原子核的质量亏损，也就是说任何一个原子核的质量总是小于组成该原子核的核子质量之和，其差额就是原子核的质量亏损，按照相对论质能关系，质量变化就会放出能量，这个能量就是原子核结合能，核子的平均原子核结合能等于原子核结合能与原子核内所包含的总核子数A之比，原子核平均结合能越大，原子核就越稳定，不稳定的原子核将自发的从核中发出射线而自身变成另一原子核，这种变化叫放射性衰变，衰变时遵守电荷质量数守恒和能量守恒定律。

　　单位时间内发生衰变次数称放射性强度

　　它随时间关系

　　当放射性强度减弱到原来一半时所需时间为半衰期。

　　此外原子核还可以发生裂变和聚变。

　　专题3 半导体技术

　　能带概念 同一能级分裂成一系列和原来能级很接近的，仍包含有N个能量的新能级，新能级基本连成一片称能带，电子不能取能带和能带之间的能量状态，这个能量在我们称之为禁带，电子充满能级的带叫满带，未被充满的能带叫空带。

　　对于导体来讲，存在空带，电子可以进入导带中未被充满的能级形成电流。

　　对于绝缘体和半导体来讲，空带和满带之间禁带。

　　绝缘体禁带宽度为3～6ev所以电子不能获得足够能量去导带，所以不导电。

　　半导体禁带相对窄为0.1～2ev因此在激发状态下可以有电子去导带，所以半导体电阻在导体和绝缘体之间进行导电。

　　半导体又分为p型和n型半导体，划分标准依据导电载流子类型以空穴为多数载流子的p型半导体，以电子为多数载流子的叫n型半导体，半导体相关器件

　　专题4 超导技术

　　超导现象是指物质在极低的温度下电阻会变为零而显示超乎寻常的导电性质。

　　对应电阻为零的温度为临界温度。

　　超导体有两大特性：1.零阻效应；2.迈斯纳效应

　　什么是迈斯纳效应呢？简单说超导体能排除体内磁场的现象。

　　额外介绍一个概念临界磁场Bc顺便了解隧道效应和超导应用，看书523—526页

　　专题5 专题6 宇宙学和粒子物理学参阅教材要看。