光学显微镜________________________________________________________3.2阿贝成像原理平行光束通过物镜在后焦面上会聚；形成衍射花样。衍射花样上的某个衍射斑点是由不同物点的同级衍射光相干加强形成的；同一物点上的光由于衍射分解，对许多衍射斑点有贡献。从同一物点发出的各级衍射光，在产生相应的衍射斑点后继续传播，在象平面上又相互干涉，形成象。阿贝成像原理可以简单地描述为两次干涉作用：平行光束受到有周期性特征物体的散射作用形成衍射谱（________），各级衍射波继续传播重新在________上形成反映物的特征的像。物与象之间的相似性物象是由直射光和衍射光互相干涉形成的，不让衍射光通过就不能成象，参与成象的衍射斑点愈多，则物象与物体的相似性愈好数值孔径（NA）对物镜，由其结构决定了焦距和光孔直径，由2a角内光进入物镜，设物镜与观察物间的介质折射率为n，则n sina叫做物镜的数值孔径。孔径角是物镜光轴上的物点与物镜前透镜的有效直径所形成的角度。孔径角越大，进入物镜的光通亮就越大，分辨率越高。孔径角与物镜的有效直径成正比，与焦点的距离成反比。物镜接收衍射光线的能力也强烈的依赖于在样品与镜头之间的介质。因此，数值孔径的概念更加能够有效的描述物镜的成像能力。数值孔径大小表征了物镜的聚光能力，它是金相显微镜一个很重要的参数。NA值越大，物镜聚光能力越强，从试样上反射时入物镜的光线越多，从而提高了物镜的分辨能力。提高数值孔径的途径：n sina（1）一是增大透镜直径或聚焦能力，以增大孔径半角a，但此法导致象差增大和制造困难，故不实用。（2）另一种方法是增加物镜与观察物间的折射率n（如浸油物镜）。（3）在相同介质中，波长短的光源有较大的折射率，同样也将有较多的衍射光进入物镜（如利用紫光分析）。________________________________显微镜的分辨率最高只能达到物镜的分辨率，故物镜的分辨率又称显微镜的分辨率。3)粉末法：用单色(标识)X射线照射多晶或粉末试样。。MODIFIED FROM-|||-CULLITY (1956) X-RAY-|||-TUBE-|||-DIFFR ACTOMETER-|||-CIRCLE-|||-POWDER DIVERGENT-|||-SPECIMEN SLITS-|||-θ-|||-θ TARGET-|||-20-|||-X-RAYS-|||-AXIS-|||-RECEIVING-|||-SLITS-|||-COUNTER 80 100-|||-TER-|||-SCHEM ATIC OF -RAI-|||-DIFFRACTOM ETER衍射仪光路图2.2.2工作原理只测量平行于样品表面的晶面,试样和测角仪以1:2的角速度转动2.3.衍射仪和Debye相机的区别参与衍射的晶面不同Debye相机中所有与厄瓦尔德球相交的倒易阵点对应的晶面都参加了衍射。衍射仪中只有平行于晶体表面的晶面才参加衍射。1.1定性分析原理X射线物相分析是以x射线衍射效应为基础的。任何一种晶体物质，都具有特定的结 构参数(包括晶体结构类型、晶胞大小、晶胞中原子、离子或分子数目的多少以及它们所在的位置等)，它在给定波长的X射线辐射下，呈现出该物质特有的多晶体衍射花样。1.1定性分析原理多相物质的衍射花样是各相衍射花样的机械叠加。1.2粉末衍射卡片（PDF）多晶体的衍射花样是鉴定物质的根据。2.1定量法--基本原理单相物质的衍射强度：•质量－厚度衬度（Mass-thickness contrast)：是由于材料的质量厚度差异造成的透射束强度的差异而产生的衬度（主要用于非晶材料）。•衍射衬度(Diffraction contrast)：由于试样各部分满足布拉格条件的程度不同以及结构振幅不同而产生的（主要用于晶体材料）。2.1质厚衬度质厚衬度的形成：由于试样各部分对电子散射能力不同，使得透射电子数目不同，而引起强度差异，形成衬度。对于非晶样品，入射电子透过样品时碰到的原子数目越多（或样品越厚），样品原子核库仑电场越强（或原子序数或密度越大），被散射到物镜光阑外的电子就越多，而通过物镜光阑参与成像的电子强度就越低，即衬度与质量、厚度有关，故叫质厚衬度。2）俄歇电子元素在样品中所处的化学环境同样会造成电子的结合能的微小差异，导致俄歇电子能量的化学位移，因此根据俄歇电子的动能可以确定元素类型，以及元素的化学环境。俄歇电子谱仪（AES）。俄歇电子能谱仪所用的信号电子激发源是电子束。利用俄歇电子能谱可以进行定兴和半定量的化学成分分析。3）光电子各原子的不同轨道电子的结合能是一定的，具有标识性；此外，同种原子处于不同化学环境也会引起电子结合能的变化，因此，可以检测光电子的动能，由光电发射定律得知相应能级的结合能，来进行元素的鉴别、原子价态的确定、以及原子所处的化学环境的探测。利用光电子进行成分分析的仪器有X射线光电子谱仪（XPS）和紫外光电子谱仪（UPS），分别采用X射线和紫外光作为入射光源。X光谱的分析仪器分为能谱仪（EDS）和波谱仪（WDS）两种。能谱仪具有采谱速度快；灵敏度高，可比波谱仪高一个数量级；结构紧凑，稳定性好的优点。波谱仪能量分辨率较高，为5～l0eV。3.2电子能谱电子能谱仅是表面成分的反映，适合表面元素分析和表面元素价态的研究。X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）是电子能谱分析技术中两种最有代表性的的方法。

1.判断题（2分）太空是真空，不存在任何物质.（）A. 错B. 对

.14-2 波长为500nm和520nm的两种单色光同时垂直入射在光栅常数为0.002cm的-|||-光栅上,紧靠光栅后用焦距为2m的透镜把光线聚焦在屏幕上。求这两束光的第三级谱线-|||-之间的距离。

下面几种说法中(1)某惯性系中一观察者,测得两事件同时刻、同地点发生,则在其它惯性系中,它们不同时发生。(2)在惯性系中同时刻、不同地点发生的两件事,在其它惯性系中必不同时发生。(3)在某惯性系中不同时、不同地发生的两件事,在其它惯性系中必不同时发生时,而同地发生。(4)在不同惯性系中对同一物体的长度、体积、质量、寿命的测量的结果都相同。(5)所有惯性系对物理基本规律都是等价的。正确的是:A)(1).③3)(4).(5B)(1).(2)(3)C)(2).(5

最危险的电流途径包括哪些情况?（）A. 左手到前胸部B. 右手到左手C. 双手触电D. 左手到脚

佃如何正确确定镜像电荷的分布？(1)所有镜像电荷必须位于所求场域以外的空间中；(2)镜像电荷的个数，位置及电荷量的大小以满足场域边界面上的边界条件来确定。3.19什么是分离变量法？在什么条件下它对求解位函数的拉普拉斯方程有用？分离变量法是求解边值问题的一种经典方法。它是把待求的位函数表示为几个未知函数的乘积，该未知函 数仅是一个坐标变量函数，通过分离变量，把原偏微分方程化为几个常微分方程并求解最后代入边界条件 求定解。3.20在直角坐标系的分离变量法中，分离常数k可以是虚数吗？为什么？不可以，k若为虚数则为无意义的解。4.1在时变电磁场中是如何引入动态位A和」的？A和「不唯一的原因何在？根据麦克斯韦方程^弓0和〒：E^O引入矢量位a和标量位，使得：B7:aa和::不唯一的原因在于确定一个矢量场需同时规定该矢量场的散度和旋度，而B='A只规定了a称为洛仑兹条件,引入洛仑兹条件不仅可得到唯一的 A和`,同时还可使问题的-|||-therefore (e)^2dfrac (2A)(C{{t)_(2)}^2} 同时-|||-求解得以简化。在洛仑兹条件下, A和[满足的方程 ^2-sμ→(e^20)=-2 -sμ→(e^20)=-的旋度，没有规定A的散度E-4.2什么是洛仑兹条件？为何要引入洛仑兹条件？在洛仑兹条件下,4.3坡印廷矢量是如何定义的？它的物理意义?坡印廷矢量s二E H其方向表示能量的流动方向，大小表示单位时间内穿过与能量流动方向相垂直的单 位面积的能量4.4什么是坡印廷定理？它的物理意义是什么？坡印廷定理：它表明体积V内电磁能量随时间变化的增长率等于场体积V内的电荷电流所做的总功率之和,等于单位时间内穿过闭合面s进入体积V内的电磁能流。4.5什么是时变电磁场的唯一性定理？它有何重要意义时变电磁场的唯一性定理：在以闭合曲面S为边界的有界区域V内，如果给定t=0时刻的电场强度E和磁场强度H的初始值，并且在t大于或等于0时，给定边界面S上的电场强度E的切向分量或磁场强度H的 切向分量，那么，在t大于0时，区域V内的电磁场由麦克斯韦方程唯一地确定。它指出了获得唯一解所 必须满足的条件，为电磁场问题的求解提供了理论依据。4.6什么是时谐电磁场？研究时谐电磁场有何意义以一定角频率随时间作时谐变化的电磁场称为时谐电磁场。时谐电磁场，在工程上，有很大的应用，而且 任意时变场在一定的条件下都可以通过傅里叶分析法展开为不同频率的时谐场的叠加，所以对时谐场的研 究有重要意义。4.8时谐电磁场的复矢量是真实的矢量场吗？弓I入复矢量的意义何在？复矢量并不是真实的场矢量，真实的场矢量是与之相应的瞬时矢量。引入复矢量的意义在于在频率相同的 时谐场中可很容易看出瞬时矢量场的空间分布4.11试写岀复数形式的麦克斯韦方程组。它与瞬时形式的麦克斯韦方程组有何区别两者对照，复数形式的麦克斯韦方程组没有与时间相关项4.12复介电常数的虚部描述了介质的什么特性？如果不用复介电常数，如何表示介质的耗损?它描述了电介质的极化存在的极化损耗，可用损耗角正切tan，i=来表征电介质的损耗特性4.13女M可解释复数形式的坡印廷定理中的各项的物理意义？复数形式坡印廷定理为：竽（ExH）• ds=[-（TE2dv-j2wvW卩■ W名）损耗和焦耳热损耗的平均值，式子右端两项分别表示体积V内的有功功率和无功功率，左端的面积是穿过闭合面S的复功率5.1什么是均匀平面波？平面波与均匀平面波有何区别？均匀平面波指电磁场的场矢量只沿它的传播方向变化，与波传播方向垂直的无限大平面内，电场强度E和磁场强度H的方向、振幅和相位都不变。DA（?）等相面是平面的波是平面波，在等相面上振幅不相等。均匀平面波是平面波的一种特殊情况。5.2波数是怎样定义的？它与波长有什么关系？在2n的空间空间距离内所包含的波长数，称为波数，通常用k表示。k=2n入5.3什么是媒质的本征阻抗？自由空间中本征阻抗的值为多少？电场的振幅与磁场的振幅之比，具有阻抗的量纲故称为波阻抗，通常用n表示，由于n的值与媒质参数有关，因此又称为媒质的本征阻抗。自由空间中本征阻抗值120n（约377）欧。5.4电磁波的相速是如何定义的？自由空间中相速的值约为多少？电磁波的等相位面在空间中的移动速度称为相位速度，简称相速。在自由空间中相速的值为3x108米每秒。5.5在理想介质中均匀平面波的相速是否与频率有关？在理想介质中，均匀平面波的相速与频率无关，但与介质参数有关。5.6在理想介质中，均匀平面波有哪些特点？（1）电场E、磁场H与传播方向ez之间互相垂直，是横电波（TEM波）。（2）电场与磁 场的振幅不变。（3）波阻抗为实数，电场与磁场同相位。（4）电磁波的相速与频率无关。（5）电场能量密度等于磁场能量密度。5.7在导电媒质中，均匀平面波的相速与频率是否有关？在导电媒质中，均匀平面波的相速与频率有关，在同一种导电煤质中， 不同频率的电磁波的相速是不同的。5.8在导电媒质中均匀平面波的电场与磁场是否同相位？不相同5.9在导电媒质中，均匀平面波具有哪些特点？（1）电场E、磁场H与传播方向ez之间互相垂直，是横电波（TEM波）。（2）电场和磁场 的振幅成指数衰减。（3）波阻抗为复数，电场和磁场不同相位。（4）电磁波的相速和频率有关。（5）平均磁场能量密度大于平均电场能量密度。5.10趋肤深度是如何定义的？它和衰减常数有何关系？表征电磁波的趋肤程度定义为电磁波幅值衰减为表面值的1/e（0.386）时电磁波所传播的距离。趋肤深度3=/a, a为衰减常数。5.11什么是良导体？它和普通导体有何不同？良导体指0/（）?1的媒质。在良导体中，传导电流起主要作用，位移电流的影响很小，可以忽略。5.12什么是波的极化？什么是线极化、圆极化和椭圆极化？由于电磁波的分量振幅和相位不一定相同，因此在空间任意一点上，合成波电场矢量E的大小和方向会随时间变化， 这种现象叫电磁波的极化。 电场强度矢量端点轨迹为直线时， 称 为直线极化波，为圆时称为圆极化波，为椭圆时称为椭圆极化波5.13两个互相垂直的线极化波叠加，在什么情况下，分别是：线极化波、圆极化波、椭圆极化波？电场的x分量和y分量相位相同或相差n时为直线极化波； 电场的x分量和y分量振幅相等、 相位相同或相差n/2时为圆极化波；电场的两个分量振幅和相位都不相等时，合成波为椭圆极化波。5.14知道圆极化波是左旋还是右旋有何意义？如何判断圆极化波是左旋还还是右旋？以左手大拇指朝向波的传播方向，其余四指的转向与电场E的端点方向一致，则为左旋极化波；以右手大拇指朝向波的传播方向，其余四指的转向与电场E的端点方向一致，则为右旋极化波；5.15什么是群速？它和相速有何区别？包络波上任一恒定相位点的推进速度。相速无法描述由多频率成分组成的信号在色散媒质中的传播速度。（这个对不对啊==）5.16什么是波的色散？何谓正常色散？何谓反常色散？电磁波相速随频率改变， 产生色散现象。■:…，即相速随着频率升高而减小， 此时V<VP,dvp——> 0即群速小于相速，称为正常色散。宀，，即相速随着频率升高而增加，此时v>v,即群速大于于相速，称为反常色散。5.17什么是法拉第旋转效应？产生的原因是什么？5.18直线极化波能否在磁化等离子体中传播?6.1试述反射系数和透射系数的定义，他们之间存在什么关系？反射波电场振幅Erm与入射波电场振幅Eim的比值为分界面上反射系数，用表示；透射波电场振幅Etm与入射波电场振幅Eim的比值为分界面上透射系数，用T表示；1+ =T6.2什么是驻波？它和行波有何区别?合成波在空间中没有移动，只是在原来的位置震动，这种波称为驻波。行波在传播过程中,合成波沿波传播方向移动；驻波不发出电磁波能量的传输，行波发生。(==你猜对不)6.3什么情况下反射系数大于0,什么情况下反射系数小于0?n>n时，反射系数i>0,n<ni时，反射系数r<。6.4均匀平面波向理想导体表面垂直入射时，理想导体外面的合成波有什么特点？⑦电场强度按正弦规律变化，磁场强度按余弦规律变化；O2合成波为驻波，■'为电场________________________波节点，:为电场波腹点，磁场波节点是电场的波腹点，磁场的波腹点是电场的波节点和H的驻波在空间错开 为/4，时间上错开n的相移。3驻波不发生能量传输。6.5均匀平面波垂直入射到两种理想媒质分界面，在什么情况下，分界面上的合成波电场为最大值？在什么情况下，分界面上的合成波电场为最小值？当r>0,即n>n时，处，合成波电场振幅最大，|E(z)|max=Em(i+r),，*

已知波源位于坐标原点,其振动方程为_(0)=Acos omega t(m),发出的波沿x轴正方向传播,波长为_(0)=Acos omega t(m),在距离波源_(0)=Acos omega t(m)处有一反射平面,若在反射点有半波损失,试求:(1)入射波方程;(2)反射波方程;(3)它们相干形成的驻波的波动方程。

2-2 有人声称,他设计的热机高温热源和低温热源的温度分别为400K和-|||-250K,当热机从高温热源吸热5000kJ时,可对外做功4000kJ,同时放出1000kJ-|||-的热给低温热源。这可能吗?根据是什么?

一半圆形闭合线圈半径 R=1m ,电流 =2A 放-|||-在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,磁感-|||-应强度 =0.5I 若此线圈受磁力矩的作用从-|||-上述位置转到线圈平面与磁场方向成30°的位-|||-置,则此过程中磁力矩作功为 () J

不透明物体的吸收率与反射率之和为（）。