实验二 蛋的物理性状检测

实验二蛋的物理性状检测

一、实验目的

1．使学生掌握照蛋器的基本原理及照蛋器的使用方法。

2．使学生学会用简单方法测定蛋的新鲜度。

3. 使学生掌握酸度计的测定原理。

二、实验内容

1．样品制备。

2.照蛋器的基本结构及使用方法。

三、实验要求

采用集中授课形式组织教学。

四、实验准备

1、样品制备及操作。

2、照蛋器结构及原理。

3、酸度计的使用方法。

五、实验原理、方法和手段

1、实验原理

利用照蛋器的灯光来透视检蛋，可见到气室的大小、内容物的透光程度、蛋黄移动的阴影及蛋内有无污斑、黑点和异物等。

2、实验方法和手段

蛋的制备，酸度计的使用，照蛋器使用。

六、实验条件

1、主要仪器

照蛋器、蛋白蛋黄分离器，酸度计、恒温水浴、游标卡尺，显微镜，天平，蛋压力测定器，培养皿。

2、试剂

重蒸馏水或离子交换水配制，2%复红或2%桔黄G，酒精，美兰或高锰酸钾，浓盐酸。

3、测定食品

市售鲜蛋。

七、实验步骤

一、蛋的新鲜度检验

（一）壳蛋检验

1. 感官检验

凭借检验人员的感官器官鉴别蛋的质量，主要靠眼看、手摸、耳听、鼻嗅4种方法进行综合判定。外观检查虽简便，但对蛋的鲜陈、好坏只能有个大概的鉴别。

（1）检验方法：逐个拿出待检蛋，先仔细观察其形态、大小、色泽、蛋壳的完整性和清洁度等情况；然后仔细观察蛋壳表面有无裂痕和破损等；利用手指摸蛋的表面和掂重，必要时可把蛋握在手中使其互相碰撞以听其声响；最后嗅检蛋壳表面有无异常气味。

（2）判定标准

①新鲜蛋：蛋壳表面常有一层粉状物；蛋壳完整而清洁，无粪污、无斑点；蛋壳无凹凸而平滑，壳壁坚实，相碰时发清脆而不发哑声；手感发沉。

②破蛋类：

a裂纹蛋（哑子蛋）：鲜蛋受压或震动使蛋壳破裂成缝而壳内膜未破，将蛋握在手中相碰发出哑声。

B格窝蛋：鲜蛋受挤压或震动使鲜蛋蛋壳局部破裂凹下而壳内膜未破。

C流清蛋：鲜蛋受挤压、碰撞而破损，蛋壳和壳内膜破裂而蛋白液外流。

③劣质蛋：外观往往在形态、色泽、清洁度、完整性等方面有一定的缺陷。如腐败蛋外壳常呈乌灰色；受潮霉蛋外壳多污秽不洁，常有大理石样斑纹；孵化或漂洗的蛋，外壳异常光滑，气孔较显露。有的蛋甚至可嗅到腐败气味。

2. 灯光透视法

利用照蛋器的灯光来透视检蛋，可见到气室的大小、内容物的透光程度、蛋黄移动的阴影及蛋内有无污斑、黑点和异物等。灯光照蛋方法简便易行，对鲜蛋的质量有决定性把握。

（1）检验方法

①照蛋：在暗室中将蛋的大头紧贴照蛋器

的洞口上，使蛋的纵轴与照蛋器约成30。倾

斜，先观察气室大小和内容物的透光程度，然后上下左右轻轻转动，根据蛋内容物移动情况来判断气室的稳定状态和蛋黄、胚盘的稳定程序，以及蛋内有无污斑、黑点和游动物等。

②气室测量：蛋在贮存过程中，由于蛋内水分不断蒸发，致使气

图 1 气室测量规尺室空间日益增长。因此，测定气室的高度，有助于判定蛋的新鲜程度。

气室的测量是由特制的气室测量规尺测量后，加以计算来完成。气室测量规尺是一个刻有平行线的半圆形切口的透明塑料板。测量时，先将气室测量规尺固定在照蛋孔上缘，将蛋的大头端向上正直地嵌入半圆形的切口内，在照蛋的同时即可测出气室的高度与气室的直径，读取气室左右两端落在规尺刻线上的数值（即气室左、右边的高度），按下式计算：图1 气室测量规尺

气室左边的高度+气室右边的高度气室高度=

2

（2）判定标准

①最新鲜蛋：透视全蛋呈桔红色，蛋黄不显现，内容物不流动，气室高4mm以内。

②新鲜蛋：透视全蛋呈红黄色，蛋黄所在处颜色稍深，蛋黄稍有转动，气室高5-7mm以内，此系产后约2周以内的蛋，可供冷冻贮存。

③普通蛋：内容物呈红黄色，蛋黄阴影清楚，能够转动，且位置上移，不再居于中央。气室高度10mm以内，且能动。此系产后2-3个月左右的蛋，应速销售，不宜贮存。

④可食蛋：因浓蛋白完全水解，蛋黄显见，易摇动，且上浮而接

近蛋壳（贴壳蛋）。气室移动，高达10mm以上。这种蛋应快速销售，只作普通食用蛋，不宜作蛋制品加工原料。

⑤次品蛋（结合将蛋打开检查）

a热伤蛋：鲜蛋因受热时间较长，胚珠变大，但胚胎不发育（胚胎死亡或未受精）。照蛋时可见胚珠增大，但无血管。

b早期胚胎发育蛋：受精蛋因受热或孵化而使胚胎发育。照蛋时，轻者呈现鲜红色小血圈（血圈蛋），稍重者血圈扩大，并有明显的血丝（血丝蛋）。

c红贴壳蛋：蛋在贮存时未翻动或受潮所致。蛋白变稀，系带松驰。因蛋黄比重小于蛋白，故蛋黄上浮，且靠边贴于蛋壳上。照蛋时见气室增大，贴壳处呈红色，称红贴壳帽。打开后蛋壳内壁可见蛋黄粘连痕迹，蛋黄与蛋白界限分明，无异味。

d轻度黑贴壳蛋：红贴壳蛋形成日久，贴壳处霉菌侵入生长变黑，照蛋时蛋黄粘壳部分呈黑色阴影，其余部分蛋黄仍呈深红色。打开后可见贴壳处有黄中带黑的粘连痕迹，蛋黄与蛋白界限分明，无异味。

e散黄蛋：蛋受剧烈震动或帽贮存时空气不流通，受热受潮，在酶的作用下，蛋白变稀，水分渗入蛋黄而使其膨胀，蛋黄膜破裂。照蛋时蛋黄不完整或呈不规划云雾状。打开后黄白相混，但无异味。

f.轻度霉蛋：蛋壳外表稍有霉迹。照蛋时见壳膜内壁有霉点，打开后蛋液内无霉点，蛋黄蛋白分明，无异味。

⑥变质蛋和孵化蛋

a重度黑贴壳蛋：由轻度黑贴壳蛋发展而成。其粘贴着的黑色部

分超过蛋黄面积1/2以上，蛋液有异味。

b重度霉蛋：外表霉迹明显。照蛋时见内部有较大黑点或黑斑。打开后蛋膜及蛋液内均有霉斑，蛋白液呈冻样霉变，并带有严重霉气味。

c泻黄蛋：蛋贮存条件不良，微生物进入蛋内并大量生长繁殖，在蛋内微生物作用下，引起蛋黄膜破裂而使蛋黄与蛋白相混。照蛋时黄白混杂不清，呈灰黄色。打开后蛋液呈灰黄色。变质，混浊，有不愉快气味。

d黑腐蛋：又称老黑蛋、臭蛋，是由上述各种劣质蛋和变质蛋继续变质而成。蛋壳呈乌灰色，甚至因蛋内产生的大量硫化氢气体而膨胀破裂，照蛋时全蛋不透光，呈灰黑色，打开后蛋黄蛋白分不清，呈暗黄色、灰绿色或黑色水样弥漫状，并有恶嗅味或严重霉味。

e晚期胚胎发育蛋（孵化蛋）：照蛋时，在较大的胚胎周围有树枝状血丝、血点，或已能观察到小雏体的眼睛或者已有成形的死雏。

以上变质蛋和孵化蛋禁止食用，决不允许加工成蛋制品。

（二）开蛋检验

1. 蛋黄指数的测定

（1）原理：蛋黄指数（又称蛋黄系数）是蛋黄高度除以蛋黄横径所得的商。蛋越新鲜，蛋黄膜包得越紧，蛋黄指数就越高；反之，蛋黄指数就越低，因此，蛋黄指数可表明蛋的新鲜程度。

（2）操作方法：把鸡蛋打在一洁净、干燥的平底白瓷盘内，用蛋黄指数测定仪量取蛋黄最高点的高度和最宽处的宽度。测量时注意不

要弄破蛋黄膜。

（3）计算

蛋黄高度（mm）

蛋黄指数=

蛋黄宽度（mm）

（4）判定标准：新鲜蛋的蛋黄指数一般为0.36-0.44。

2. 蛋pH值的测定

(1)原理：蛋在储存时，由于蛋内CO2逸放，加之蛋白质在微生物和自溶酶的作用下不断分解，产生氮及氨态化合物，使蛋内pH向碱性方向变化

(2)操作方法：将蛋打开,取1份蛋白(全蛋或蛋黄)于9份水混匀,用酸度计测定pH值。

(3)判定标准：新鲜鸡蛋的pH为：蛋白7.3-8.0，全蛋6.7-7.1，蛋黄6.2-6.6。

二、蛋的物理性质检验

（一）蛋的重量

蛋的大小对消费者购买欲望影响很大，而且加工蛋制品时要求蛋的大小一致。因此，蛋的大小是很重要的物理指标，蛋的大小一般用重量表示。

1. 仪器：天平

2. 操作方法

取不同大小的蛋感官估重，然后用天平称重。如此分批反复练习，以达估重基本准确。

（二）蛋的形状测定

蛋的形状用蛋形指数表示。蛋形指数即蛋的纵径与蛋的横径之比。正常蛋为椭圆形，其中鸡蛋的指数多为1.30-1.35。由于圆形的蛋比筒形的蛋耐压性强，故包装运输时最好剔除筒形的畸形蛋，以免运输过程中破壳。

1. 仪器

游标卡尺

2. 操作方法

取蛋数枚，逐个用游标卡尺量出蛋的最长和和蛋的最宽处，用下式进行计算。

蛋长径

蛋形指数=

蛋短径

蛋形指数小于1.30者为球形，大于1.35者为长形。比较鸡、鸭和鹅的蛋形指数。

（三）蛋的耐压度测定

蛋的耐压性即蛋最大限度能接受的压力，蛋的耐压性在蛋的包装和运输中有重要的意义，蛋的长轴耐压性比短轴强，筒形蛋耐压性最小。

1. 仪器

专用蛋压力测定器。

2. 操作方法

（1）扭松螺旋，将蛋大头向上放置，并扭紧螺旋至适当的紧度。

（2）将“操作器”打开（即由右扭向左侧搬动）

（3）按“开动按扭”，计算器则转动，当达到能接受的最大力时，计算器上的指针就自动停止移动。观察红针所指示的数，即为该蛋的最大耐压力，单位为Mpa。一般耐压为0.32-0.4MPa。

（4）将“操作器”恢复原状（即自左向右搬动）。取出蛋，并扭动计算器上的调节器，使红针恢复至“0”。

（四）蛋壳厚度

用蛋壳厚度测定仪或游标卡尺测定。取蛋壳的不同部位，分别测定其厚度，然后求出平均厚度。也可只取中间部位的蛋壳，除去壳内膜后测出厚度，以此厚度代表该类蛋的蛋壳厚度。

（五）蛋壳结构观察

1. 气孔及其数量，取蛋壳一块，剥下蛋壳膜，用滤纸吸干蛋壳，再用乙醚或酒精除去油脂，然后在蛋壳内面滴上美兰或高锰酸钾溶液，约经15-20min，蛋壳表面即显出许多兰点或紫红点，用低倍显微镜观察并计数1cm2的气孔数。

2. 蛋壳结构：取蛋壳一小块，放入50ml的烧杯中，加2ml浓盐酸，就可观察到碳酸钙被溶解，二氧化碳产生，最后只剩下一层有机膜。

六、壳内膜与蛋白膜的结构

在气室处用镊子小心取下壳内膜和蛋白膜，于水中展开成薄膜，分别铺在载玻片上，再用2%复红和2%桔黄G按1：1混合液滴在膜上染色10min，然后用水冲去染色液，用滤纸吸去水分，并在酒精灯上稍烘一下，即可在高倍显微镜下观察，将观察结果各绘一图。

七、蛋内容物的观察

1. 蛋白结构：将蛋打开，把内容物小心倒地培养皿中，观察稀薄蛋白和浓厚蛋白，再用剪刀剪穿蛋白层，内稀蛋白就可从剪口处流出，同时观察系带的状况。

2. 蛋黄结构：用蛋白黄分离器或窗纱将蛋白和蛋黄分开，观察蛋黄膜，蛋黄上的胚盘状况，为观察蛋黄的层次和蛋黄心，可将蛋煮熟，用快刀沿长轴切开，可看到黄白相间的蛋黄层次和位于中心呈白色的蛋黄心。

八、禽蛋的组成

在蛋内容物观察时，分别将蛋壳、蛋白和蛋黄称重，并计算其所占全蛋重量的百分率。

八、思考题

分析蛋在贮藏中发生变化。

九、实验报告

1、预习报告

2、实验记录

3、实验报告

独立完成实验报告并按时提交正式实验报告，用学校统一要求实

验报告纸书写。

十、注意事项及其它说明

1、实验前必须对所做实验进行预习，提交预习报告。

2、进入实验室必须穿白大褂，不得大声喧哗，不准在实验室吃东西。

3、严格按照老师要求动手操作，确保实验过程安全。

土的物理性质指标

第一章 土的物理性质及工程分类 第一节 土的组成与结构 一、 土的组成 天然状态下的土的组成（一般分为三相） ⑴ 固相：土颗粒—构成土的骨架决定 土的性质—大小 、形状、 成分、组成、排列 ⑵ 液相：水和溶解于水中物质 ⑶ 气相：空气及其他气体 （1）干土=固体+气体（二相） （2）湿土=固体+液体+气体（三相） （3）饱和土=固体+液体（二相） 二、土的固相 （一）、土的矿物成分和土中的有机质。 土粒的矿物成分不同、粗细不同、形状不同、土的性质也不同 矿物成分取决于（1）成土母岩的成分 （2）所经受的风化作用①物理风化——原生矿物（化学成分无变化） ②化学风化——次生胯矿物（化学成分变化） 次生矿物（1）三大黏土矿物①高岭石（土） ②伊利石（土） ③蒙脱石（土） （2）水溶盐①难溶：CaCO 3 ②中溶：石膏 CaSO4.2H2O ③易溶：NaCl kcl CaCl2 K Na 的 SoO42- CO 3 2- 2.各粒组中所含的主要矿物成分 土颗粒据粒组范围划分不同的粒组名称 石英、长石——砾石、砂的主要矿物成分——性质稳定、强度高 云母——薄片状——强度低、压缩性大、易变形 粘土矿物——亲水性、粘聚性、可塑性、膨胀性、收缩性 （1） 蒙脱石——透水性小多个晶体层——结构不稳定、颗粒最小、亲水性 （2） 伊利石——介于两者之间，较接近蒙脱石 （3） 高岭石——颗粒相对较大——亲水性较弱晶体结构较稳定 ρd 粘土中的水溶盐 3.土中的有机质——亲水性强，压缩性大，强度低 （二）土的粒组划分 （三）土的颗粒级配 1． 颗粒大小分析试验——颗分试验 方法（1）筛分法：适用60—0.075mm 的粗粒土 （2）密度计法：适用小于0.075mm 的细粒土 2． 颗粒级配曲线——半对数坐标系 3． 级配良好与否的判别 （一） 定性判别（1）坡度渐变——大小连续——连续级配 （级配曲线）（2）水平段（台阶）——缺乏某些粒径——不连续级配 （4） 曲线形状平缓——粒径变化范围大——不均匀——良好 （5） 曲线形状较陡——变化范围小——均匀——不良 （二） 定量判别 （1）不均匀系数 10 60d d C u

01第一章 土的物理性质及工程分类

兰州交通大学博文学院教案 课题: 第一章土的物理性质及工程分类 一、教学目的：1.了解土的生成和工程力学性质及其变化规律； 2.掌握土的物理性质指标的测定方法和指标间的相互转换； 3.熟悉土的抗渗性与工程分类。 二、教学重点：土的组成、土的物理性质指标、物理状态指标。 三、教学难点：指标间的相互转换及应用。 四、教学时数： 6 学时。 五、习题：

第一章土的物理性质及工程分类 一、土的生成与特性 1.土的生成 工程领域土的概念：土是指覆盖在地表的没有胶结和弱胶结的颗粒堆积物，土与岩石的区分仅在于颗粒胶结的强弱，土和石没有明显区分。 土的生成:岩石在各种风化作用下形成的固体矿物、流体水、气体混合物。 不同风化形成不同性质的土，有下列三种： （1）物理风化：只改变颗粒大小，不改变矿物成分。由物理风化生成土为粗粒土（如块碎石、砾石、砂土），为无粘性土。 （2）化学风化：矿物发生改变，生成新成分—次生矿物。由化学风化生成土为细粒土，具有粘结力（粘土和粘质粉土），为粘性土。 （3）生物风化：动植物与人类活动对岩体的破坏。矿物成分没有变化。 2.土的结构和构造 （1）土的结构 定义：土颗粒间的相互排列和联结形式称为土的结构。 1)种类： ●单粒结构：每一个颗粒在自重作用下单独下沉并达到稳态。 ●蜂窝结构：单个下沉，碰到已下沉的土颗粒，因土粒间分子引力大于重力不再下沉，形成大孔隙蜂窝状结构。 ●絮状结构：微粒极细的粘土颗粒在水中长期悬浮，相互碰撞吸引形成小链环状土集粒。小链之间相互吸引，形成大链环，称絮状结构。 图1.1 土的结构 3）工程性质： 密实的单粒结构工程性质最好，蜂窝结构与絮状结构如被扰动破坏天然结构，则强度低、压缩性高，不可用做天然地基。

建筑材料的物理性质

建筑材料的物理性质 材料是构成建筑物的物质基础。直接关系建筑物的安全性、功能性、耐久性和经济性。用于建工.程的材料要承受各种不同的力的作用。例如结构中的梁、板、柱应其有承受荷载作用的力学性能；墙体的材料应接有抗冻、绝热、隔声等性能;地而的材料应具有耐磨性能等。一般来说.材料的性质可以分为4个方面：物理性质、力学性质、化学性质和耐久性。 一、物理性能 1、密度 密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。按式（2-1）计算： 材料在绝对密实状态下的体积.是指不包括材料孔隙在内的体积。建筑材料中，除钢材、玻璃等少数材料接近于绝对密实外，绝大多数材料都含有一定的孔隙，如砖、石材等。而孔隙又可分为开口孔隙和闭口孔隙。 在测定有孔隙材料的密度时，为了排除其内部孔隙，应将材料磨成细粉(粒径小于0.2mm)，经干燥后用密度瓶测定其体积。材料磨得越细，测得的密度就越准确。 2、表观密度 表观密度是指材料在自然状态下，单位体积的质量。按式（2-2）计算： 材料的表观体积是指包含材料内部孔隙在内的体积。对外形规则的材料，其几何体积即为表观体积，对外形不规则的材料，可用排水法求得，但要在材料表面预先涂上蜡，以防水分渗入材料内部而使测值不准。当材料的孔隙内含有水分时，其质量和体积均有所变化，表观密度一般变大。所以测定材料的表观密度有气干状态下测得的值和绝对干燥状态下测得的值(干表观密度)口在进行材料对

比试验时，以干表观密度为准。 3、堆积密度 堆积密度是指散粒或粉状材料，在自然堆积状态下单位体积的质量。按式（2-3）计算： 材料的堆积体积既包含了颗粒内部的孔隙，又包含了颗粒之间的空隙。堆积密度的大小不但取决于材料颗粒的表观密度，而且还与堆积的密实程度、材料的含水状态有关。 表2-1 常用建筑材料的密度、表观密度、堆积密度 4、密实度 密实度是指材料体积内被固体物质所充实的程度。以D表示，按式（2-4）计算：

第一章土的物理性质及工程分类及答案

第一章土的物理性质及工程分类 一、思考题 1、土是由哪几部分组成的？ 2、建筑地基土分哪几类？各类土的工程性质如何？ 3、土的颗粒级配是通过土的颗粒分析试验测定的，常用的方法有哪些？如何判断土的级配情况？ 4、土的试验指标有几个？它们是如何测定的？其他指标如何换算？ 5、粘性土的含水率对土的工程性质影响很大，为什么？如何确定粘性土的状态？ 6、无粘性土的密实度对其工程性质有重要影响，反映无粘性土密实度的指标有哪些？ 二、选择题 1、土的三项基本物理性质指标是（） A、孔隙比、天然含水率和饱和度 B、孔隙比、相对密度和密度 C、天然重度、天然含水率和相对密度 D、相对密度、饱和度和密度 2、砂土和碎石土的主要结构形式是（） A、单粒结构 B、蜂窝结构 C、絮状结构 D、层状结构 3、对粘性土性质影响最大的是土中的( ) A、强结合水 B、弱结合水 C、自由水 D、毛细水 4、无粘性土的相对密实度愈小，土愈（） A、密实 B、松散 C、居中 D、难确定 5、土的不均匀系数C u 越大，表示土的级配（） A、土粒大小不均匀，级配不良 B、土粒大小均匀，级配良好 C、土粒大小不均匀，级配良好 6、若某砂土的天然孔隙比与其能达到的最大孔隙比相等，则该土（） A、处于最疏松状态 B、处于中等密实状态 C、处于最密实状态 D、无法确定其状态 7、无粘性土的分类是按（） A、颗粒级配 B、矿物成分 C、液性指数 D、塑性指数 8、下列哪个物理性质指标可直接通过土工试验测定（） A、孔隙比 e B、孔隙率 n C、饱和度S r D、土粒比重 d s 9、在击实试验中，下面说法正确的是（） A、土的干密度随着含水率的增加而增加 B、土的干密度随着含水率的增加而减少 C、土的干密度在某一含水率下达到最大值，其它含水率对应干密度都较小 10、土粒级配曲线越平缓，说明（）

材料的基本物理性质1

项目一建筑材料基本性质 （1）真实密度（密度） 岩石在规定条件(105土5)℃烘干至恒重，温度 20℃)下，单位矿质实体体积(不含孔隙的矿质实体的体积)的质量。真实密度用ρ t表示，按下式计算： 式中：ρt——真实密度，g/cm3 或 kg/m3； m s——材料的质量，g 或 kg； Vs——材料的绝对密实体积，cm3或 m3。 ??因固 ??测定方法：氏比重瓶法 将石料磨细至全部过0.25mm的筛孔，然后将其装入比重瓶中，利用已知比重的液体置换石料的体积。（2）毛体积密度 岩石在规定条件下，单位毛体积(包括矿质实体和孔隙体 积)质量。毛体积密度用ρ d表示，按下式计算：

式中：ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3； m s——材料的质量，g 或 kg； Vi、Vn——岩石开口孔隙和闭口孔隙的体积，cm3或m3。（3）孔隙率 岩石的孔隙率是指岩石部孔隙的体积占其总体积的百分率。孔隙率n按下式计算： 式中：V——岩石的总体积，cm3或 m3； V0——岩石的孔隙体积，cm3或 m3； ρd——岩石的毛体积密度, g/cm3或 kg/m3 ρt——真实密度, g/cm3或 kg/m3。 2、吸水性 、岩石的吸水性是岩石在规定的条件下吸水的能力。 、岩石与水作用后，水很快湿润岩石的表面并填充了岩石的孔隙，因此水对岩石的破坏作用的大小，主要取决于岩石造岩矿物性质及其组织结构状态(即孔隙分布情况和孔

隙率大小)。为此，我国现行《公路工程岩石试验规程》规定，采用吸水率和饱水率两项指标来表征岩石的吸水性。（1）吸水率 岩石吸水率是指在室常温(202℃)和大气压条件下，岩石试件最大的吸水质量占烘干(1055℃干燥至恒重)岩石试件质量的百分率。 吸水率ｗa的计算公式为： 式中：m h——材料吸水至恒重时的质量（g）； m g——材料在干燥状态下的质量（g）。 （2）饱和吸水率 在强制条件下（沸煮法或真空抽气法），岩石在水中吸收水分的能力。 吸水率ｗsa 的计算公式为： 式中：m b——材料经强制吸水至饱和时的质量（g）； m g——材料在干燥状态下的质量（g）。 饱水率的测定方法(JTG E41—2005)： 采用真空抽气法。因为当真空抽气后占据岩石孔隙部的空气被排出，当恢复常压时，则水即进入具有稀薄残压的

材料物理性能

材料物理性能 第一章、材料的热学性能 一、基本概念 1.热容：物体温度升高1K 所需要增加的能量。（热容是分子热运动的能量随温度变化的一个物理量）T Q c ??= 2.比热容：质量为1kg 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。[ 与 物质的本性有关，用c 表示，单位J/(kg ·K)]T Q m c ??=1 3.摩尔热容：1mol 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。用Cm 表示。 4.定容热容：加热过程中，体积不变，则所供给的热量只需满足升高1K 时物体内能的增加，不必再以做功的形式传输，该条件下的热容： 5.定压热容：假定在加热过程中保持压力不变，而体积则自由向外膨胀，这时升高1K 时供 给 物体的能量，除满足内能的增加，还必须补充对外做功的损耗。 6.热膨胀：物质的体积或长度随温度的升高而增大的现象。 7.线膨胀系数αl ：温度升高1K 时，物体的相对伸长。t l l l ?=?α0 8.体膨胀系数αv ：温度升高1K 时，物体体积相对增长值。t V V t t V ??= 1α 9.热导率（导热系数）λ：在 单位温度梯度下，单位时间内通过单位截面积的热量。（标志 材 料热传导能力，适用于稳态各点温度不随时间变化。)q=-λ△T/△X 。 10.热扩散率（导温系数）α：单位面积上，温度随时间的变化率。α=λ/ρc 。α表示温度变化的速率（材料内部温度趋于一致的能力。α越大的材料各处的温度差越小。适用于非稳态不稳定的热传导过程。本质仍是材料传热能力。）。 二、基本理论

1.德拜理论及热容和温度变化关系。 答：⑴爱因斯坦没有考虑低频振动对热容的贡献。 ⑵模型假设：①固体中的原子振动频率不同；处于不同频率的振子数有确定的分布函数； ②固体可看做连续介质，能传播弹性振动波； ③固体中传播的弹性波分为纵波和横波两类； ④假定弹性波的振动能级量子化，振动能量只能是最小能量单位hν的整数倍。 ⑶结论：①当T》θD时，Cv,m=3R；在高温区，德拜理论的结果与杜隆-珀蒂定律相符。 ②当T《θD时，Cv,m∝3T。 ③当T→0时，Cv,m→0，与实验大体相符。 ⑷不足：①由于德拜把晶体看成连续介质，对于原子振动频率较高的部分不适用； ②晶体不是连续介质，德拜理论在低温下也不符； ③金属类的晶体，没有考虑自由电子的贡献。 2.热容的物理本质。 答：温度一定时，原子虽然振动，但它的平衡位置不变，物体体积就没变化。物体温度升高了，原子的振动激烈了，但如果每个原子的平均距离保持不变，物体也就不会因为温度升高而发生膨胀。 【⑴反映晶体受热后激发出的晶格波和温度的关系； ⑵对于N个原子构成的晶体，在热振动时形成3N个振子，各个振子的频率不同，激发出的声子能力也不同； ⑶温度升高，晶格的振幅增大，该频率的声子数目也增大； ⑷温度升高，在宏观上表现为吸热或放热，实质上是各个频率声子数发生变化。材料物理的解释】 3.热膨胀的物理本质。 答：由于原子之间存在着相互作用力，吸引力与斥力。力大小和原子之间的距离有关（是非线性关系，引力、斥力的变化是非对称的），两原子相互作用是不对称变化，当温度上升，势能增高，由于势能曲线的不对称性必然导致振动中心右移。即原子间距增大。 ⑴T↑原子间的平均距离↑r＞r0吸引合力变化较慢 ⑵T↑晶体中热缺陷密度↑r＜r0排斥合力变化较快 【材料质点间的平均距离随温度的升高而增大（微观），宏观表现为体积、线长的增大】 4.固体材料的导热机制。 答：⑴固体的导热包括：电子导热、声子导热和光子导热。 ①纯金属：电子导热是主要机制； ②合金：声子导热的作用增强； ③半金属或半导体：声子导热、电子导热； ④绝缘体：几乎只有声子导热一种形式，只有在极高温度下才可能有光子导热存在。 ⑵气体：分子间碰撞，可忽略彼此之间的相互作用力。 固体：质点间有很强的相互作用。 5.焓和热容与加热温度的关系。P11。图1.8 ⑴①有潜热，热容趋于无穷大；⑵①无潜热，热容有突变

材料物理性能.

※ 材料的导电性能 1、 霍尔效应 电子电导的特征是具有霍尔效应。 置于磁场中的静止载流导体，当它的电流方向与磁场方向不一致时，载流导体上平行于电流和磁场方向上的两 个面之间产生电动势差，这种现象称霍尔效应。 形成的电场E H ，称为霍尔场。表征霍尔场的物理参数称为霍尔系数，定义为： 霍尔系数R H 有如下表达式：e n R i H 1 ± = 表示霍尔效应的强弱。霍尔系数只与金属中自由电子密度有关 2、 金属的导电机制 只有在费密面附近能级的电子才能对导电做出贡献。 利用能带理论严格导出电导率表达式： 式中： nef 表示单位体积内实际参加传导过程的电子数； m *为电子的有效质量，它是考虑晶体点阵对电场作用的结果。 此式不仅适用于金属，也适用于非金属。能完整地反映晶体导电的物理本质。 量子力学可以证明，当电子波在绝对零度下通过一个完整的晶体点阵时，它将不受散射而无阻碍的传播，这时 电阻为零。只有在晶体点阵完整性遭到破坏的地方，电子波才受到散射(不相干散射)，这就会产生电阻——金属产生电阻的根本原因。由于温度引起的离子运动(热振动)振幅的变化(通常用振幅的均方值表示)，以及晶体中异类原子、位错、点缺陷等都会使理想晶体点阵的周期性遭到破坏。这样，电子波在这些地方发生散射而产生电阻，降低导电性。 3、 马西森定律 （P94题11） 试说明用电阻法研究金属的晶体缺陷（冷加工或高温淬火）时威慑年电阻测量要在低温下进行。 马西森（Matthissen ）和沃格特（V ogt ）早期根据对金属固溶体中的溶质原子的浓度较小，以致于可以略去它们 之间的相互影响，把金属的电阻看成由金属的基本电阻ρL(T)和残余电阻ρ?组成，这就是马西森定律（ Matthissen Rule ），用下式表示： ρ?是与杂质的浓度、电缺陷和位错有关的电阻率。 ρL(T)是与温度有关的电阻率。 4、 电阻率与温度的关系 金属的温度愈高，电阻也愈大。 若以ρ0和ρt 表示金属在0 ℃和T ℃温度下的电阻率，则电阻与温度关系为: 在t 温度下金属的电阻温度系数： 5、 电阻率与压力的关系 在流体静压压缩时，大多数金属的电阻率降低。 在流体静压下金属的电阻率可用下式计算 式中：ρ0表示在真空条件下的电阻率；p 表示压力；φ是压力系数(负值10-5~10-6 )。 正常金属（铁、钴、镍、钯、铂等），压力增大，金属电阻率下降；反常金属（碱土金属和稀土金属的大部分） 6、 缺陷对电阻率的影响：不同类型的缺陷对电阻率的影响程度不同，空位和间隙原子对剩余电阻率的影响和金属 杂质原子的影响相似。点缺陷所引起的剩余电阻率变化远比线缺陷的影响大。

材料基本物理性质试验报告

《土木工程材料》试验报告 项目名称：材料基本物理性质试验 报告日期：2011-11-02 小组成员：

材料基本物理性质试验 - 2 - 1. 密度试验（李氏比重瓶法） 1.1 试验原理 石料密度是指石料矿质单位体积（不包括开口与闭口孔隙体积）的质量。 石料试样密度按下式计算（精确至0.01g ／cm 3）： gfdgfbg 感d 式中： t ρ──石料密度，g ／cm 3； 1m ──试验前试样加瓷皿总质量，g ； 2m ──试验后剩余试样加瓷皿总质量，g ； 1V ──李氏瓶第一次读数，mL （cm 3）； 2V ──李氏瓶第二次读数，mL （cm 3）。 1.2 试验主要仪器设备 李氏比重瓶（如图1-1）、筛子（孔径0.25mm ）、烘箱、干燥器、天平（感量0.001g ）、温度计、恒温水槽、粉磨设备等。 1.3 试验步骤 (1)将石料试样粉碎、研磨、过筛后放入烘箱中，以100℃±5℃的温度烘干至恒重。烘干后的粉料储放在干燥器中冷却至室温，以待取用。 (2)在李氏瓶中注入煤油或其他对试样不起反应的液体至突颈下部的零刻度线以上，将李氏比重瓶放在温度为（t ±1）℃的恒温水槽内（水温必须控制在李氏比重瓶标定刻度时的温度），使刻度部分进入水中，恒温0.5小时。记下李氏瓶第一次读数V 1（准确到0.05mL ，下同）。 (3)从恒温水槽中取出李氏瓶，用滤纸将李氏瓶内零点起始读数以上的没有的部分擦净。 （4）取100g 左右试样，用感量为0.001g 的天平（下同）准确称取瓷皿和试样总质量m 1。用牛角匙小心将试样通过漏斗渐渐送入李氏瓶内（不能大量倾倒，因为这样会妨碍李氏瓶中的空气排出，或在咽喉部分形成气泡，妨碍粉末的继续下落），使液面上升至20mL 刻度处（或略高于20mL 刻度处） ，注意勿使石粉粘附于液面以上的瓶颈内壁上。摇动李氏瓶，排出其中空气，至液体不再发生气泡为止。再放入恒温 咽喉部分 2 12 1V V m m t --= ρ比重瓶

材料物理性能

《材料物理性能》 一、试用外斯分子场理论说明铁磁性形成的条件,并用技术磁化理论说明磁滞 回线的形成。(15分)

、 二、试说明压电体、热释电体、铁电体各自在晶体结构上的特点。(10分) 答：对压电晶体而言，从晶体结构上分析，要求结构上没有对称中心，而且结构上必须带有正、负电荷的质点，即存在离子或离子团。也就是说压电体必须是离子晶体或者由离子团组成的分子晶体；而具有压电效应的晶体必须还要具有自发极化的特性在结构上要求具有极性轴；对铁电体而言，也必须具有自发极化的特性，在结构上满足产生电滞回线。

三、 考虑一个处在垂直于轨道平面的电场中的氢原子基态的半经典模型，证明 氢原子的极化率304H H r απε=，H r 为未受微扰轨道的半径。(10分)

四、导出爱因斯坦热容和德拜热容的表达式，并讨论高温和低温极限下的性 质。(15分) 解：在热力学里，固体的定容和定压比热分别定义为， 》 频谱分布应满足， 可求出比热的表式为， 讨论比热问题时，关键在于如何求出晶格振动的频率分布。 爱因斯坦模型： 爱因斯坦模型认为固体中各原子的频动相互独立，所有原子那以相同的角频率振动，因而晶格振动能量， 晶格定容比热为， 》 式中，称为爱因斯坦比热函数。通常引入爱因斯坦温度，它与角频率的关系为：。因此， 上更快地趋近零，与实验结果偏离。

德拜模型： 德拜比热模型的主要特点是把晶格看作是各向同性的连续介质，格波成为弹性波，用弹性波的声学谱代替单一的爱因斯坦频率，并假定格波的总数为3N(N代表晶体中原子的总数)，晶格热容量等于各种模的弹性波对比热的贡献的总和。可求得德拜模型下弹性波的频谱分布为， 因此，比热为： # 。

土的物理性质

第一章土的物理性质 第一节土的成因和工程特性 第二节土的组成及结构构造 一、名词解释 1粒径：土粒的直径大小。 2粒组：实际工程中常按粒径大小将土粒分组，粒径在某一范围之内的分为一组。 3粒径级配：各粒组的质量占土粒总质量的百分数。 4筛分法：适用粒径大于0.075mm的土。利用一套孔径大小不同的标准筛子，将称过质量的干土过筛，充分筛选，将留在各级筛上的土粒分别称重，然后计算小于某粒径的土粒含量。 5土的结构：指土中颗粒之间的联系和相互排列形式。 6土的构造：指同一土层中成分和大小都相近的颗粒或颗粒集合体相互关系的特征。 7土的有效粒径（d10）：小于某粒径的土粒质量累计百分数为10％时，相应的粒径。 二、填空题 1.平缓大好良好 2．压缩性高承载力低渗透性强 3.单粒结构蜂窝结构絮状结构4.Cu≥5且Cc＝1～3 5.固液 6固，液，气 7.缺乏某些粒径——不连续级配 8.不均匀系数Cu。 9. 小 10. B，A 11.二相土三相土二相土 三、选择题 1．C 2．C 3．B 4．B 5．A 6．C 7．A 第三节土的物理性质指标 一、名词解释 1.土的含水量ω：是指土中水的质量和土粒质量之比或重力之比。 2.土的密度ρ：指单位体积土的质量。 ρ：土中孔隙完全被水充满时单位体积土的质量。 3.饱和密度 sat 4.干密度ρd：单位体积土中土粒的质量。 5.土粒相对密度 Gs: 是土粒的质量与同体积纯蒸馏水在4℃时的质量之比。 6.孔隙比e:是指土中孔隙的体积与土粒体积之比。 7.孔隙率n:是指土中孔隙的体积与土的总体积之比。 8.土的饱和度Sr：是指土中水的体积与孔隙体积之比。

材料物理性能

2.杜隆-珀替定律（元素的热容定律）：恒压下元素的原子热容为25/(K.mol);热容与温度无关奈曼-柯普定律化合物的热容定律：化合物分子热容等于构成此化合物各元素原子热容之和。 4. 5.热膨胀与化学键关系：对分子晶体，分子间是弱的范德华力作用，膨胀系数大；共价键的材料如金刚石作用力很强，对高聚物沿链方向共价键连接，垂直链的方向近邻分子间是弱范德华力因此结晶高聚物和取向高聚物热膨胀有很大各向异性，高聚物热膨胀系数比金属高 7.钢中A、M、F热膨胀系数大小：A＞F＞M 8.Me对膨胀系数的影响：主要取决于形成K还是固溶于F中，前者使α增大后者减小。 9.金属、高聚物、无机非金属热传导大小和传导机制：热导率λ是指单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。金属中有大量质量很轻的自由电子，能迅速传递热，无机非金属中自由电子很少，晶格振动是主要导热机制，低温声子导热（声频支格波—弹性波—声波—声子），高温时光子导热；绝缘材料声子导热；高聚物声子热传导机制在低温区，随着温度升高，λ增大；温度升至玻璃化温度时，λ出现极大值；温度高于玻璃化温度后，由于分子排列变得越来越疏松，λ也越来越小。 10.晶体中缺陷、杂质如何影响热导率：引起格波散射等效于声子平均自由程减小→↓λ 11.固溶体中溶质含量、性质如何影响热导率：溶质元素的质量大小与溶剂元素相差愈大取代后结合力改变愈大，对λ影响愈大，低温时影响随T↑而↑，T高于0.5德拜温度时，与T 无关原因：低温下声子传导的平均波长远大于点缺陷的线度，不引起散射，T↑平均波长↓→接近点缺陷线度→散射达到最大，再升温散射也不变化 12.抗热冲击断裂：抵抗无机材料发生瞬时断裂的性能抗热冲击损伤：抵抗材料在热冲击循环作用下表面发生开裂剥落以致最终破裂或变质的性能 13.多相材料产生热应力原因：不同相有不同膨胀系数，温度变化各相膨胀收缩量不同而相互牵制产生热应力 14.提高抗热冲击断裂措施：①↑材料强度σ↓弹性模量E，使σ/E↑，即提高材料的柔韧性能吸收较多的弹性应变能而不开裂，↑热稳定性②↑热导率λ，使R’↑，λ大→传热快→内外温差较快平衡，↓热应力聚集③↓热膨胀系数α④↓表面热传递系数h⑤↓产品有效厚度15.差热分析法（DTA）：在程序控制温度下将被测材料与参比物在相同条件下加热或冷却，测量试样与参比物之间温差随温度、时间的变化关系。参比物应为热惰性物质，即在整个测试温度范围内不发生分解相变破坏也不与试样化学反应，同时参比物的比热容热传导系数尽量与试样接近.热重分析法：在。。。下测量材料质量与温度关系 材料的光学性能 1.介质折射率为何大于1：设光在某种媒质中的速度为v，由于真空中的光速为c，所以这种媒质的绝对折射率公式：n=c/v在可见光范围内，由于光在真空中传播的速度最大，故其它介质的折射率都大于1 2.双折射：光通过除立方晶体以外的其他品型介质时，一般都要分为振动方向相互垂直、传播速度不等的两个波，它们分别形成两条折射光线，这个现象称为双折射。双折射光线中，平行于入射面的光线的折射率，称为常光折射率n0，不论入射光的入射角如何变化，n0始终为一常数，因而常光折射率严格服从折射定律。另一条与之垂直的光线的折射率、随入射线方向的改变而变化，称为非常光折射率ne，它不服从折射定律，随入射光的方向而变化。 3.决定反射的因素：取决于两种介质的相对折射率n21，若n1和n2相差很大，则界面反射损失就严重；若n1=n2，则R=0，，表明在垂直入射情况下，几乎没有反射。R表示反射系数，1-R为透射系数。 4.光吸收：光是一种能量流，在光通过物质传播时，会引起物质的价电子跃迁或使原子振动，从而使光能的一部分转变为热能，导致光能衰减，这种现象为光的吸收。选择吸收：同一物

金属材料物理性质说课稿

金属材料物理性质说课 稿 集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

金属材料稿 一：教材分析 本节课化学九年级下册第八单元课题1《金属材料》。金属材料是与我们的生活密切联系的教学内容，本课题分为两部分。第一部分主要介绍了几种重要金属的物理性质和用途以及两者之间的关系，第二部分重点介绍了合金。在本单元之前，已经学习了氧气、氢气和碳三种非金属单质，在此处又学习金属材料，使整个初中的化学教材，既有一定的非金属元素知识，又有一些金属元素的知识，这样，使整个初中化学的知识体系内容就比较完整了，体现了义务教育阶段化学学习的全面性 二：教学目标 知识与技能 （1）通过日常生活中广泛使用金属材料等具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。 （2）了解常见金属的物理性质，知道物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但同时还需考虑如价格、资源以及废料是否易于回收等其他因素。 （3）能区分生铁和钢，认识金属与金属材料的关系。 过程与方法 （1）引导学生自主实验探究金属的物理性质，培养学生的实验探究能力。 （2）通过讨论探究物质的性质与用途的关系，培养学生综合分析问题的能力。 （3）培养学生学会主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。 情感态度与价值观 通过日常生活中广泛应用金属材料的具体事例，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系。 三：目标重难点 （1）引导学生自主探究金属的物理性质。 （2）物质性质与用途之间的辩证关系。 重点的突出：为了突出本节课的重点我采用科学探究和分析归纳的教学方法。 目标难点 （1）培养学生运用探究方法得出相关结论的能力。 （2）提高学生综合分析问题的能力。 难点的突破：为了突破本节课的难点，我准备采用学生自主探究，合作学习相互交流，分析归纳的方式来学习。 四：说教学方法 根据化学课程标准“要培养学生科学探究能力，提高学生的科学素养”的要求，以及本节课的内容。我确定的教学方法是：采用实验探究法，按照提出问题—实验探究—观察分析—得出结论的程序实行探究式讨论教学设计意图：

建筑材料的基本性质整理

1、建筑材料的物理性质 ①材料的密度、表观密度、堆积密度 （1）密度：材料在绝对密度状态下单位体积的重量。 （2）表观密度：材料在自然状态下单位体积德重量。 （3）堆积密度：粉状或散粒材料在堆积状态下单位体积德重量。 ②材料的孔隙率空隙率 （1）孔隙率：材料体积内空隙体积所占的比例。 （2）空隙率：散装粒状材料在某堆积体积中，颗粒之间的空隙体积所占的比列。 ③材料的亲水性和憎水性 （1）润湿角的材料为亲水材料，如建材中的混凝土、木材、砖等。亲水材料表面做憎水处理，可提高其防水性能。 （2）润湿角的材料为亲水材料，如建材中的沥青、石蜡等。 ④材料的吸水性和吸湿性 （1）吸水性：在水中能吸收水分的性质。 吸水率 （2）吸湿性：材料吸收空气中水分的性质。 含水率。 ⑤材料的耐水性、抗渗性和抗冻性 （1）耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质。 （2）抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质。一般用渗透系数K或抗渗等级P表示。 混凝土材料的抗渗等级P=10H-1，H-六个试件中三个试件开始渗水时的水压力。 K越小或P越高，表明材料的抗渗性越好。 （3）抗冻性：材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻融循环作用而不破坏、强度又不明显降低的性质，常用抗冻等级F表示。 孔隙率小及具有封闭孔的材料有较高的抗渗性和抗冻性；具有细微而连通的空隙对材料的抗渗性和抗冻性不利。 （4）材料的导热性 导热性：材料传到热量的性质。用导热系数表示，通常将的材料称为绝热材料。 孔隙率越大、表观密度越小，导热系数越小。 2、建筑材料的力学性能 ①强度与比强度 强度是材料抵抗外力破坏的能力。 强度分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度和抗剪强度。孔隙率越大，强度越低。 比强度是按单位重量计算的材料强度，等于材料的强度与其表观密度之比。 ②弹性与塑性 （1）弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后，能完全恢复原来形状的性质。

建筑材料的基本物理性质

2.1 建筑材料的基本物理性质 建筑材料的基本物理性质，是指表示建筑材料物理状态特点的性质。它主要有密度、表观密度、堆积密度、密实度和孔隙率等。 1．密度 密度是指建筑材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。密度(ρ)可用下式表示： V m = ρ (2—1) 式中：ρ——密度，g ／cm 3； m ——材料的质量，g ； V ——材料在绝对密实状态下的体积，cm 3。 绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。除了钢材、玻璃等少数材料外，绝大多数材料是有一些孔隙的。测定有孔隙材料的密度时，应将材料磨成细粉，干燥后，用李氏瓶测定其体积。砖、石材等都用这种方法测定其密度。 2．表观密度 表观密度是指建筑材料在自然状态下，单位体积的质量。表观密度(o ρ)可用下式表示： o o V m = ρ (2—2) 式中：o ρ——表观密度，g ／cm 3或kg ／m 3。 m ——材料的质量，g 或kg ； V 0——材料在自然状态下的体积，cm 3或m 3。 材料的表观体积是指包含内部孔隙的体积。当材料内部孔隙含水时，其质量和体积均变化，故测定材料的表观密度时，应注意其含水情况。一般情况下，表观密度是指气干状况下的表观密度；而在烘干状态下的表观密度，称为干表观密度。 3．堆积密度 堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。堆积密度（o ρ'）可用下式表示： o ρ'=/ 0V m (2—3) 式中：ρ'——堆积密度，kg/m 3; m ——材料的质量，kg ； O V '——材料的堆积体积，m 3。 测定材料的堆积密度的时，材料的质量是指填充在一定容器内的材料质量，其堆积体积 是指所用容器的体积，因此，材料的堆积体积包含了颗粒之间的空隙 4．密实度与孔隙率 密实度是指材料体积内被固体物质充实的程度。密实度（D ）可用下列式计算：

材料物理性能简介

材料物理性能简介 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

<<材料物理性能>>基本要求 一，基本概念： 1.摩尔热容: 使１摩尔物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的热 量称为摩尔热容。它反映材料从周围环境吸收热量的能力。 2.比热容：质量为1kg的物质在没有相变和化学反应的条件下，温度升高1K所需要的 热量称为比热容。它反映材料从周围环境吸收热量的能力。 3.比容：单位质量（即1kg物质）的体积，即密度的倒数（m3/kg）。 4.格波：由于晶体中的原子间存在着很强的相互作用，因此晶格中一个质点的微振动 会引起临近质点随之振动。因相邻质点间的振动存在着一定的位相差，故晶格振动会在晶体中以弹性波的形式传播，而形成“格波”。 5.声子（Phonon）: 声子是中集体激发的准粒子，就是振动中的简谐振子的能量量子。 6.德拜特征温度: 德拜模型认为:晶体对热容的贡献主要是低频弹性波的振动，声频支 的频率具有0～ωmax分布,其中,最大频率所对应的温度即为德拜温度θD,即 θD=ωmax/k。 7.示差热分析法（Differential Thermal Analysis, DTA ）: 是在测定热分析曲线（即加热 温度T与加热时间t的关系曲线）的同时，利用示差热电偶测定加热（或冷却）过程中待测试样和标准试样的温度差随温度或时间变化的关系曲线ΔT~T（t），从而对材料组织结构进行分析的一种技术。 8.示差扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry, DSC）: 用示差方法测量加热或冷 却过程中，将试样和标准样的温度差保持为零时，所需要补充的热量与温度或时间的关系。 9.热稳定性（抗热振性）：材料承受温度的急剧变化（热冲击）而不致破坏的能力。

建筑材料基本物理性质实验

建筑材料实验 实验一 建筑材料基本物理性质实验 一、实验目的 通过各种密度的测试，计算出材料的孔隙率及空隙率，了解材料的构造持征，分析比较与材料构造特征相关的其它使用功能（如材料强度，吸水率，抗渗性，抗冻性，耐腐蚀性，导热性及吸声性能等）。本实验依据GB/T 208-94《水泥密度测定方法》进行。二、密度实验 1.主要仪器设备 筛子（孔径0.20mm ）；李氏瓶（实图 1.1）；量筒；烘箱；天平（称量500g ，精度0.01g ）；温度计；干燥器；漏斗；小勺；恒温水槽。 2.实验步骤 （1）试样制备。将试样研磨，用筛子筛分除去筛余物，并 放到105℃~110℃的烘箱中，烘至恒重。将烘干的粉料放入干燥 器中冷却至室温待用。 （2）在李氏瓶中注入与试样不起反应的液体至突颈下部， 然后将李氏瓶放入恒温水槽内使刻度部分浸入水中，恒温 30min ，并保持水温为20°C 。记下刻度数。 （3）用天平称取试样m 1（约60g~90g ）。用小勺和漏斗小 心地将试样徐徐送入李氏瓶内（不能大量倾倒，否则会妨碍李 氏瓶中空气的排出，或在咽喉部分形成气泡，导致该部位堵塞）， 直至液面上升至接近20（cm 3）的刻度为止。（4）称取剩下的试样m 2，前后两次质量之差（m 1─m 2）， 即为装入瓶内的试样质量m （g ）。 （5）轻轻摇动李氏瓶排出气泡，再次将李氏瓶静置于恒温水槽中恒温30min 。记下液面刻度V 2，前后两次液面读数之差（V 2─V 1），即为瓶内试样的绝对体积V （cm 3）。 3.结果计算 按下式计算出试样密度ρ（精确至0.01g/cm 3）： V m = ρ 密度实验用两个试样平行进行，以其结果的算术平均值作为最后结果。两个结果之

材料物理性质

谐振腔的初始光子来自增益介质中满足频率条件的自发辐射，自发辐射的光 子通过引起受激辐射和多次的反射传播使受激辐射形成链式增殖反应，实现光放 大，产生的激光最后由半反射镜输出。考虑到谐振腔反射镜的反射损耗，增益介 质的增益率必须高于谐振腔的损耗率，才能最终使谐振腔产生稳定的激光。设增 益介质的增益系数为G ，两反射镜的反射率分别为1R 和2R ，腔长为L ，光的初 始强度为0I ，则光束在谐振腔内往返一次后的强度为2012GL I I R R e =，谐振腔的增益要求为20120GL I I R R e I => 或 2121GL R R e >，由此获得产生激光的阈值或谐振腔的最小增益条件为12(12)ln(1)m G L R R =。 受各种因素的影响，由谐振腔输出的激光并非绝对的单色光，其频谱仍具有 一定宽度。导致激光频谱展宽的因素主要有： ①自然展宽 由于粒子处于激发态能级的寿命τ决定其相应辐射过程的持续时 间或相应辐射波列的长度，而有限的波列长度意味着该辐射波不再是绝对的单色 波，而是具有一定的频谱宽度，由此产生的频谱展宽为自然展宽，根据海森堡能 量-时间的不确定关系式 2E t ???≥h ，辐射光子的不确定能量εω?=?h ，时 间的不确定量取t τ?=，则辐射频谱自然展宽的量级约为21ωτ?≥。 ②碰撞（或压力）展宽 若增益介质中粒子数量较多或间距较小，粒子间易发 生相互碰撞，这种碰撞能促进粒子的跃迁，进而缩短其寿命，导致辐射谱线展宽。 对于高压下的气体介质，碰撞展宽尤为显著。 ③多普勒展宽 对于气体介质，粒子因热运动而产生多普勒频移，进而导致相 应辐射谱线展宽。 §7-2材料光学性能的物理本质和影响因素 一、材料的光学性能及其相互关系 在上节中，我们从波动性和粒子性两方面介绍了光或者电磁波的传播和与物 质相互作用的运动规律和性质。虽然涉及的内容比较庞杂，但在线性光学范围内， 无论何种光学性质，如光的传播速度、吸收或衰减、波阻、折射率、反射和透射 系数等，均可以采用相应介质的电磁性质，如介电系数、磁导率和电导率等，来 加以描述，从而使不同介质或物质具有不同的光学性质。通常情况下，材料的这 些电磁性质本身就是频率或波长的函数，因此，由它们表述的光学性质也应是频 率或波长的函数。在某些场合和条件下，材料的光学性质还需采用复变量和张量 的形式。除非特别声明，后续涉及的材料光学性质限定材料的状态是稳态、线性、 非铁磁性、各向同性和均匀的，当然，这些性能也是非线性、铁磁性、各向异性 和非均匀性材料光学性能的基础。

材料物理性能答案

)（ E k → 第一章：材料电学性能 1 如何评价材料的导电能力？如何界定超导、导体、半导体和绝缘体材料？ 用电阻率ρ或电阻率σ评价材料的导电能力。 按材料的导电能力（电阻率），人们通常将材料划分为： ） （）超导体（） （）导体（）（）半导体（） （）绝缘体（m .104m .10103m .10102m .10127 28-828Ω?Ω??Ω??Ω?---ρρρρ 2、经典导电理论的主要内容是什么？它如何解释欧姆定律？它有哪些局限性？ 金属导体中，其原子的所有价电子均脱离原子核的束缚成为自由电子，而原子核及内层束缚电子作为一个整体形成离子实。所有离子实的库仑场构成一个平均值的等势电场，自由电子就像理想气体一样在这个等势电场中运动。如果没有外部电场或磁场的影响，一定温度下其中的离子实只能在定域作热振动，形成格波，自由电子则可以在较大范围内作随机运动，并不时与离子实发生碰撞或散射，此时定域的离子实不能定向运动，方向随机的自由电子也不能形成电流。施加外电场后，自由电子的运动就会在随机热运动基础上叠加一个与电场反方向的平均分量，形成定向漂移，形成电流。自由电子在定向漂移的过程中不断与离子实或其它缺陷碰撞或散射，从而产生电阻。 E J → → =σ，电导率σ= （其中μ= ，为电子的漂移迁移率，表示单位场强下电子 的漂移速度），它将外加电场强度和导体内的电流密度联系起来，表示了欧姆定律的微观形式。 缺陷：该理论高估了自由电子对金属导电能力的贡献值，实际上并不是所有价电子都参与了导电。（？把适用于宏观物体的牛顿定律应用到微观的电子运动中，并且承认能量的连续性） 3、自由电子近似下的量子导电理论如何看待自由电子的能量和运动行为？ 自由电子近似下，电子的本证波函数是一种等幅平面行波，即振幅保持为常数；电子本证能量E 随波矢量的变化曲线 是一 条连续的抛物线。 4、根据自由电子近似下的量子导电理论解释：准连续能级、能级的简并状态、简并度、能态密度、k 空间、等幅平面波和能级密度函数。 准连续能级 ：电子的本征能量是量子化的，其能量值由主量子数n 决定，并且其能量值也是不连续的，能 级差与材料线度L 2成反比，材料的尺寸越大，其能级差越小，作为宏观尺度的材料，其能级差几乎趋于零，电子能量可以看成是准连续的。 能级的简并状态 ：把同一能级下具有多种能态的现象称为能级的简并状态。 简并度 ：把同一能级下的能态数目称为简并度。 能态密度 ：对于某一个电子体系，在k 空间内单位体积内能态的数量或倒易节点数称为波矢能态密度。ρ =V/(2π)3，含自旋的能态密度应为2ρ K 空间 ：如果使用波矢量 3,2,1k k k k → → → → 的三个分量为单位矢量构筑坐标系，则每个能态在该坐标中都 是一个整数点，对于准连续的能级，此坐标系中的每个整数点都代表一个能态。人们把此坐标系常数称为k 空间或状态空间。

建筑材料物理性能

2.1 建筑材料的基本物理性质 建筑材料在建筑物的各个部位的功能不同，均要承受各种不同的作用，因而要求建筑材料必须具有相应的基本性质。 物理性质包括密度、密实性、空隙率、孔隙率（计算材料用量、构件自重、配料计算、确定堆放空间） 一、材料的密度、表观密度与堆积密度 密度是指物质单位体积的质量。单位为g/cm3或kg/m3。由于材料所处的体积状况不同，故有实际密度（密度）、表观密度和堆积密度之分。 （1）实际密度 (True Density） 以前称比重、真实密度)，简称密度(Density)。实际密度是指材料在绝对密实状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算： 式中: ρ－实际密度（g/cm3）； m－材料在干燥状态下的质量（g）； V－材料在绝对密实状态下的体积（cm3）。 绝对密实状态下的体积是指不包括孔隙在内的体积。除了钢材、玻璃等少数接近于绝对密实的材料外，绝大多数材料都有一些孔隙，如砖、石材等块状材料。在测定有孔隙的材料密度时，应把材料磨成细粉以排除其内部孔隙，经干燥至恒重后，用密度瓶（李氏瓶）测定其实际体积，该体积即可视为材料绝对密实状态下的体积。材料磨得愈细，测定的密度值愈精确。 （2）表观密度 (Apparent Density) 以前称容重、有的也称毛体积密度。表观密度是指材料在自然状态下，单位体积所具有的质量，按下式计算： 式中: ρ0－表观密度（g/cm3或kg/m3）； m－材料的质量（g或kg）； V0－材料在自然状态下的体积，或称表观体积（cm3或m3）。 材料在自然状态下的体积是指材料的实体积与材料内所含全部孔隙体积之和。对于外形规则的材料，其测定很简便，只要测得材料的重量和体积，即可算得表观密度。不规则材料的体积要采用排水法