2021年固体物理试题库
2021固体物理复习题及答案
2021固体物理复习题及答案固体物理卷(A)第一部分:名词解释(每小题5分,共40分)1.原胞:在完整晶体中,晶格在空间的三个方向上都具有一定的周期对称性,这样可以取一个以结点为顶点,边长等于这三个方向上的周期的平行六面体作为最小的重复单元,来概括晶格的特征,这样的重复单元称为初基原胞或简称原胞。
2.晶面指数:一个晶面得取向可以由这个晶面上的任意三个不共线的点确定,如果这三个点处在不同的晶轴上,则通过有晶格常量a1,a2,a3表示这些点的坐标就能标定它们所决定的晶面,它们具有相同比率的最小整数称为晶面指数3.布拉格定律:假设入射波从晶体中的平行原子平面作镜面反射,每个平面反射很少一部分辐射,就像一个轻微镀银的镜子一样。
在这种类似镜子的镜面反射中,其反射角等于入射角。
当来自平行原子平面的反射发生相长干涉时,就得出衍射束。
考虑间距为d的平行晶面,入射辐射线位于纸面平面内。
相邻平行晶面反射的射线行程差是2dsinx,式中从镜面开始量度。
当行程差是波长的整数倍时,来自相继平面的辐射就发生了相长干涉。
这就是布拉格定律。
布拉格定律用公式表达为:2dsinx=n*λ(d为平行原子平面的间距,λ为入射波波长,x为入射光与晶面之夹角) ,布拉格定律的成立条件是波长小于等于2d。
布拉格定律是晶格周期性的直接结果。
4.简述三维空间的晶系种类及其所包括的晶格类型三斜1,单斜2,正交 4,四角 2,立方3,三角1,六角1。
5.布里渊区:在固体物理学中,第一布里渊区是动量空间中晶体倒易点阵的原胞。
固体的能带理论中,各种电子态按照它们波矢的分类。
在波矢空间中取某一倒易阵点为原点,作所有倒易点阵矢量的垂直平分面,这些面波矢空间划分为一系列的区域:其中最靠近原点的一组面所围的闭合区称为第一布里渊区;各布里渊区体积相等,都等于倒易点阵的元胞体积。
周期结构中的一切波在布里渊区界面上产生布喇格反射,对于电子德布罗意波,这一反射可能使电子能量在布里渊区界面上(即倒易点阵矢量的中垂面)产生不连续变化。
2021年春季固体物理复习试卷
2021年春季固体物理复习试卷2012年4月中国地质大学(北京)材料科学与工程学院固体物理试题(上)注:这些题目不是全部,但考前拿到的复习资料中没有本次考试又考到的这里都有。
一、名词释义1.简谐近似和非简谐近似2.晶格波和声子3散射因子4.紧束缚近似和近自由电子近似5.结合能和接触电势差6.费米能和费米面二、填空1.当x射线沿x轴正方向入射到二维正方晶格上(晶格常数为a),求能产生衍射极大X射线的最大波长2.若把组成晶胞的粒子看成等大的刚性小球,则简立方结构晶胞中一个晶胞粒子可能占据的最大体积与总体积之比是3。
增加电子能量的方法有三种。
4.温度升高时,晶体对x光的衍射角(填变大还是变小)5.高指数晶面和低指数晶面同级衍射时,的衍射光更弱。
三、简答题1.绘制钻石的布拉菲晶格和钻石的原胞。
2.研究晶格振动时,为什么引进布里渊区?对布里界面的研究有什么意义?3.在紧束缚近似下,晶体内外层电子形成的能带哪个更宽?为什么?四、计算题1.尝试寻找由四个相同原子(born Karman)组成的一维Bravais晶格的振动频率(必选)题)2.n个自由电子的能量限制在边长为L的正方形内2m(1)求能量E和E+De之间的状态数e(kx,ky)??2(kx?ky)222(2)求此二维系统在绝对零度的费米能量。
3.已知一维晶体电子的能谱为e??22ma?7?1?cos(ka)?cos(2ka)??8?8?a为晶格常数,求:(1)带宽;(2)电子在波矢k态时的速度;(3)能带顶和能带底的有效质量;(4)如果这个一维晶体的长度是L=Na,计算态密度。
初中固体物理试题及答案
初中固体物理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 固体物质的分子排列特点是:A. 无规则排列B. 规则排列C. 部分规则排列D. 完全无序排列答案:B2. 固体物质的分子间作用力是:A. 引力B. 斥力C. 引力和斥力D. 无作用力答案:C3. 下列物质中,属于晶体的是:A. 玻璃B. 橡胶C. 食盐D. 沥青答案:C4. 晶体与非晶体的主要区别在于:A. 颜色B. 形状C. 熔点D. 分子排列答案:D5. 固体物质的熔化过程需要:A. 吸收热量B. 放出热量C. 保持热量不变D. 无法判断答案:A6. 固体物质的硬度与下列哪项因素有关:A. 分子间作用力B. 分子质量C. 分子体积D. 分子形状答案:A7. 固体物质的导电性与下列哪项因素有关:A. 分子间作用力B. 分子运动速度C. 电子的自由移动D. 分子的排列方式答案:C8. 晶体的熔点与下列哪项因素有关:A. 晶体的纯度B. 晶体的颜色C. 晶体的形状D. 晶体的密度答案:A9. 固体物质的热膨胀现象说明:A. 分子间距离不变B. 分子间距离减小C. 分子间距离增大D. 分子间距离先增大后减小答案:C10. 固体物质的热传导性与下列哪项因素有关:A. 分子间作用力B. 分子运动速度C. 电子的自由移动D. 分子的排列方式答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 固体物质的分子排列特点是________,而非晶体物质的分子排列特点是________。
答案:规则排列;无规则排列2. 固体物质的熔化过程中,分子间________,分子间距离________。
答案:作用力减弱;增大3. 晶体的熔点与________有关,而非晶体没有固定的熔点。
答案:晶体的纯度4. 固体物质的硬度与分子间________有关,分子间作用力越强,硬度越大。
答案:作用力5. 固体物质的热膨胀现象是由于温度升高,分子间距离________。
答案:增大三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述晶体与非晶体的区别。
高校物理专业固体物理学期末考试试卷及答案
高校物理专业固体物理学期末考试试卷及答案一、选择题(每题2分,共40分)1. 下列哪种材料是典型的固体?A. 水B. 空气C. 玻璃D. 油2. 表征物质导电性质的关键因素是:A. 导热系数B. 形变C. 导电子数D. 电阻率3. 相互作用力程远大于它的大小尺度的物质状态是:A. 液体B. 气体C. 等离子体D. 固体4. 根据原子内部粒子组织排列方式的不同,将固体分为晶体和非晶态,以下哪种属于非晶态?A. 钻石B. 石英C. 玻璃D. 铜5. 材料的抗拉强度指的是:A. 材料在拉伸过程中发生断裂的能力B. 材料的硬度C. 材料的耐磨性D. 材料的延展性(以下为第6题至第40题的选项省略)二、填空题(每题3分,共30分)1. 固体的最基本由原子、分子或离子组成的单位结构叫作_____________。
2. 点阵是固体晶体结构中原子、离子或分子的_____________组成的排列方式。
3. 若一堆物体在某种温度下开始熔化,则该温度即为该物质的_____________点。
4. 固体由于结构的紧密性,其密度通常较_____________。
5. 金属中导电电子为材料的_____________。
6. 非晶态材料的特点是_____________无规律的原子组织结构。
(以下为第7题至第30题的空格省略)三、问答题(共30分)1. 简述固体物理学研究的基本内容和意义。
解答:固体物理学研究的基本内容主要包括固体材料的结构、性质和应用等方面。
它通过研究固体的微观结构和宏观性质,探索物质内部的相互作用和运动规律,从而深入了解固体物质的特性和行为。
固体物理学的研究对于提高材料的功能和性能具有重要意义。
通过深入研究固体的结构和性质,我们可以开发出更好的材料,改善材料的导电、导热、机械强度等性能,为社会发展和工业生产提供重要支持。
同时,固体物理学的研究还能够为其他领域的科学研究提供基础和支撑,如电子学、光学、磁学等。
《固体物理学》基础知识训练题及其参考答案
《固体物理》基础知识训练题及其参考答案说明:本内容是以黄昆原著、韩汝琦改编的《固体物理学》为蓝本,重点训练读者在固体物理方面的基础知识,具体以19次作业的形式展开训练。
第一章作业1:1.固体物理的研究对象有那些?答:(1)固体的结构;(2)组成固体的粒子之间的相互作用与运动规律;(3)固体的性能与用途。
2.晶体和非晶体原子排列各有什么特点?答:晶体中原子排列是周期性的,即晶体中的原子排列具有长程有序性。
非晶体中原子排列没有严格的周期性,即非晶体中的原子排列具有短程有序而长程无序的特性。
3.试说明体心立方晶格,面心立方晶格,六角密排晶格的原子排列各有何特点?试画图说明。
有那些单质晶体分别属于以上三类。
答:体心立方晶格:除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外,在该立方体的体心位置还有一个原子。
常见的体心立方晶体有:Li,Na,K,Rb,Cs,Fe等。
面心立方晶格:除了在立方体的每个棱角位置上有1个原子以外,在该立方体每个表面的中心还都有1个原子。
常见的面心立方晶体有:Cu, Ag, Au, Al等。
六角密排晶格:以ABAB形式排列,第一层原子单元是在正六边形的每个角上分布1个原子,且在该正六边形的中心还有1个原子;第二层原子单元是由3个原子组成正三边形的角原子,且其中心在第一层原子平面上的投影位置在对应原子集合的最低凹陷处。
常见的六角密排晶体有:Be,Mg,Zn,Cd等。
4.试说明, NaCl,金刚石,CsCl, ZnS晶格的粒子排列规律。
答:NaCl:先将错误!未找到引用源。
两套相同的面心立方晶格,并让它们重合,然后,将一套晶格沿另一套晶格的棱边滑行1/2个棱长,就组成Nacl晶格;金刚石:先将碳原子组成两套相同的面心立方体,并让它们重合,然后将一套晶格沿另一套晶格的空角对角线滑行1/4个对角线的长度,就组成金刚石晶格;Cscl::先将错误!未找到引用源。
组成两套相同的简单立方,并让它们重合,然后将一套晶格沿另一套晶格的体对角线滑行1/2个体对角线的长度,就组成Cscl晶格。
固体物理考试试题
1、解理面:矿物晶体在外力作用下严格沿着一定结晶方向破裂,并且能裂出光滑平面的性质称为解理,这些平面称为解理面。
性质:解理面一般光滑平整,一般平行于面间距最大,面网密度最大的晶面,因为面间距大,面间的引力小,这样就造成解理面一般的晶面指数较低,如Si的解理面为(111)。
晶体中原子的排列是长程有序的,这种现象称为晶体内部结构的周期性。
晶体内部结构的周期性可以用晶格来形象地描绘。
晶格是由无数个相同单元周期性地重复排列组成的。
2、晶格场中电子运动状态:在周期性势场中,属于某个原子的电子既可以在该原子附近运动,也可以在其它的原子附近运动,即可以在整个晶体中运动。
即局域化运动、共有化运动。
晶体中(也就是周期性势场中)的电子的运动是既有局域化的特征又有共有化特征。
3、固体热容组成:固体的热容是原子振动在宏观性质上的一个最直接的表现。
杜隆·伯替定律------在室温和更高的温度,几乎全部单原子固体的热容接近3NkB。
在低温热容与T3成正比。
(晶格热振动)晶格热容固体的热容(电子的热运动)电子热容每一个简谐振动的平均能量是kBT ,若固体中有N个原子,则有3N个简谐振动模,总的平均能量: E=3NkBT热容: Cv = 3NkB热容的本质:反映晶体受热后激发出的晶格波与温度的关系;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,激发出的声子能量也不同;温度升高,原子振动的振幅增大,该频率的声子数目也随着增大;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。
影响热容的因素:1. 温度对热容的影响高于德拜温度时,热容趋于常数,低于德拜温度时,与(T / D)3成正比。
2. 键强、弹性模量、熔点的影响德拜温度约为熔点的0.2—0.5倍。
3. 无机材料的热容对材料的结构不敏感混合物与同组成单一化合物的热容基本相同。
4. 相变时,由于热量不连续变化,热容出现突变。
5. 高温下,化合物的摩尔热容等于构成该化合物的各元素原子热容的总和(c=niCi)ni :化合物中i元素原子数;Ci:i元素的摩尔热容。
兰州大学固体物理考研真题2021-2021
6m m 招收攻读硕士学位研究生考试试题提醒:答案请写在专用答题纸上,写在试题上一律无效。
初试科目代码: 12 初试科目名称: 固体物理一. 简要回答下列问题:(每题10分,共60分)1. 什么是布拉菲点阵?试描述点阵和晶体结构的区别。
2.什么是布里渊区?为什么说布里渊区边界是衍射条件的几何表示法? 3. 试将格波的性质与连续介质中的弹性波作一 比较。
L!-. 什么是非简谐效应?它和固体的一些童要热学性质,如热膨胀、热传导有什么关系?5. 什么是简正模式密度?说明模式密度在计算点阵热平衡性质中的重要意义。
模式密度是否依赖千边界条件的选取(周期性边界条件或固定边界条件)?. 什么是紧束缚近似?二. 原子之间的互作用是固体形成的基础,设原子间的相互作用能可以表示为u(r)= -卢+卢行为原子间距,a, �'m 和n 都为正的已知参数),其中第一项是吸引能,第二项是排斥能,要使这两个原子的系统处于稳定平衡态的条件是什么? 推出n 和m 必须满足什么关系? (20分)三限制在边长为L 的正方形势阱中的N 个二维自由电子,电子能量为c:(kx,ky) =盂铲 (k �+焉),试求在能量e 至E + ds 间的状态数及费米能。
(20分)四点阵常数为a 的一维点阵,其价带顶附近的色散关系为乌(k) =—胪k � --3铲—k 2,其中 1{。
=-冗 ,在导带底附近的色散关系为昼(k = 胪k z胪(k-k 。
产a ) (1)禁带宽度;—3m -+ m '求 (2)导带底电子的有效质量和价带顶空穴的有效质量。
(20分)五试证明近自由电子近似下,晶体中电子的波函数在实空间没有平移对称性,在倒空间有平移对称性。
(30分)。
固体物理经典复习题及答案(供参考)
一、简答题1.理想晶体答:内在结构完全规则的固体是理想晶体,它是由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成的。
2.晶体的解理性答:晶体常具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质,这称为晶体的解理性。
3.配位数答: 晶体中和某一粒子最近邻的原子数。
4.致密度 ;答:晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。
5.空间点阵(布喇菲点阵)答:空间点阵(布喇菲点阵):晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列,这些点子的总体称为空间点阵(布喇菲点阵),即平移矢量123d 、d 、h h h d 中123,,n n n 取整数时所对应的点的排列。
空间点阵是晶体结构周期性的数学抽象。
6.基元答:组成晶体的最小基本单元,它可以由几个原子(离子)组成,整个晶体可以看成是基元的周期性重复排列而构成。
7.格点(结点)答: 空间点阵中的点子代表着结构中相同的位置,称为结点。
8.固体物理学原胞 .答:固体物理学原胞是晶格中的最小重复单元,它反映了晶格的周期性。
取一结点为顶点,由此点向最近邻的三个结点作三个不共面的矢量,以此三个矢量为边作的平行六面体即固体物理学原胞。
固体物理学原胞的结点都处在顶角位置上,原胞内部及面上都没有结点,每个固体物理学原胞平均含有一个结点。
9.结晶学原胞答:使三个基矢的方向尽可能的沿空间对称轴的方向,以这样三个基矢为边作的平行六面体称为结晶学原胞,结晶学原胞反映了晶体的对称性,它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n ,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, 是固体物理学原胞的体积。
10.布喇菲原胞答:使三个基矢的方向尽可能的沿空间对称轴的方向,以这样三个基矢为边作的平行六面体称为布喇菲原胞,结晶学原胞反映了晶体的对称性,它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n ,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数,是固体物理学原胞的体积 11.维格纳-赛兹原胞(W-S 原胞)答:以某一阵点为原点,原点与其它阵点连线的中垂面(或中垂线) 将空间划分成各个区域。
大学固体物理考试题及答案参考之欧阳与创编
固体物理练习题1.晶体结构中,面心立方的配位数为 12 。
2.空间点阵学说认为晶体内部微观结构可以看成是由一些相同的点子在三维空间作周期性无限分布。
3.最常见的两种原胞是固体物理学原胞、结晶学原胞。
4.声子是格波的能量量子,其能量为ħωq,准动量为ħq。
5.倒格子基矢与正格子基矢满足正交归一关系。
6.玻恩-卡曼边界条件表明描述有限晶体振动状态的波矢只能取分立的值,的整数倍。
即只能取Na7.晶体的点缺陷类型有热缺陷、填隙原子、杂质原子、色心。
8.索末菲的量子自由电子气模型的四个基本假设是自由电子近似、独立电子近似、无碰撞假设、自由电子费米气体假设 。
9.根据爱因斯坦模型,当T→0时,晶格热容量以 指数 的形式趋于零。
10.晶体结合类型有 离子结合、共价结合、金属结合、分子结合、氢键结合 。
11.在绝对零度时,自由电子基态的平均能量为 0F 53E 。
12.金属电子的摩尔定容热容为 B m ,23nk C V = 。
13.按照惯例,面心立方原胞的基矢为 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=+=+=)(2)(2)(2321j i a a k i a a k j a a,体心立方原胞基矢为 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-+=+-=++-=)(2)(2)(2321k j i a a k j i a a k j i a a。
14 .对晶格常数为a 的简单立方晶体,与正格矢ka j a i a R ˆˆˆ22++=正交的倒格子晶面族的面指数为 122 , 其面间距为 a 32π 。
15.根据晶胞基矢之间的夹角、长度关系可将晶体分为 7大晶系 ,对应的只有14种 布拉伐格子。
16.按几何构型分类,晶体缺陷可分为 点缺陷、线缺陷、面缺陷、体缺陷、微缺陷 。
17. 由同种原子组成的二维密排晶体,每个原子周围有 6 个最近邻原子。
18.低温下金属的总摩尔定容热容为 3m ,bT T C V +=γ 。
19. 中子非弹性散射 是确定晶格振动谱最有效的实验方法。
固体物理学题库.docx
.一、填空1. 固体按其微结构的有序程度可分为 、 和准晶体。
2. 组成粒子在空间中周期性排列,具有长程有序的固体称为 ;组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为 。
3. 在晶体结构中, 所有原子完全等价的晶格称为 ;而晶体结构中,存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为。
4 晶体结构的最大配位数是 ____;具有最大配位数的晶体结构包括 ______________ 晶体结构和晶体结构。
5. 简单立方结构原子的配位数为 ______;体心立方结构原子的配位数为 ______。
6.NaCl 结构中存在 _____个不等价原子,因此它是 晶格,它是由氯离子和钠离子各自构成的格子套构而成的。
7. 金刚石结构中存在 ______个不等价原子,因此它是晶格,由两个结构的布拉维格子沿空间对角线位移 1/4 的长度套构而成,晶胞中有 _____个碳原子。
8. 以结晶学元胞(单胞)的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为 指数。
r r当 i时r rr9. 满 足 a i b j 2ij,当i 时 ( i, j1,2,3) 关 系 的 b 1 ,b 2 , b 3 为 基 矢 ,由jrrr3r。
K h 1 13 构成的点阵,称为hb h 2b 2hb10. 晶格常数为 a 的一维单原子链,倒格子基矢的大小为 。
11. 晶格常数为 a 的面心立方点阵初基元胞的体积为 _______;其第一布里渊区的 体积为。
12. 晶格常数为 a 的体心立方点阵初基元胞的体积为 _______;其第一布里渊区的体积为。
13.晶格常数为 a 的简立方晶格的 ()面间距为 ________14.体心立方的倒点阵是点阵,面心立方的倒点阵是点阵,简单立方的倒点阵是。
15.一个二维晶格的第一布里渊区形状是。
16.若简单立方晶格的晶格常数由 a 增大为 2a,则第一布里渊区的体积变为原来的倍。
17.考虑到晶体的平移对称性后,晶体点群的独立对称素有种,分别是。
电子科技大学818固体物理2021年考研真题试卷
电子科技大学2021年硕士研究生入学考试试题
考试科目:818固体物理
说明:所有答案必须写在答题纸上,做在试题或草稿纸上无效
一、名词解释(每题5分,共30分)
1.倒格子
2.等效离子电荷
3.博格斯矢量
4.格林艾森常量
5.简约波矢
6.功函数
二、简答题(每题10分,共60分)
1.说明单式格子和复式格子在微观结构的区别。
2.说明晶格振动的特点及振动膜的定义。
3.简述能带理论的三个近似。
4.简述把电子运动当成准经典运动的假设。
5.说明电子在何种情况下可以忽略其在晶体中的热容。
6.在紧束缚模型下,分析内层电子与外层电子能带。
二、计算题(每题12分,共60分)
1.画出硅单晶的(100),(111),(110)面的原子排列图并计算其面密度和晶面间距。
2.推导金刚石结构的几何结构因子,并讨论消光条件。
3.已知一晶格常数a为3.5A的一维金属,分别计算在外电场为下,电子从能带底运动到能带顶所需的时间。
4.设由5个原子组成一维单原子晶格的振动频率,试求每个原子的振动频率(只考虑近邻原子间的相互作用,)
5.用紧束缚模型推导面心立方的s带电子能带表达函数。
固体物理习题及答案
固体物理第一章习题及参考答案1.题图1-1表示了一个由两种元素原子构成的二维晶体,请分析并找出其基元,画出其布喇菲格子,初基元胞和W -S 元胞,写出元胞基矢表达式。
解:基元为晶体中最小重复单元,其图形具有一定任意性(不唯一)其中一个选择为该图的正六边形。
把一个基元用一个几何点代表,例如用B 种原子处的几何点代表(格点)所形成的格子 即为布拉菲格子。
初基元胞为一个晶体及其空间点阵中最小周期性重复单元,其图形选择也不唯一。
其中一种选法如图所示。
W -S 也如图所示。
左图中的正六边形为惯用元胞。
2.画出下列晶体的惯用元胞和布拉菲格子,写出它们的初基元胞基矢表达式,指明各晶体的结构及两种元胞中的原子个数和配位数。
(1) 氯化钾 (2)氯化钛 (3)硅 (4)砷化镓 (5)碳化硅 (6)钽酸锂 (7)铍 (8)钼 (9)铂 解:基矢表示式参见教材(1-5)、(1-6)、(1-7)式。
11.对于六角密积结构,初基元胞基矢为→1a =→→+j i a 3(2 →→→+-=j i a a 3(22求其倒格子基矢,并判断倒格子也是六角的。
倒空间 ↑→ji i (B)由倒格基失的定义,可计算得Ω⨯=→→→3212a a b π=a π2)31(→→+j i →→→→→+-=Ω⨯=j i a a a b 31(22132ππ→→→→=Ω⨯=k ca ab ππ22213正空间二维元胞(初基)如图(A )所示,倒空间初基元胞如图(B )所示(1)由→→21b b 、组成的倒初基元胞构成倒空间点阵,具有C 6操作对称性,而C 6对称性是六角晶系的特征。
(2)由→→21a a 、构成的二维正初基元胞,与由→→21b b 、构成的倒初基元胞为相似平行四边形,故正空间为六角结构,倒空间也必为六角结构。
12.用倒格矢的性质证明,立方晶格的(hcl )晶向与晶面垂直。
证:由倒格矢的性质,倒格矢→→→→++=321b l b k b h G hkl 垂直于晶面(h 、k 、l )。
2021年固体物理试题库大全
一、名词解释1.晶态--晶态固体材料中原子有规律周期性排列,或称为长程有序。
2.非晶态--非晶态固体材料中原子不是长程有序地排列,但在几种原子范畴内保持着有序性,或称为短程有序。
3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间固体材料,其特点是原子有序排列,但不具备平移周期性。
4.单晶--整块晶体内原子排列规律完全一致晶体称为单晶体。
5.多晶--由许多取向不同单晶体颗粒无规则堆积而成固体材料。
6.抱负晶体(完整晶体)--内在构造完全规则固体,由全同构造单元在空间无限重复排列而构成。
7.空间点阵(布喇菲点阵)--晶体内部构造可以概括为是由某些相似点子在空间有规则地做周期性无限重复排列,这些点子总体称为空间点阵。
8.节点(阵点)--空间点阵点子代表着晶体构造中相似位置,称为节点(阵点)。
9.点阵常数(晶格常数)--惯用元胞棱边长度。
10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位一组互质整数。
11.配位数—晶体中和某一原子相邻原子数。
12.致密度—晶胞内原子所占体积和晶胞体积之比。
13.原子电负性—原子得失价电子能力度量;电负性=常数(电离能+亲和能)14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面,体内留下空位。
15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原子扩散到间隙位置,形成空位-填隙原子对。
16.色心--晶体内可以吸取可见光点缺陷。
17.F心--离子晶体中一种负离子空位,束缚一种电子形成点缺陷。
18.V心--离子晶体中一种正离子空位,束缚一种空穴形成点缺陷。
19.近邻近似--在晶格振动中,只考虑近来邻原子间互相作用。
20.Einsten模型--在晶格振动中,假设所有原子独立地以相似频率 E振动。
21.Debye模型--在晶格振动中,假设晶体为各向同性持续弹性媒质,晶体中只有3支声学波,且ω=vq 。
22.德拜频率ωD──Debye模型中g(ω)最高频率。
23.爱因斯坦频率ωE──Einsten模型中g(ω)最可几频率。
24.电子密度分布--温度T时,能量E附近单位能量间隔电子数。
固体物理经典复习题及答案(供参考)
固体物理经典复习题及答案(供参考)⼀、简答题1.理想晶体答:内在结构完全规则的固体是理想晶体,它是由全同的结构单元在空间⽆限重复排列⽽构成的。
2.晶体的解理性答:晶体常具有沿某些确定⽅位的晶⾯劈裂的性质,这称为晶体的解理性。
3.配位数答: 晶体中和某⼀粒⼦最近邻的原⼦数。
4.致密度答:晶胞内原⼦所占的体积和晶胞体积之⽐。
5.空间点阵(布喇菲点阵)答:空间点阵(布喇菲点阵):晶体的内部结构可以概括为是由⼀些相同的点⼦在空间有规则地做周期性⽆限重复排列,这些点⼦的总体称为空间点阵(布喇菲点阵),即平移⽮量123d 、d 、h h h d 中123,,n n n 取整数时所对应的点的排列。
空间点阵是晶体结构周期性的数学抽象。
6.基元答:组成晶体的最⼩基本单元,它可以由⼏个原⼦(离⼦)组成,整个晶体可以看成是基元的周期性重复排列⽽构成。
7.格点(结点)答: 空间点阵中的点⼦代表着结构中相同的位置,称为结点。
8.固体物理学原胞答:固体物理学原胞是晶格中的最⼩重复单元,它反映了晶格的周期性。
取⼀结点为顶点,由此点向最近邻的三个结点作三个不共⾯的⽮量,以此三个⽮量为边作的平⾏六⾯体即固体物理学原胞。
固体物理学原胞的结点都处在顶⾓位置上,原胞内部及⾯上都没有结点,每个固体物理学原胞平均含有⼀个结点。
9.结晶学原胞答:使三个基⽮的⽅向尽可能的沿空间对称轴的⽅向,以这样三个基⽮为边作的平⾏六⾯体称为结晶学原胞,结晶学原胞反映了晶体的对称性,它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n Ω,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, Ω是固体物理学原胞的体积。
10.布喇菲原胞答:使三个基⽮的⽅向尽可能的沿空间对称轴的⽅向,以这样三个基⽮为边作的平⾏六⾯体称为布喇菲原胞,结晶学原胞反映了晶体的对称性,它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n Ω,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, Ω是固体物理学原胞的体积 11.维格纳-赛兹原胞(W-S 原胞)答:以某⼀阵点为原点,原点与其它阵点连线的中垂⾯(或中垂线) 将空间划分成各个区域。
固体物理经典复习题及答案
固体物理经典复习题及答案一、简答题1.理想晶体答:内在结构完全规则的固体是理想晶体,它是由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成的。
2.晶体的解理性答:晶体常具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质,这称为晶体的解理性。
3.配位数答: 晶体中和某一粒子最近邻的原子数。
4.致密度答:晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。
5.空间点阵(布喇菲点阵)答:空间点阵(布喇菲点阵):晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点子在空间有规则地做周期性无限重复排列,这些点子的总体称为空间点阵(布喇菲点阵),即平移矢量123d 、d 、h h h d 中123,,n n n 取整数时所对应的点的排列。
空间点阵是晶体结构周期性的数学抽象。
6.基元答:组成晶体的最小基本单元,它可以由几个原子(离子)组成,整个晶体可以看成是基元的周期性重复排列而构成。
7.格点(结点)答: 空间点阵中的点子代表着结构中相同的位置,称为结点。
8.固体物理学原胞答:固体物理学原胞是晶格中的最小重复单元,它反映了晶格的周期性。
取一结点为顶点,由此点向最近邻的三个结点作三个不共面的矢量,以此三个矢量为边作的平行六面体即固体物理学原胞。
固体物理学原胞的结点都处在顶角位置上,原胞内部及面上都没有结点,每个固体物理学原胞平均含有一个结点。
9.结晶学原胞答:使三个基矢的方向尽可能的沿空间对称轴的方向,以这样三个基矢为边作的平行六面体称为结晶学原胞,结晶学原胞反映了晶体的对称性,它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n Ω,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, Ω是固体物理学原胞的体积。
10.布喇菲原胞答:使三个基矢的方向尽可能的沿空间对称轴的方向,以这样三个基矢为边作的平行六面体称为布喇菲原胞,结晶学原胞反映了晶体的对称性,它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n Ω,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, Ω是固体物理学原胞的体积11.维格纳-赛兹原胞(W-S 原胞)答:以某一阵点为原点,原点与其它阵点连线的中垂面(或中垂线) 将空间划分成各个区域。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、名词解释1.晶态--晶态固体材料中原子有规律周期性排列,或称为长程有序。
2.非晶态--非晶态固体材料中原子不是长程有序地排列,但在几种原子范畴内保持着有序性,或称为短程有序。
3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间固体材料,其特点是原子有序排列,但不具备平移周期性。
4.单晶--整块晶体内原子排列规律完全一致晶体称为单晶体。
5.多晶--由许多取向不同单晶体颗粒无规则堆积而成固体材料。
6.抱负晶体(完整晶体)--内在构造完全规则固体,由全同构造单元在空间无限重复排列而构成。
7.空间点阵(布喇菲点阵)--晶体内部构造可以概括为是由某些相似点子在空间有规则地做周期性无限重复排列,这些点子总体称为空间点阵。
8.节点(阵点)--空间点阵点子代表着晶体构造中相似位置,称为节点(阵点)。
9.点阵常数(晶格常数)--惯用元胞棱边长度。
10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位一组互质整数。
11.配位数—晶体中和某一原子相邻原子数。
12.致密度—晶胞内原子所占体积和晶胞体积之比。
13.原子电负性—原子得失价电子能力度量;电负性=常数(电离能+亲和能)14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面,体内留下空位。
15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原子扩散到间隙位置,形成空位-填隙原子对。
16.色心--晶体内可以吸取可见光点缺陷。
17.F心--离子晶体中一种负离子空位,束缚一种电子形成点缺陷。
18.V心--离子晶体中一种正离子空位,束缚一种空穴形成点缺陷。
19.近邻近似--在晶格振动中,只考虑近来邻原子间互相作用。
20.Einsten模型--在晶格振动中,假设所有原子独立地以相似频率 E振动。
21.Debye模型--在晶格振动中,假设晶体为各向同性持续弹性媒质,晶体中只有3支声学波,且ω=vq 。
22.德拜频率ωD── Debye模型中g(ω)最高频率。
23.爱因斯坦频率ωE──Einsten模型中g(ω)最可几频率。
24.电子密度分布--温度T时,能量E附近单位能量间隔电子数。
25.接触电势差--任意两种不同物质A、B接触时产生电荷转移,并分别在A和B上产生电势V A、V B,这种电势称为接触电势,其差称为接触电势差。
25.BLoch电子费米气--把质量视为有效质量→m,除碰撞外互相间无互作用,遵守费米分布Bloch电子集合称为BLoch电子费米气。
26.惯用元胞(单胞):既能反映晶格周期性,又能反映其对称性构造单元。
27.简谐近似:晶体中粒子互相作用势能泰勒展开式中只取到二阶项近似。
28.杜隆-伯替定律:高温下固体比热为常数。
29.晶体对称性:通过某种对称操作后晶体能自身重叠性质。
30.格波态密度函数(振动模式密度):在ω附近单位频率间隔内格波总数。
31.晶体结合能:原子在结合成晶体过程中所释放出来能量。
32.倒格矢:其中为正格子元胞体积。
咱们称b1、b2、b3为倒格子基矢。
33.带隙(禁带):晶体中电子运动状态不容许占据能量范畴。
34.摩尔热容:每摩尔物质升高或减少单位温度吸取或释放出热量。
35.空间群:晶格所有对称操作集合。
36.色散关系:晶格振动中ω和q之间关系。
37.第一布里渊区:离到格子原点近来倒格矢中垂面围成区域。
38.晶面:由布拉菲格子中不共线三个格点所决定平面。
39.格波:晶体中粒子振动模式。
40.德拜定律:低温下固体比热与T 3成正比。
41.布洛赫定律:晶体中电子波函数是由晶格周期性调制调幅平面波,即:ψ(K →.r →)=u(→K .r →)e i k r →→⋅ u(K →.r →)=u(k r →→,+R n →)另一种表达:ψ(k r →→,+R n →)=→→⋅R k i e ψ(k r →→,)。
42.基元:构成晶体全同基本构造单元43.倒格子:以正格子基矢决定倒格矢平移所得到一种周期性空间格子。
44.能态密度:给定体积晶体,单位能量间隔内所包括电子状态数。
45.声子:对于晶格振动,ω为格波谐振子能量量子,称其为声子。
46.布里渊区:在倒格子中,以某一点为坐标原点,作所有倒格矢垂直平分面,倒格子空间被这些平面提成许多区域,这些区域称为布里渊区。
47.费米面:K 空间中,能量E 为费米能E F 等能面称为费米面。
48.功函数:晶体中电子所处势阱深度E 0与费米能E F 之差,称为功函数49.离子晶体:质点间通过离子键互相作用结合而成晶体。
二、单项选取题1、 晶体构造基本特性是( B )A 、各向异性B 、周期性C 、自范性D 、同一性2、 晶体性能特点不具备( C )A 、各向异性B 、均一性C 、各向同性D 、对称性3、单质半导体晶体构造类型是( A )。
A 、金刚石型构造B 、闪锌矿型构造C 、钙钛矿构造D 、密堆积构造4、共价键基本特点不具备( D )。
A、饱和性B、方向性C、键强大D、各向同性5、晶体中点缺陷不涉及( D )。
A、肖特基缺陷B、佛伦克尔缺陷C、自填隙原子D、堆垛层错6、离子晶体基本特点有( C )A、低熔点B、高塑性C、高强度D、半导性7、氯化钠晶体构造是由( B )A、由二套面心格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成B、由二套面心立方格子沿晶轴方向滑1/2长度套构而成C、由二套体心立方格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成D、由一套体心格子和一套面心格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成8、布里渊区特点涉及( B )A、各个布里渊区形状都不相似B、各布里渊区通过恰当平移,都可移到第一布里渊区且与之重叠C、每个布里渊区体积都不相等D、晶体构造布喇菲格子虽然相似,但其布里渊区形状却不会相似9、金属晶体热传导重要是通过( A )传播实现A、电子B、声子C、光子D、质子10、在一维单原子链晶格振动中,有( A )支声学波、( A )支光学波。
A、1,0B、1,1C、3,3D、3,611、依照量子自由电子论,K空间中电子等能面是( A )。
A、球面B、椭球面C、抛物面D、不规则曲面12、依照能带理论,电子能态密度随能量变化趋势是随能量增高而( D )。
A、单调增大B、不变C、单调减小D、复杂变化13、周期性边界条件决定了电子波矢K在第一布里渊区内可取值数量与晶体初基元胞数N( A )。
A、相等B、不不大于C、不大于D、不一定14、按照费米分布,费米能级所相应能态电子占据几率为( B )。
A、1B、0.5C、015、依照能带能量是波矢周期函数特点,能带表达图式可以有三种。
如下不对的是( D )。
A、简约区图式B、扩展区图式C、重复图式D、单一图式16、量子自由电子论是建立在( B )基本假设之上。
A、周期性势场B、恒定势场C、无势场17、晶体宏观特性涉及( A )A、各向异性B、周期性C、重复性D、单一性18、不属于半导体重要晶体构造类型是( D )。
A、金刚石型构造B、闪锌矿型构造C、钙钛矿构造D、密堆积构造19、晶体中线缺陷涉及( C )。
A、小角晶界B、空位C、螺位错D、堆垛层错20、依照能带能量是波矢周期函数特点,能带表达图式可以有三种。
图示属于( A )。
A、简约区图式B、扩展区图式C、重复图式D、周期图式21、金刚石构造是由( A )A、由二套面心格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成B、由二套简朴立方格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成C、由二套体心立方格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成D、由一套体心格子和一套面心格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成22、布里渊区特点不涉及( A )A、各个布里渊区形状都是相似(不同)B、各布里渊区通过恰当平移,都可移到第一布里渊区且与之重叠C、每个布里渊区体积都是相似D、无论晶体是由哪种原子构成,只要布喇菲格子相似,其布里渊区形状也就相似23、绝缘晶体热传导是通过( B )传播实现A、电子B、声子C、光子D、质子24、在一维双原子链晶格振动中,有(A)支声学波、(A)支光学波。
A、1,1B、2,2C、3,3D、4,425、按照费米分布,绝对0度时费米能如下能态电子占据几率为( A )。
A、1B、0.5C、026、能带理论是建立在( A )基本假设之上。
A、周期性势场B、恒定势场C、无势场三. 填空1.晶体构造基本特点是具备( 周期 )性和( 重复 )性.2.离子晶体 ( 光学波 )波会引起对远红外线吸取.3.描述晶体对称性可以概括为( 32 )个点群,( 230 )个空间群.4.金属重要是依托( 电子 )导热,而绝缘体重要依托( 声子 )导热.5.对一维晶体,其晶格振动仅存在( 声学 )波,而二、三维晶体振动既有( 声学 )波,又有( 光学 )波.6.对于量子化自由电子,其K空间中档能面为( 球面 ).7.费米能是指电子占据几率为( 1/2 )电子态本征能量大小.8.能带理论中,电子E~K关系具备( 倒格子 )周期性.9.对晶格常数为a简朴立方晶体,与正格矢R=ai+2aj+2ak正交倒格子晶面族面指数为( 122 ).10.离子晶体(光学波)会引起离子晶体极化.11.金刚石晶体结合类型是典型(共价结合)晶体,它有( 6 )支格波.12.两种不同金属接触后,费米能级高带(正)电.四、判断对错1、各向异性是晶体基本特性之一。
(√)2、单质半导体和二元化合物半导体重要晶体构造类型为金刚石型构造和闪锌矿型构造。
(√)3、各布里渊区通过恰当平移,仍无法移到第一布里渊区且与之重叠。
(× )4、在一维单原子链晶格振动中,有1支光学波、无声学波。
( × )5、依照能带理论,电子能态密度随能量变化趋势总是随能量增高而增大。
(×)6、周期性边界条件决定了电子波矢K在第一布里渊区内可取值数量与晶体初基元胞数N相等。
(√)7、同一晶体在绝对0度时费米能不不大于绝对0度时以上时费米能。
(√)8、能带理论是建立在恒定势场基本假设之上。
(×)9、晶体宏观特性涉及各向异性、解理性、周期性、重复性。
(×)10、空位、小角晶界、螺位错、堆垛层错都是晶体中线缺陷。
(× )11、共价晶体基本特点有高强度、高硬度、高熔点。
(√ )12、布里渊区特点涉及A、B、C:A、各个布里渊区形状都是相似B、各布里渊区通过恰当平移,都可移到第一布里渊区且与之重叠C、每个布里渊区体积都是相似D、无论晶体是由哪种原子构成,只要布喇菲格子相似,其布里渊区形状也就相似(× )13、绝缘晶体热传导是通过声子传播实现。
(√ )14、在一维双原子链晶格振动中,有1支声学波、1支光学波。
(√ )15、依照量子自由电子论,K空间中电子等能面是不规则曲面。
(×)16、依照量子自由电子论,态密度随能量变化总趋势是随能量增高而增大。
(√)17按照费米分布,绝对0度时费米能如下能态电子占据几率为0。