---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------物理与高新技术课程习题一简答题 1. 物理学是技术的基础在近代物理学研究成果的基础上，产生了一系列的高新技术学术领域和产业，你所了解的有哪些？答：物理学是技术的基础在近代物理学研究成果的基础上，产生了一系列的高新技术学术领域和产业，例如通信技术与产业、激光技术与产业、电子技术与产业、光子技术与产业、计算机技术与产业等等。
2. 自然科学的研究对象是什么？答：自然科学是研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学。
科学是研究自然界不同事物的运动变化和发展的专门知识，有着巨大的理论指导意义，为技术的发展提供理论和依据。
3. 技术的含义是什么？答：技术是人类在利用自然，改造自然为人类实现社会需要，促进社会发展而创造和发展起来的各种活动的方式，手段、方法和技能的总和。
4. 物理学的研究对象是什么？答：物理学是研究物质最基本、最普通的运动形式以及物质的基本结构的科学。
物理学研究的内容极其广泛，其空间尺度从亚核粒子到浩瀚的1 / 12宇宙，其包含的时间从宇宙诞生到无尽的未来。
5. 物理学中常用的两种分析方法是什么？答：物理学中常用的两种分析方法是定性分析法和定量分析法。
定性分析法是指判断性的分析，如判断某种因素是否存在，判断某种事物有何性质等；定量分析法是对事物作数量上的分析，从定性到定量，这是物理学发展的必然。
6. 物理实验创新的内容包括哪些？答：物理实验创新包括：实验设计思想创新, 实验仪器设备创新，实验研究方法创新，实验设计思想创新，其中，实验设计思想创新是关键。
7. 1877 年，氧气被液化，液化点的温度是多少？氮气被液化，液化点的温度是多少？ 1898 年，杜瓦（J. Dewar）第一次将氢气液化，液化点的温度是多少？ 1908 年，荷兰，莱登实验室的卡末林昂纳斯（kamer lingh Onnes）第一次将氦气液化，液化点的温度是多少？答：1877 年，氧气被液化，液化点的温度是-183℃，绝对温度： 90k。
氮气被液化，液化点的温度是-196℃，绝对温度：77k。
1898 年，杜瓦（J. Dewar）第一次将氢气液化，液化点的温度是-253℃，绝对温度：20k。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 1908 年，荷兰，莱登实验室的卡末林昂纳斯（kamer lingh Onnes）第一次将氦气液化，液化点的温度是-286. 75℃，绝对温度：4. 25k。
8. 超导体的基本物理性质中零电阻效应指的是什么？超导体的迈斯纳效应指的是什么？答：超导体的基本物理性质中零电阻效应指：⑴超导体的临界温度 To。
电阻突然消失的温度被称为超导体的临界温度⑵超导体的临界磁场。
超导体电性可以被外加磁场所破坏，处于温度为 T（TTo）的超导体。
当外磁场超过某一数值 Ho（T）的时候，超导电性也被破坏了。
Ho（T）称作临界磁场。
⑶临界电流 Io（T）。
在不加磁场的情况下，在超导体中通过足够强的电流也将会破坏超导电性，破坏超导电性的电流称为临界电流。
迈斯纳效应指：只要处在超导态，超导体内的磁感应强度总是等于零（完全抗磁性）。
3 / 129. 迈斯纳效应的意义是什么？答：迈斯纳效应的意义在于否定了超导体是理想导体的概念，并指明超导态是一个热力学平衡态，与怎样进入超导态的途径无关。
从物理上进一步认识到超导电性是一种宏观的量子现象，仅从超导体的零电阻现象出发得不到迈斯纳效应，同样用迈斯纳效应也不能描述零电阻的现象。
10. 库伯（L. N. cooper）电子对指的是什么？答：库伯（L. N. cooper）电子对是指电子间交换声子能够产生吸引作用，当这种间接吸引作用超过库伦排斥作用时，电子间就有净的吸引作用，电子间存在净的吸引作用时，费米面附近的两个电子将形成束缚的电子对的状态，它的能量比两个独立的电子的总能量低，这种电子对状态称为库伯电子对。
11. 世界上第一台红宝石激光器是何时被研制成功的？我国第一台激光器是何时研制成功的？答：世界上第一台红宝石激光器是 1960 年 4 月（4 月底 5 月初）被研制成功的。
我国第一台激光器是 1961 年 9 月研制成功。
12. 激光与普通光相比具有哪些特点？答：激光与普通光相比具有方向性、单色性、和相干性好而亮度极强等特点。
13. 自发辐射的特点是什么？答：自发辐射：---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 原子在无外界刺激的情况下，电子由高能级跃迁至低能级产生光辐射。
特点：辐射时发出的光是彼此独立的。
各原子发出的光的频率、振动方向、相位均不相同，不是相干光。
14. 受激辐射的特点是什么？答：受激辐射：原子中的电子处于高能级时，若有外来光子，其能量为高能级与低能级的能量差，则原子中处于高能级的电子将会在外来光子的诱发下跃迁至低能级，发出与外来光子一样特征的光子。
特点：⑴受激辐射时发出的光子与外来光子具有相同的频率、振动方向、相位、是相干光。
⑵一个外来光子可以引起大量原子产生受激辐射，产生光放大。
⑶只有能量hv=E2-E1的光子才能引起原子由 E2向 E1跃迁产生光辐射。
15. 锁模技术指的是什么？答：锁模技术是使用适当方法，让激光器中发生振荡的各模之间建立稳定的相位关系，彼此发生干涉形成脉冲宽度极窄，功率较高5 / 12的激光技术。
16. 弦理论中将弦看做什么？答：弦理论将弦看作是物质组成的最基本单元，所有的粒子如电子、光子、中微子和夸克都是弦的不同振动激发态，弦理论是现在最有希望将自然界的基本粒子和引力等四种相互作用力统一起来的理论。
弦理论将从根本上改变对物质结构、空间和时间的认识。
丘成桐认为弦理论就是将弦看作是物质组成的最基本单元，所有的粒子如电子、光子、中微子和夸克都是弦的不同振动激发态。
弦的运动是非常复杂的，以至于三维空间已经无法容纳它的运动轨迹，必须有高达十维的空间才能满足它的运动就像人的运动复杂到无法在二维平面中完成，而必须在三维空间中完成一样。
17. 晶体管是何时发明的？集成电路是何时发明的？答： 1947 年 12 月 23 日，威廉肖克莱（william. Shockley）约翰巴丁（John. Bardeen）和沃特布拉顿（Walter. Brattain）成功地在贝尔实验室制造出第一个晶体管。
1961 年 4 月 25 日，第一个集成电路专利被授予罗伯特诺伊斯（Robert. Noyce）。
18. 硅集成电路的发展遵循《摩尔定律》，所谓《摩尔定律》指的是什么？答：硅集成电路的发展遵循《摩尔定律》，所谓《摩尔定律》指的是每 18 个月集成电路的集成度增加一倍，而它的价格要降低一---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 半。
19. 半导体激光器室温下连续工作的半导体激光器光通信中使用的半导体激光器何时研制成功并使用？答：1962 年，研制出半导体激光器。
1970 年，室温下连续工作的半导体激光器问世。
1980 年，半导体激光器在光通信和光盘技术得到大量应用。
20．简述我国半导体技术的发展的历史。
答：我国半导体技术发展的历史：1958 年，研制出第一个晶体管，1960 年，开始生产单晶硅；1965 年，研制出第一块集成电路； 1970年代，开始自行研制分子束外延（MBE）和金属有机化合物气相沉积（MOCVD）设备； 1980 年代后期， MBE 和 MOCVD 等技术有较大发展，生长出具有国际水平的量子阱、超晶格材料，研制出高电子迁移率晶体管（HEMT）、P-HEMT、量子阱激光器（QWL）、光双稳器件（SEED）、量子阱红外探测器，达到国际水平。
21．半导体的发光性质由它们的什么特性决定？答：半导体发光性质由它们的能带特性决定。
微电子器件常用的材料硅和锗就不能发光，不能用做光电子材料。
硅和锗的能量是间接能带。
7 / 12电子从导带通过发射光跃迁回价带的概率非常小，只能通过其他的方式，如同时发射一个声子跃迁回价带。
其他的Ⅲ-Ⅴ族化合物，如 GaAs、Inp 等的能带大部分是直接能带，电子从导带跃迁回价带能发光，因此被广泛应用于发光管和半导体激光器。
22. 光生伏特效应和光电导效应指的是什么？答：光生伏特效应是指在光照射下，是 pn 结产生电动势的现象称为光生伏特效应。
固体受光照而改变其电导率的现象称为光电导效应。
23. 光检测器的作用是什么？光纤通信中最常用的光纤测器是半导体光电二极管，光电二极管是工作在反向偏压下，反向偏压的作用是什么？答：光检测器的作用是将光纤输入的微弱光信号转变为电信号。
它是影响光接收机性能的重要器件。
光纤通信中最常用的光纤测器是半导体光电二极管，光电二极管是工作在反向偏压下，反向偏压增加了耗尽区的宽度，事光生载流子更快地在耗尽区内产生，提高了二极管的光电转换效率，反向偏压也增强了耗尽区内的电场，加快了光生载流子的漂移速度，有利于加快光电二极管的响应时间。
24．雪崩光电二极管（APD）的主要特点是什么？答：雪崩光电二极管（APD）是一种光电转换器件。
它主要特点是具有内部电流增益，可以用于接收微弱的光信号，---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 获得较大的输出光电流。
25. 电荷耦合器件（Charge Coupled Device 简称 CCD）是何年发明的？答；图像传感器的历史可以说非常悠久，早在 1873 年，科学家约瑟美（Joseph. May）及伟洛比史密夫（Willoughby. Smith）就发现了硒元素结晶体感光后能产生电流，这是电子影像发展的开始。