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教学大纲 第一年 第二学期 (所有科目通用)
LTP UNIT I 3 1 0 1. 异双原子分子的分子理论、金属键合能带理论、氢键。 2. 固态化学：半径比规则、空间晶格（仅立方体）、晶胞类型、布拉格定律、晶胞密度计算。一维和二维固体、石墨作为二维固体及其导电特性。富勒烯及其应用。 UNIT II 1. 光谱法的基本原理。利用紫外、可见光、红外、1 HNMR 确定简单有机化合物的结构。 2. 聚合物的特性和分类。 3. 聚合物的结构：天然和合成橡胶、聚酰胺和聚酯纤维、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈和聚苯乙烯。导电聚合物（聚吡咯和聚噻吩）及其应用的简介。第三单元 1. 反应中间体的稳定性，例如碳负离子、碳正离子和自由基。有机反应的类型以及亲核取代反应的机理。2. 以下反应的机理。1. 醇醛缩合 (ii) 坎尼扎罗反应 (iii) 贝克曼重排 (iv) 霍夫曼重排和 (v) 狄尔斯-阿尔德反应。3. EZ 命名法。含有一个手性中心的有机化合物的光学异构体。不具有手性的光学活性化合物的例子。正丁烷的构象。第四单元 1. 反应的顺序和分子数。一级和二级反应。活化能。2. 相律及其在单组分系统（水）中的应用。3. 平衡电位、电化学电池（原电池和浓差电池）、电化学腐蚀理论及防腐。第五单元 1. 燃料的分类，煤、生物质和沼气。使用弹式量热仪测定总热值和净热值。2. 热力学第一定律及其数学表述，热量、能量和功；系统的热含量或焓；热化学：Hess 恒定热总和定律、反应热、燃烧热、中和热、生成热、熔化热、汽化热、升华热、溶解热和稀释热（仅定义和解释）。
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仪器 EP05、EP7、EP11、TM16.1、TM16.2、TM16.3、TM110、TM112、TM132、TM140、TM154、TM182、TM183、TM190、TM203 - 分光光度计 高级测试仪器 EP10 - 分光光度计（包括漫反射/O° 镜面反射的几何形状） 高级测试仪器 EP10、TM61、TM190 - 特氟龙氟碳垫圈 SDL Atlas Testfabrics, Inc. 高级测试仪器 EP10、TM61、TM86、TM132、TM162、TM187、TM190-加速洗涤机 SDL Atlas 高级测试仪器 EP10、TM61、TM86、TM162、TM190 - 不锈钢钢制杠杆锁罐（1 型和/或 2 型） SDL Atlas 高级测试仪器 TM008 - 标准摩擦色牢度仪 SDL Atlas Testfabrics, Inc. 高级测试仪器 TM015、TM106、TM107、TM163 - 汗渍测试仪 SDL Atlas Testfabrics, Inc. 高级测试仪器 TM015、TM26、TM106、TM107- 传统实验室对流干燥箱 SDL Atlas 高级测试仪器 TM016.1、TM16.2、TM16.3 - 由接近于零透光率的材料制成的测试罩，适用于多种曝光等级，如 10、20、40 等。 AFU Testfabrics, Inc. Q-Lab Corporation 高级测试仪器 TM016.1、TM16.2、TM16.3-卡片纸：163 g/m2 (90磅）一层，白色布里斯托指数 SDL Atlas Testfabrics, Inc. 先进测试仪器 TM016.1-日光曝光柜 Q-Lab Corporation 先进测试仪器 TM016.2、TM16.3、TM111、TM186-黑板温度计 Q-Lab Corporation 先进测试仪器 TM016.2-封闭式碳弧灯 先进测试仪器 TM016.3-黑色标准温度计 Q-Lab Corporation 先进测试仪器 TM020A - 刚性安装卡：非吸水纱线样品安装卡，用于环氧树脂安装方法 TM020A-1 加仑真空室，带泵，能够维持至少 25 英寸汞柱的真空压力。 TM020A-2 件式可铸造安装夹，1.5 英寸 TM020A-背胶砂轮，10 英寸（粒度：120、240、320、400、600、800、1200） TM020A-光纤切割器：由两个刀片、一个螺纹销和一个将刀片牢固固定到位的组件组成的装置。该装置通过垂直向下施加压力来操作。它可将纤维切割成大约 250 微米长 SDL Atlas TM020-差示扫描量热仪 TM020-微型 FTIR 仪器 TM023、TM164-暴露室，适用于容纳氮氧化物并维持恒定的高温和相对湿度 SDL Atlas TM026 - 蒸汽机，配有适当的控制装置，可实现均匀的蒸汽流量和温度 TM027 - 轧棉机（小型）或家用绞干机 SDL Atlas TM030-计数室适用于测定孢子浓度，例如血细胞计数器 TM061 - 预热器/储存模块高级测试仪器 TM061、TM86 - 不锈钢球 SDL Atlas Testfabrics, Inc.高级测试仪器 TM061-用于将罐固定在洗衣机轴上的适配器板 SDL Atlas 高级测试仪器 TM066 - 模板 (40 x 15mm) 高级测试仪器 TM066、TM76、TM84-调节和测试室 SDL Atlas 高级测试仪器 TM076 - 尺寸合适的矩形扁平金属表面，可用作电极
30.宇宙射线
30.1 理论宇宙射线 (CR) 是遍布宇宙的非热粒子群。它们的显著特征可以从其主要的观测特性中推断出来：光谱、成分和到达方向。对于带电 CR，能量从几十 MeV 到接近 1 ZeV，强度在 1 GeV 以上为 ∼ 104 m − 2 s − 1 sr − 1，但差分谱随能量 E 急剧下降，遵循幂律依赖性 E − γ。最显著的光谱特征是在几个 PeV 处的“膝盖”，其中谱指数 γ 从 ∼ 2.7 变为 ∼ 3，“第二个膝盖”在 ∼ 100 PeV 处变为 ∼ 3.3 和在几个 EeV 处的“脚踝”，γ 变为 ∼ 2。 5. 通量在几十 EeV 以上被大大抑制。（有关光谱特征的更详细讨论可参见下文第 30.2.1 和 30.2.2 节。）带电 CR 主要由质子、氦和其他原子核以及电子、正电子和反质子组成。到达方向大多是各向同性的，但在膝点以下和周围，由于源的分布和银河系磁场的特性，观察到有趣的 O（10-4...10-3）各向异性，在最高能量下达到 ∼O（10-1）。伽马射线可分解为来自天体物理源的伽马射线（50 MeV 以上约 6660 [ 1 ]，TeV 能量下约 300 [ 2 , 3 ]），以及来自银河系和河外星系的弥散通量，主要表现出对能量的幂律依赖性。高能中微子的观测打开了一扇新的窗户；虽然分布基本上是各向同性的，但已经发现了两个河外星系源以及来自银河系平面的贡献的证据。带电 CR、弥散伽马射线和中微子的能谱如图 30.1 所示。对带电宇宙射线、伽马射线和中微子以及引力波的综合观测（见第 21.2.3 节）为我们了解最极端的天体物理环境提供了有价值的见解，这被称为多信使天体物理学。将所有物种的贡献相加，可得到全粒子谱。虽然长期以来人们认为它是一个没有特征的幂律，直到几个 PeV 的膝盖，但现在人们认识到它具有更多的结构，反映了各个物种的特征。这些特征包含有关宇宙射线加速和传输的重要信息。使用的能量变量是动能 E，即每个核子的动能，对于质量数为 A 的粒子，E n = E/A，或对于电荷数为 Z 的粒子，刚度 R ≡ pc/ ( Ze )（以伏特为单位），p 是粒子的动量；术语“刚度”是指在磁场 B 中抵抗偏转的能力：刚度低（高）的粒子具有小（大）的回旋半径 rg = R /B 。动能与量热仪器的实验特征密切相关，而刚度则是光谱仪器最自然的特征。还要注意，相对论性原子核的能量损失很小，它们的传输由磁场决定，因此它只取决于刚度。核子强度 J 也称为弥散通量，是通过能量在区间 [ E, E + d E ] 内的粒子的微分数 d N 来定义的，这些粒子在时间 dt 内从立体角 d Ω 穿过面积 d A：d N = J d E d A d Ω dt 。其各向同性部分与微分密度 ψ = (4 π/v ) J 有关，v 为粒子速度，与相空间密度 f 有关，即 J = p 2 f 。注意，强度也可以根据每个核子的粒子能量或刚度来定义。为了强调这一点，强度通常写为 d J/ d E 、d J/ d En 或 d J/ d R 。在探测 CR 方面，有两类技术 [ 4 ]。直接观测（见第 30.2.1 节）利用粒子物理探测器（例如跟踪器、光谱仪和量热仪）中的 CR 相互作用。鉴于此类仪器的曝光有限且光谱急剧下降，目前仅在低于 ∼ 100 TeV 时才切合实际。在间接观测（见第 30.2.2 节）中，