第三届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答(1986)

第三届非物理类专业大学生物理竞赛试题及解答（１９８６）试题一、选择题（共５０分）１．（３分）当电桥平衡时，以下几种说法中哪一种是错误的？（Ａ）通过检流计Ｇ的电流为零（Ｂ）ｉ２＝ｉｘ（Ｃ）ｉｓＲｓ＝ｉｘＲｘ（Ｄ）ＵＡ＝ＵＢ（Ｅ）ＵＣ＝ＵＤ２．（４分）把...     

高Tc超导体YBaCuO（F）：磁性和ESR测量

本研究高Ｔｃ大块超导体ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－ｂ（Ｆｘ）（其中ｘ＝０．０，０．５，０．７５，１．０，１．５，２．０，２．５）的磁性。Ｘ射线衍射实验表明相当多的Ｆ进入了ＹＢａＣｕＯ（１２３）晶格并被Ｏ空位俘获。用振动样品磁强计（ＶＳＷ）测试这些样品的质量比磁矩σ与温度Ｔ的关系，以及抗磁性磁滞回线。未掺氟样品的Ｔｃ为８９Ｋ，掺Ｆ（ｘ＝０．７５）的样品具有最高的Ｔｃ０＝９３Ｋ和最强的抗磁性。在１５０Ｋ样品     

有机超导体κ-(BEDT-TTF)_2Cu(SCN)_2单晶的SHUBNIKOV-DE HAAS效应

测量了有机超导体κ（ＢＥＤＴＴＴＦ）２Ｃｕ（ＳＣＮ）２单晶的Ｘ射线衍射和强磁场下磁阻．样品沿垂直于传导面的晶格常数为１．４９ｎｍ．在１．２Ｋ温度，磁场垂直于传导面的位形下，在６Ｔ以上观测到磁阻振荡，即ＳｈｕｂｎｉｋｏｖｄｅＨａｓ效应．由ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ）谱图，我们发现了对应于κ（ＢＥＤＴＴＴＦ）２Ｃｕ（ＳＣＮ）２单晶Ｆｅｒｍｉ面闭合轨道Ｆα频率和开放轨道磁突破频率Ｆβ的存在，Ｆα＝６２０±３０Ｔ，Ｆβ＝４１００±２００Ｔ．     

束—气条件下He（2^3S）＋CH2Cl2碰撞传能反应的动力学研究

本文在束－气条件下研究了亚稳态原子Ｈｅ（２＾３Ｓ）与ＣＨ２Ｃｌ２间的传能反应，测得了由该反应产生的ＣＨ（Ａ＾２△－Ｘ＾２П），ＣＨ（Ｂ＾２∑＾－Ｘ＾２П）ＣＨ（Ｃ＾２∑＾＋－Ｘ＾２П）和Ｈ原子（Ｂａｌｍｅｒ系）的化学发光光谱。通过对ＣＨ（Ａ，Ｂ）的光谱进行计算机模拟，推测出初手的ＣＨ（Ａ＾２△，ｖ＾１＝０－２）态振动分布为Ｎｏ：Ｎ１：Ｎ２＝１００：４０±５：１９±２，ＣＨ（Ａ＾２△，ｖ＾１＝０－０     

5—溴水杨基荧光酮—溴化十六烷基三甲铵荧光熄灭法测定微量？…

本文报道了在溴化十六烷基三甲铵（ＣＴＭＡＢ）存在下,以５－溴水杨基荧光酮（５－ＢrＳＡＦ）作为荧光试剂,用荧光熄灭法测定微量钼的新方法。详细研究了各种条件实验。 反应了适宜酸度范围为０．０８－０．２４ｍｏｌ．Ｌ＾－１ＨＣ１,钼含量在０－４．０ｕｇ／２５ｍＬ范围内呈线性关系,配合物的组成比为Ｍo（Ⅳ）：５－ＢrＳＡＦ：ＣＴＭＡＢ＝１：２：２,激发波长为３６５ｎｍ,发射波长为５２５ｎｍ。方法灵敏度高,检出     

堆泵浦^3He—Ar—Xe体系的激光原理性实验

介绍了在ＣＦＢＲ－Ⅱ脉冲堆上进行的￣３Ｈｅ─Ａｒ─Ｘｅ体系的激光演示实验。当热中子注量率６×１０￣（１４）／ｃｍ￣２·ｓ，气体组配￣３Ｈｅ：Ａｒ：Ｘｅ＝３４．７：３４．７：０．２６７（ｋＰａ）时，获得波长λ＝１．７３μｍ、脉宽（ＦＷＨＭ）平均值７３８μｓ、峰值功率为毫瓦级的激光输出。同时对测得的光信号及其特性进行了分析。     

取代苯胺基亚胺二茂铁类化合物莫斯鲍尔谱及分子光谱研究

本文报道了６种取代苯胺基亚胺二茂铁类化合物Ｒ－Ｎ＝ＣＨ－Ｆｅ（－Ｆｅ为二茂铁基，Ｒ为－Ｃ６Ｈ４Ｘ，（Ｘ＝Ｈ，４－Ｂｒ，４－ＯＨ，２－ＣＨ３，４－ＣＯＯＨ）及４－ＮＨＣ６Ｈ４ＮＯ２）的Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ谱数据，其化学位移分别为（ｍｍ．ｓ＾－１）：０．３２３，０．３３２，０．３３８，０．３２４，０．３１５和０．３１０。其四极矩分裂值分别为（ｍｍ．ｓ＾－１）：２．２６３，２．２８５，２．２８７，２．２１     

［（μ－CF＿3CO＿2）＿2Ln（μ－CF＿3HCO＿2）Al（i－Bu）＿2·2THFl＿2（Ln＝Nd，Y）配合物的NMR和X－射线衍射研究

对［μ－ＣＦ＿３ＣＯ＿２）＿２Ｌｎ（μ－ＣＦ＿３ＨＣＯ＿２）Ａｌ（ｉ－Ｂｕ）＿２·ＴＨＦｌ＿２（Ｌｎ＝Ｎｄ，Ｙ）配合物单晶结构的Ｘ－射线分析指出，配合物具有中心对称性，配位中心由两个稀土和两个Ａｌ离子组成，稀土由两个ＴＨＦ和６个ＴＦＡ分子配位形成畸变的三盖三棱柱结构，Ａｌ由两个ＴＦＡＧ和两个ｉ－Ｂｕ配位形成四面体结构。桥连Ａｌ与两个稀土的ＴＦＡ分子的羧基发生歧化加氢，其碳原子由ＳＰ￣２型转变为ＳＰ￣３型．ＮＭＲ研究表明，在ＴＨＦ溶液中，该配合物保持了它在单晶中的配位结构，所不同的是两个ｉ－Ｂｕ在溶液中有两种异构形成，二者间为慢交换过程。     

铂(Ⅳ)-钼酸盐-乙基罗丹明B离子缔合显色反应研究

本文研究了在聚乙烯醇（ＰＶＡ）存在下用钼酸盐与乙基罗丹明Ｂ（ＥＲＢ）形成离子缔合物，该缔合物的最大吸收位于５８０ｎｍ，摩尔吸光系数为１．１２×１０６Ｌ·ｍｏｌ－１·ｃｍ－１，服从比耳定律范围０—２．５μｇ／２５ｍＬ，缔合物至少稳定１周，考察了５０多种共存离子的影响，除生成杂多酸元素和Ａｕ（Ⅲ）、Ｏｓ（Ⅷ）、Ｐｄ（Ⅱ）、Ｉｒ（Ⅳ）外，大多数元素不干扰。测定铂的条件为：〔ＨＣｌＯ４〕＝１．２ｍｏｌ／Ｌ，〔ＭｏＯ４２－〕＝９．１×１０－４ｍｏｌ／Ｌ，〔ＥＲＢ〕＝３．２×１０－５ｍｏｌ／Ｌ，０．０８％ＰＶＡ。缔合物的摩尔比为Ｐｔ（Ⅳ）∶ＥＲＢ＝１∶２，本法已用于铂矿中铂的测定，结果满意。     

5-溴水杨基荧光酮-溴化十六烷基三甲铵荧光熄灭法测定微量钼的研究

本文报道了在溴化十六烷基三甲铵（ＣＴＭＡＢ）存在下,以５－溴水杨基荧光酮（５－ＢｒＳＡＦ）作为荧光试剂,用荧光熄灭法测定微量钼的新方法。详细研究了各种条件实验。反应的适宜酸度范围为 ０．０８－０．２４ｍ ｏｌ·Ｌ－ １ ＨＣｌ,钼含量在０－ ４．０μｇ／２５ｍ Ｌ范围内呈线性关系,配合物的组成比为Ｍｏ（Ⅵ）∶５－ＢｒＳＡＦ∶ＣＴＭＡＢ＝ １∶２∶２,激发波长为３６５ｎｍ ,发射波长为５２５ｎｍ 。方法灵敏度高,检出限为２．０μｇ／Ｌ。用于样品中微量钼的测定,结果令人满意。     

对Bi-2212超导体中的Raman谱指认

本文对Ｂｉ２－ｘＰｂｘＳｒ２ＣａＣｕ２Ｑδ（ｘ＝０￣０．５）系列样吕以及在真空下不同温度退火的Ｂｉ１．６Ｐｂ０．４Ｓｒ２ＣａＣＵ２Ｏδ样品进行了Ｘ射线衍射和Ｒａｍａｎ谱实验研究。测量表明,随着退火温度的升高,ａ,ｂ,ｃ轴晶格常数增加,与Ｏ（１）ＣｕＢｇ模式相关的２９４ｃｍ＾－１的峰强减少,峰位红移。研究结果进一步表明,４６４ｃｍ＾－１和６３０ｃｍ＾－１峰分别与Ｏ（３）ＢｉＡ１ｇ和Ｏ（２）ＳｒＡ１ｇ     

（Bi，Pb）_2Sr_2（R，Ce）_2Cu_2O_（10＋δ）超导体碘嵌入后

超导体系（Ｐｂ１．８Ｐｂ０．２）Ｓｒ２（Ｒ１．７Ｃｅ０．３）Ｃｕ２Ｏ１０＋δ（Ｒ＝Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｙ）经碘嵌入后形成一个Ｃ轴拉长的新结构．每个式子可含一个碘原子．碘使每个（ＢｉＯ）双层膨胀３．４至３．６Ａ，体系氧含量减少从而导致Ｔｃ下降．与其它超导体系相比，碘嵌入的样品的（ＣｕＯ２）面间距很大，但Ｒ＝Ｓｍ，Ｎｄ的样品仍然超导，这意味着（ＣｕＯ２）面间偶台对超导性产生并不重要．     

堆泵浦~3He－Ar－Xe体系的激光原理性实验

介绍了在ＣＦＢＲ－Ⅱ脉冲堆上进行的￣３Ｈｅ─Ａｒ─Ｘｅ体系的激光演示实验。当热中子注量率６×１０￣（１４）／ｃｍ￣２·ｓ，气体组配￣３Ｈｅ：Ａｒ：Ｘｅ＝３４．７：３４．７：０．２６７（ｋＰａ）时，获得波长λ＝１．７３μｍ、脉宽（ＦＷＨＭ）平均值７３８μｓ、峰值功率为毫瓦级的激光输出。同时对测得的光信号及其特性进行了分析。     

四氯合铜酸苯铵盐的结构及其红外与拉曼光谱研究

制备了四氯四铜酸苯铵盐（Ｃ６Ｈ５ＮＨ３）２ＣｕＣｌ４单晶，Ｍｒ＝１８７．２６，由四园衍射数据确定了晶体结构，晶体属单斜晶系，空间群Ｐ２１／ａ，ａ＝０．７１８４（１），ｂ＝０．７４４８（２），ｃ＝１．５０７０（４）ｎｍ，β＝１００．６７（２）°，Ｖ＝０．７９２４ｎｍ＾３，Ｚ＝２，Ｄｘ＝１．６５０ｇｃｍ＾－３，（Ｍｏ，Ｋａ）＝０．０７１０６９ｎｍ，μ＝４．０５６ｍｍ＾－１，Ｆ（０００）＝３８９，Ｒ＝０     

YBa_2Cu_3O_(7-δ)高温超导膜的Raman标定

ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７－δ高温超导膜的Ｒａｍａｎ标定张鹏翔１，２，Ｈ．－Ｕ．ＨＡＢＥＲＭＥＩＥＲ２，Ｍ．Ｃａｒｄｏｎａ２（１云南工业大学材料科学与工程系昆明云南６５００５１中国）（２Ｍａｘ－Ｐｌａｕｄ－ＩｎｓｔｉｔｕｔｆüｒＦｅｓｔｋｏｒｐｅｒｆｏｒｓｃ...     

X射线辐照下BaF_xCl_（2－x）：Eu~（2＋）的热释发光性质

本文研究了在不同温度下，经互射线辐照后ＢａＦｘＣｌ２－ｘ：ＥＵ２＋的热释发光性质．给出了热释发光峰的温度与缺陷种类的关系，讨论了两种温度辐照下，ＢａＦｘＣｌ２－ｘ：Ｅｕ２＋（Ｘ＝０．９０，…，１．１５）热释发光产生差异的原因．     

THE SUPERCONDUCTIVITY IN Al-DOPEDY_(1-x)Al_xBa_2Cu_3O_y

本文系统地分析了在Ｙ１－ｘＡｌｘＢａ２Ｃｕ３Ｏｙ（ｘ＝０～０．７）中用Ａｌ替代Ｙ的替代效应．我们发现当ｘ＜０．４时，Ａｌ主要替代在Ｙ位，引起结构畸变，从而导致氧含量的减少和Ｏ－Ｔ相变，转变温度随Ａｌ含量增加而下降．当掺杂量大于０．４，Ａｌ开始占据Ｃｕ（１）和Ｃｕ（２）位，样品变为四方结构，Ｔｃ迅速下降．ＸＰＳ分析表明，Ａｌ的位置依赖于掺杂量，随掺杂浓度的增加Ａｌ依次替代Ｙ，Ｃｕ（１），Ｃｕ（２）．同时我们观察到Ｔｃ和ＣｕＯ２平面间相互作用的正比关系．     

不同气氛退火对Tl2Ba2CaCu2Ox超导电性的影响

本研究了Ａｒ气和Ｈ２／Ａｒ混合气体退火对Ｔｌ２Ｂａ２ＣａＣｕ２Ｏｘ（２２１２）超导体超导电性的影响。实验表明，在Ａｒ气中４００℃退火１至１２小时后Ｔｌ２Ｂａ２ＣａＣｕ２Ｏｘ的Ｔｃ（Ｒ＝０）随退火时间的增长明显降低。Ｘ－光衍射分析证实，在Ａｒ气或Ｈ２／Ａｒ混合气体中退火前后，Ｔｌ２Ｂａ２ＣａＣｕ２Ｏｘ超导体的结构没有发生变化。     

（Bi,Pb）2Sr2（R,Ce）2Cu2O10＋δ超导体碘嵌入后结构和Tc变化研究

超导体系（Ｐｂ１．８Ｐｂ０．２）Ｓｒ２（Ｒ１．７Ｃｅ０．３）Ｃｕ２Ｏ１０＋δ（Ｒ＝Ｎｄ，Ｓｍ，Ｃｄ，Ｙ）经碘嵌入后形成一个ｃ轴拉长的新结构。每个式子可含一个碘原子。碘使每个（ＢｉＯ）双层膨胀３．４至３．６Ａ，体系氧含量减少从而导致Ｔｃ下降。与其它超导体系相比，碘嵌入的样品的（ＣｕＯ２）面间距很大，但Ｒ＝Ｓｍ，Ｎｄ的样品仍然超导，这意味着（ＣｕＯ２）面间偶合对超导性产生并不重要。     

热稳定法拉第旋转TbYbBiIG磁光单晶及性能

采用高温溶液法，以Ｂｉ２Ｏ３／Ｂ２Ｏ３为助熔剂成功地生长出掺铋复合稀土铁石榴石（ＴｂＹｂＢｉ）３Ｆｅ５Ｏ１２（简称ＴｂＹｂＢｉＩＧ）晶体。晶体外形规则，最大尺寸为７×６×４ｍｍ３，Ｘ射线衍射分析证实，生长的晶体为ＴｂＹｂＢｉＩＧ单相单晶体，扫描电镜能谱分析其组成为Ｔｂ２．０６Ｙｂ０．４６Ｂｉ０．４８Ｆｅ５Ｏ１２。在１．０μｍ～１．７μｍ波段测量出晶体法拉第旋转谱和光吸收谱。当λ＝１．５５μｍ时，在１０°Ｃ～８０°Ｃ温度范围内测得法拉第旋转θＦ的温度系数为ｄθＦ／ｄＴ＝－２．３×１０－２ｄｅｇ·ｍｍ－１Ｋ－１。研究结果表明，ＴｂＹｂＢｉＩＧ单晶体在近红外波段θＦ约为ＹＩＧ单晶的３倍，温度系数小，是制作高性能光隔离器的一种好材料