北科材料科學(xué)基礎(chǔ)第二章習(xí)題批閱問題總結(jié)-第一部分

PAGEPAGE5第二章第一部分內(nèi)層電子態(tài)習(xí)題問題批復(fù)匯總2013年9月25日作業(yè)的批閱中以代碼給出了錯誤或者不足之處。請你們按照題號和代碼，逐項查找錯誤和不足之處的說明，以便找出原因、進行改正和完善。編碼頭為A屬于原則性錯誤；B開頭也是嚴重錯誤。以C和D開頭的內(nèi)容，有些存在疑問，有些希望你們做得更好。T0：你的回答方式不好，應(yīng)當使用完整句子直接敘述；或你的敘述文字過于簡單；在適當展開，達到敘述完整；或缺少必要的中間演算過程，而直接給出結(jié)果。這樣做不符合書面作業(yè)解答規(guī)范。當你出現(xiàn)錯誤時，教師不能幫助你找出錯誤根源。嚴重情況下，別人甚至可以懷疑你是否獨立思考解答了問題。U0：你沒有給出數(shù)值的單位。這是不允許的。一般而言，量化的數(shù)據(jù)，如果沒有單位，結(jié)果將不具備實質(zhì)性意義。務(wù)必形成良好的習(xí)慣。2.1(2.1E)：請思考、解答這個問題。(A0)：仔細看看題目的問題，想想課上的內(nèi)容，電子的波動性在材料分析中到底有什么樣的實際應(yīng)用？再重新考慮本問題的答案。這里的要點是電子的波動性使得電子能夠發(fā)生衍射。（特別提醒：你的回答很泛泛、沒有接觸到具體問題。讓人感覺你沒有進入狀態(tài)，還游離在課程之外。）(A1-1)：質(zhì)子和中子具備波動性，為何不能用于衍射分析晶體結(jié)構(gòu)呢？可翻閱有關(guān)材料分析方法方面的書籍或者資料、以及科技論文，在晶體結(jié)構(gòu)分析方面，中子衍射是常用的方法，并且具有電子衍射和x射線衍射所不具備的有序結(jié)構(gòu)分析功能。(2.1E1)：為何不回答有關(guān)質(zhì)子和中子的問題？只回答有關(guān)電子的問題，相當于你只是將課上講過的內(nèi)容總結(jié)了一下，重要的是你自己思考問題。(A1-2)：進行晶體結(jié)構(gòu)衍射分析時，電子束不是材料自身內(nèi)部的，是“外來”的，如同光線照射到物體上的入射、反射、折射那樣，稱為入射電子束。按照這樣的思路你再重新考慮本問題的答案吧！(B1)：中子不帶電，但是我們可以通過其他途徑獲得適當速度和波長。這一點作為中子不能用于衍射分析結(jié)構(gòu)的理由充分嗎？當然，為了進行中子衍射具有單一波長、并且波長適當?shù)闹凶釉?，涉及到核輻射方面的問題，具體細節(jié)需要查閱相關(guān)的資料。(A2)：來自不同衍射面的波，只要光程差等于波長的整數(shù)倍就是干涉加強的，從而獲得衍射峰，并因此可以進行結(jié)構(gòu)分析。波長短一些有什么關(guān)系？波長越短，分辨率越高。長波長的波不能用于衍射分析晶體的結(jié)構(gòu)，短波長的波完全可以。你看看教材中例題1，超高壓電鏡中電子的波長是不是也很小——比晶體通常的晶格常數(shù)或者最大的原子面間距小很多呢？！(A3)：請查看物理書籍或者資料，電子，質(zhì)子、中子、原子核的粒子尺寸分別在什么數(shù)量級上？原子的直徑是什么數(shù)量級的。重新思考你的擔心是否有道理。(A4)：請問，波動性不明顯是什么含義？有什么理由說具有波動性的中子、質(zhì)子不能發(fā)生衍射？你做出這種判斷，意味著在任何條件下都不能發(fā)生衍射。對嗎？不易發(fā)生衍射又是指什么？本題讓你回答的問題是什么？沒有細化到在什么樣的條件下才能發(fā)生衍射，而是就晶體作為衍射光柵時，能否具備發(fā)生衍射的合適條件，從而觀察到中子或質(zhì)子的衍射，從而完成晶體結(jié)構(gòu)的分析。按照這樣的思路再重新考慮問題的答案。2.2(2.2E0)：為何不解答此問題？根據(jù)以往經(jīng)驗，許多同學(xué)都會犯錯誤，你能保證自己沒有錯誤？（1）(A1)看看前提條件，是非基態(tài)的H原子中的電子能級。H原子中電子的能級能量與哪些量子數(shù)有關(guān)，其具體的表達式是什么？（1）(D1)：你能回答出具體能量是多少嗎？（2）(A2)：類氫離子的核外電子能級的能量值，與核電荷數(shù)相關(guān)。先看看書，搞清楚具體的關(guān)系，再來回答此問題。學(xué)習(xí)需要仔細，書需要仔細閱讀。（2）(C1)：你能給出具體能量值嗎？給出量化的數(shù)據(jù)會更加準確、完美，不是嗎？（3）(A3)：原則錯誤。這兩個電子的角量子數(shù)分別是多少？多電子原子中，核外電子能級的能量與角量子數(shù)沒有關(guān)系嗎？角量子數(shù)越大，能量越高。（3）(B1)：你錯了。能量高低是以代數(shù)值進行比較的，不是以絕對值大小來比較的。（4）(C2)：電子能級能量還與主量子數(shù)之外的哪些量子數(shù)有關(guān)？是否每一個量子數(shù)都有影響？你這里沒有說明白吧?。?）(B2)：原則錯誤。多電子原子中，電子的能量與其所處狀態(tài)的全部四個量子數(shù)都有關(guān)。具體反映為元素周期律的規(guī)律(體現(xiàn)與主量子數(shù)n和角量子數(shù)l的關(guān)系)，以及洪特法則的內(nèi)容(在n、l相同時，與磁量子數(shù)m和自旋量子數(shù)ms的關(guān)系)。(T1)：你的回答過于簡化，別人能看懂嗎？無論問題如何提出，都應(yīng)當盡量用完整的句子來敘述你的答案，讓讀者看懂為書面表達的基本要求。希望養(yǎng)成習(xí)慣。(T2)：為了簡潔，不要抄寫原題。將抄題的文字，寫到問題解答之中去。做到敘述完整又簡潔。2.3(2.3E)：此問題相關(guān)的知識，你都掌握了嗎？(2.3B)：缺少了軌道角動量或者自旋角動量的解答，只完成了一半。需要補齊。(A1)：要求你給出d電子的角量子數(shù)！d電子的角量子數(shù)l為2，請給出角動量的具體數(shù)值。(B1)：別忘記了角動量的數(shù)值中都有這個量。(B2)：按照題目要求，需要給出軌道角動量和自旋角動量的矢量示意圖（表達其空間取向的量子化）。(C1)：單個電子的自旋量子數(shù)s只能是1/2，故此，其自旋角動量的數(shù)值為/2。(B3)：Lz(或Jz、Sz)是角動量L(或J、S)在z軸方向的分量，其方向性已經(jīng)很明確，故此不需要、也不能再加注是矢量符號；=m之類的寫法也不合適，矢量能夠與標量(數(shù)值)相等嗎？(A2)：這是原則錯誤。量子力學(xué)測不準原理應(yīng)用于角動量問題時的結(jié)論是：角動量自身和其z軸分量可以同時有確定值，但是，角動量的另外兩個垂直分量不能有確定值。2.4(2.4E)：解答此問題未必是你想象中的那么簡單。以往同學(xué)回答該問題的方式中，出現(xiàn)了很多原則性錯誤。本課程中補充了新知識，你掌握了嗎？(2.4B)：你只就兩種元素之一做出解答，為什么不解答齊了呢？怕麻煩嗎？那你就很可能得承擔今后仍不能獨立解決這類問題而犯錯誤的風(fēng)險。(A0)：你給出的核外電子排列情況，按照中學(xué)的知識判斷就已經(jīng)錯了。趕緊改正！之后，在補充本課程新學(xué)的內(nèi)容。(A1)：你剛剛到達此問題解答的起點就停下來了。這樣的解答停留在以前學(xué)習(xí)(或許是高中化學(xué)課)的水平上，沒有能反映你在本課程中的收獲。你認為能接受嗎？孤立原子中電子的狀態(tài)需要四個量子數(shù)來確定，請補齊。（特別提示：你的答案就沒有接觸到本課程的新內(nèi)容?？纯醋约簩儆谙旅娴哪欠N情況：第一，沒有把握住解答問題的基本要求。任何習(xí)題，都是以檢驗本課程所學(xué)新內(nèi)容的掌握情況為目的的。故此，解答問題時，以前掌握的，可以簡單解釋、甚至不做解釋而直接給出結(jié)果——這些內(nèi)容不會是該問題的主題內(nèi)容。新學(xué)的內(nèi)容，一定要比較仔細地解釋，讓教師體會到你已經(jīng)理解并且掌握了、會用了。一定要給出必要的中間過程，要求詳細到教師能體會到你對于新的內(nèi)容懂了；出錯時，容易找到你出錯的地方在哪里，以便幫助你改正。第二，你沒有聽課、課下也沒有看書，作業(yè)應(yīng)付完成，為的是老師不要找你麻煩。你實質(zhì)上還游離在課程之外。希望不是這樣。但是，如果你隨意缺課、或者上課效率非常差，課后也不看書，你真的需要警惕了，這樣下去是不行的。課程能否幾個存在疑問。如果所有課程都是這樣，能否畢業(yè)也是存