固體物理期末3套試題

1、第1頁(yè)共7頁(yè)1Si晶體是復(fù)式格子，由兩個(gè)面心立方結(jié)構(gòu)的子晶格沿體對(duì)角線位移14套構(gòu)而成；其固體物理學(xué)原胞包含8個(gè)原子，其固體物理學(xué)原胞基矢可表示，。假設(shè)其結(jié)晶學(xué)原胞的體積為a3，則)(21kjaa?????)(22kiaa?????)(23jiaa?????其固體物理學(xué)原胞體積為。341a2由完全相同的一種原子構(gòu)成的格子，每個(gè)格點(diǎn)周圍環(huán)境相同稱為布拉菲格子；倒格子基矢與正格子基矢滿足，由倒格子基矢)(2)(02jijiijjiba???

2、????????（l1l2l3為整數(shù)）構(gòu)成的格子，是正格子的傅里葉變換，332211blblblKh???????稱為倒格子格子；由若干個(gè)布拉菲格子套構(gòu)而成的格子稱為復(fù)式格子。最常見的兩種原胞是固體物理學(xué)原胞和結(jié)晶學(xué)原胞。3聲子是格波的能量量子，其能量為??，動(dòng)量為?q。二問(wèn)答題（共30分，每題6分）1.晶體有哪幾種結(jié)合類型？簡(jiǎn)述晶體結(jié)合的一般性質(zhì)。答：離子晶體，共價(jià)晶體，金屬晶體，分子晶體及氫鍵晶體。晶體中兩個(gè)粒子之間的相互作用力或相

3、互作用勢(shì)與兩個(gè)粒子的距離之間遵從相同的定性規(guī)律。2.晶體的結(jié)合能晶體的內(nèi)能原子間的相互作用勢(shì)能有何區(qū)別答：自由粒子結(jié)合成晶體過(guò)程中釋放出的能量，或者把晶體拆散成一個(gè)個(gè)自由粒子所需要的能量稱為晶體的結(jié)合能；原子的動(dòng)能與原子間的相互作用勢(shì)能之和為晶體的內(nèi)能；在0K時(shí)，原子還存在零點(diǎn)振動(dòng)能，但它與原子間的相互作用勢(shì)能的絕對(duì)值相比小很多，所以，在0K時(shí)原子間的相互作用勢(shì)能的絕對(duì)值近似等于晶體的結(jié)合能。3.什么是熱缺陷？簡(jiǎn)述肖特基缺陷和弗侖克爾缺

4、陷的特點(diǎn)。第3頁(yè)共7頁(yè)A.B.C.D.a3a4a5a6、晶格振動(dòng)的能量量子稱為CA.極化子B.激子C.聲子D.光子7、由N個(gè)原胞組成的簡(jiǎn)單晶體，不考慮能帶交疊，則每個(gè)s能帶可容納的電子數(shù)為C。A.N2B.NC.2ND.4N8、三維自由電子的能態(tài)密度，與能量的關(guān)系是正比于C。A.B.C.D.9、某種晶體的費(fèi)米能決定于A.晶體的體積B.晶體中的總電子數(shù)C.晶體中的電子濃度D.晶體的形狀10、電子有效質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)研究方法是C。A.X射線衍射B.

5、中子非彈性散射C.回旋共振D.霍耳效應(yīng)二、簡(jiǎn)答題（共二、簡(jiǎn)答題（共20分，每小題分，每小題5分）分）1、波矢空間與倒易空間有何關(guān)系為什么說(shuō)波矢空間內(nèi)的狀態(tài)點(diǎn)是準(zhǔn)連續(xù)的波矢空間與倒格空間處于統(tǒng)一空間倒格空間的基矢分別為321bbb、、而波矢空間的基矢分別為32NN321bbb、、1NN1、N2、N3分別是沿正格子基矢321aaa、、方向晶體的原胞數(shù)目.倒格空間中一個(gè)倒格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體積為321)(????bbb波矢空間中一個(gè)波矢點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體積為

6、NNbNbNb332211)(????即波矢空間中一個(gè)波矢點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體積是倒格空間中一個(gè)倒格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體積的1N.由于N是晶體的原胞數(shù)目，數(shù)目巨大，所以一個(gè)波矢點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體積與一個(gè)倒格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的體積相比是極其微小的。也就是說(shuō)，波矢點(diǎn)在倒格空間看是極其稠密的。因此在波矢空間內(nèi)作求和處理時(shí)，可把波矢空間內(nèi)的狀態(tài)點(diǎn)看成是準(zhǔn)連續(xù)的。2、簡(jiǎn)述處理固體比熱的德拜模型的基本出發(fā)點(diǎn)和主要結(jié)論。目的:考核對(duì)晶格熱容量子理論的掌握。答案：德拜把晶格當(dāng)作彈性介質(zhì)來(lái)處