电子科技大学固体物理期末试题.()

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固体物理基础_西安电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

固体物理基础_西安电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

固体物理基础_西安电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.晶体的物理性质具有各向异性,现有一NiCoO4样品经测试未发现各向异性,这表明该样品不是晶体。

参考答案:错误2.Mg和Cl两种元素只能形成金属晶体Mg和离子晶体MgCl。

参考答案:错误3.在能带底部(极小值处),Bloch电子的加速度与外力()参考答案:方向相同4.晶体中产生电流的条件()参考答案:不满带,且F外¹05.近自由电子的状态密度与自由电子的状态密度是一样的。

参考答案:错误6.对晶体比热的描述,下面正确的是()参考答案:对确定的材料,晶体的比热在高温下为常数,低温下与成正比7.求晶体的比热时,在高温下,只能用Einsten模型,而低温时只能用Debye模型。

参考答案:错误8.螺旋操作存在于金刚石晶体中,滑移反映操作存在于NaCl晶体中。

参考答案:正确9.晶体是具有()结构的固体。

参考答案:高度长程有序10.闪锌矿晶体结构是()参考答案:由二套面心立方子格子沿体对角线方向滑移1/4长度套构而成11.在极低温下,声子热导率l分别与样品(晶粒)的尺度L和【图片】成正比。

参考答案:正确12.温度为T时,只有ħw³kBT的格波才能被激发,而ħw参考答案:错误13.费米分布函数的物理意义是指在热平衡态下,电子占据能量为E的电子态的几率。

参考答案:正确14.下列不属于布里渊区的特点是()参考答案:各个布里渊区的形状都是相同的15.In的电负性为1.78,As的电负性为2.18,当这两个元素形成晶体时,该晶体的化学键是()参考答案:共价键16.克龙尼克—潘纳模型中,在化简后的决定离子能量的超越方程中,关于P的描述正确的是()。

参考答案:P的数值表达了粒子被束缚的程度17.离子键的特点是()参考答案:无方向性、无饱和性18.光学支格波的特点是()参考答案:q®0时,w¹019.晶体中具有氧八面体结构特征的是()参考答案:钙钛矿结构20.金属结合的特点是()参考答案:电子的共有化运动21.晶格振动的能量量子称为 ( )参考答案:声子22.在晶体中,一般能做理解面的是晶面指数低的晶面,这是因为()参考答案:指数简单的晶面,它们的面密度较大,晶面间距也较大,沿着这些面间距大的晶面,晶体容易开裂,形成解理面。

电子科大微固2010半导体物理期末试卷(含答案)

电子科大微固2010半导体物理期末试卷(含答案)
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学院
姓名
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………密………封………线………以………内………答………题………无………效……
生显著陷阱效应的杂质和缺陷称为陷阱中心。(4 分) 等电子复合中心:在III- V族化合物半导体中掺入一定量与主原子等价的某种杂质原 子,取代格点上的原子。由于杂质原子与主原子之间电性上的差别,中性杂质原子可以束 缚电子或空穴而成为带电中心。带电中心吸引与被束缚载流子符号相反的载流子,形成一 个激子束缚态。这种激子束缚态叫做等电子复合中心。(4 分)
V
V
(2 分)
(2 分)
2. 在一维情况下,描写非平衡态半导体中载流子(空穴)运动规律的连续方程为:
E p p 2 p p Dp 2 p E p p g p ,请说明上述等式两边各个单项所代表的物理意 t x x x p
义。 (10 分)
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(15 分) ① 求耗尽层内电势的分布 V(x);(7 分) ② 当 Vs=0.4V 时的耗尽层宽度 Xd 和最大耗尽宽度 Xdm 的表达式;(8 分) 解: ( 1 )根据耗尽层近似,空间电荷区的电荷密度为 ρ (x)=qND, 故泊松方程可写为 : (1) 因半导体内电场强度为零,并假设体内电势为零,则右边界条件 ε (x)∣x-xd = V∣X=Xd = 0 则由式(1)与(2) 、(3)得 = (xd-x) ∣x = xd = 0 (2) (3)
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D. 丙甲乙
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10.以下 4 种半导体中最适合于制作高温器件的是( D ) A. Si B. Ge C. GaAs

电子科技大学大学物理期末考试试卷(含答案)

电子科技大学大学物理期末考试试卷(含答案)

电子科技大学大学物理期末考试试卷(含答案)一、大学物理期末选择题复习1.如图所示,质量为m 的物体用平行于斜面的细线联结置于光滑的斜面上,若斜面向左方作加速运动,当物体刚脱离斜面时,它的加速度的大小为( )(A) g sin θ (B) g cos θ (C) g tan θ (D) g cot θ答案D2.将一个带正电的带电体A 从远处移到一个不带电的导体B 附近,则导体B 的电势将( )(A ) 升高 (B ) 降低 (C ) 不会发生变化 (D ) 无法确定 答案A3.如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为: ( )(A) 00,4QE U rπε== (B) 00,4Q E U R πε==(C) 200,44QQ E U r r πεπε== (D)200,44QQ E U r R πεπε== 答案B4.在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L 1 、L 2 ,圆周内有电流I 1 、I 2 ,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L 2 回路外有电流I 3 ,P 1 、P 2 为两圆形回路上的对应点,则( )(A ) ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ,21P P B B = (B ) ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ,21P P B B = (C ) ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ,21P P B B ≠ (D ) ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ,21P P B B ≠ 答案C5. 一物体沿固定圆弧形光滑轨道由静止下滑,在下滑过程中,则( )(A )它的加速度的方向永远指向圆心,其速率保持不变(B )它受到的轨道的作用力的大小不断增加(C )它受到的合外力大小变化,方向永远指向圆心 m(D)它受到的合外力大小不变,其速率不断增加答案 B6.有两个倾角不同、高度相通、质量一样的斜面放在光滑的水平面上,斜面是光滑的,有两个一样的物块分别从这两个斜面的顶点由静止开始滑下,则()(A)物块到达斜面低端时的动量相等(B)物块到达斜面低端时动能相等(C)物块和斜面(以及地球)组成的系统,机械能不守恒(D)物块和斜面组成的系统水平方向上动量守恒答案 D7.有两个力作用在一个有固定转轴的刚体上:(1)这两个力都平行于轴作用时,它们对轴的合力距一定是零;(2)这两个力都垂直于轴作用时,它们对轴的合力距可能是零;(3)当这两个力的合力为零时,它们对轴的合力距也一定是零;(4)当这两个力对轴的合力距为零时,它们的合力也一定为零。

固体物理期末卷子

固体物理期末卷子

一、1.半导体的迁移率比金属高,为什么金属导电性更好?2.用能带理论解释为什么绝缘体满带不导电,导体半满带导电。

3.什么是bloch电子,它所遵循的bloch定律是什么4.Drude和索莫非模型的区别?请写出他们各自的电子热容。

5.设在t=0时,除能带E和G的位置以外,所有的态都被充满,此时能带中的电流为零。

在外加电场E下,在单位时间△t下,电子空轨道可向前或向后走一步(如从E走到F 或是走到D处)。

若沿K x方向上加一电场E,1)试画出空穴能带,并标明经过2△t后空穴所在位置;2)写出电流密度大小,已知电子在G处的速度可写为v(G)。

(v为向量)6.金属有离子有电子,请问在常温下那个对热容贡献更大?对热导率呢?请说明理由。

二、作业5,第3题;(2018年改为作业5-4)三、(1)证明受主热电离p=√NaNc exp(-Ea/2KbT);(2)求化学势μ(利用上面的表达式和本征半导体的p公式相等)。

四、作业7,第1题改版:银的密度为10.5g/cm3,原子质量是107.87,在绝对零度下。

(1)求每个电子的平均能量;(2)银的体积弹性模量要求:写出公式推导过程,再代入计算。

五、作业8,第3题与第5题结合一简立方晶体,a=3埃,沿着FBZ 的[100]方向的紧束缚的能带具有如下形式:(1)计算并画出电子在这个方向的群速度。

(2)计算简单立方FBZ 的中心Г点和面心X 点处的有效质量。

(3)如果在x 方向上施加5 伏/米的外电场,每个原胞含一个价电子,在不考虑碰撞的情况下,计算电子沿[100]方向由费米面运动至带顶所需的时间。

(注意不同于作业改成了费米面)20172018。

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

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。

电子科技大学09级《大学物理(下)》期末考试及答案A卷 (A3版)

电子科技大学09级《大学物理(下)》期末考试及答案A卷 (A3版)

电子科技大学期末考试 09级《大学物理(下)》A 卷(考试时间90分钟,满分100分)一、选择题(每题2分,共20分)1、边长为L 的一个导体方框上通有电流I ,则此框中心的磁感应强度 ( ) (A )与L 无关; (B )正比于2L ; (C )与L 成正比; (D )与L 成反比。

2、在感应电场中电磁感应定律可写成dtd l d E mCK Φ-=⋅⎰,式中K E 为感应电场的电场强度,此式表明 ( )(A )闭合曲线C 上K E处处相等; (B )感应电场是保守力场; (C )感应电场的电场线不是闭合曲线;(D )在感应电场中不能像静电场那样引入电势的概念。

3、一交变磁场被限制在一半径为R 的圆柱体中,在柱内、外分别有两个静止点电荷A q 和B q ,则 ( ) (A )A q 受力,B q 不受力;(B )A q 和B q 都受力;(C )A q 和B q 都不受力;(D )A q 不受力,B q 受力。

4、关于位移电流,下列哪一种说法是正确的( ) (A )位移电流的磁效应不服从安培环路定理;(B )位移电流是由变化磁场产生; (C )位移电流不可以在真空中传播; (D )位移电流是由变化电场产生。

5、根据惠更斯—菲涅尔原理,若已知光在某时刻的波阵面为S ,则S 的前方某点P 的光强决定于波阵面上所有面元发出的子波各自传到P 点的 ( ) (A )振动振幅之和; (B )相干叠加; (C )振动振幅之和的平方; (D )光强之和。

6、严格地说,空气的折射率大于1,因此在牛顿环实验中,若将玻璃夹层中的空气逐渐抽去而成为真空时,则干涉圆环将 ( ) (A )变大; (B )变小; (C )消失; (D )不变7、自然光以60。

入射角照射到某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则 ( ) (A )折射光为线偏振光,折射角为30。

; (B )折射光为部分偏振光,折射角为30。

;(C )折射光为线偏振光,折射角不能确定; (D )折射光为部分偏振光,折射角不能确定。

固体物理期末试题及答案

固体物理期末试题及答案

固体物理期末试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 下列关于晶体的说法,错误的是:A. 晶体具有规则的几何外形B. 晶体内部原子排列是无序的C. 晶体具有各向异性D. 晶体具有固定的熔点答案:B2. 电子在金属中的自由运动是金属导电的主要原因,这种现象称为:A. 金属键B. 离子键C. 共价键D. 范德华力答案:A3. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间,这是因为:A. 半导体材料中的电子不能自由移动B. 半导体材料中的电子在特定条件下才能自由移动C. 半导体材料中的电子数量少于导体D. 半导体材料中的电子数量多于绝缘体答案:B4. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道中最多可以容纳的电子数是:A. 1个B. 2个C. 4个D. 8个答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 晶体的三种基本类型是________、________和________。

答案:单晶体、多晶体、非晶体2. 根据能带理论,固体中的能带可以分为________和________。

答案:导带、价带3. 固体物理中,费米能级是指在绝对零度时,电子占据的最高能级,其对应的温度是________。

答案:0K4. 根据德布罗意波理论,物质粒子也具有波动性,电子的波长与其动量成________关系。

答案:反比三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述布拉格定律及其在晶体结构分析中的应用。

答案:布拉格定律是指当X射线或电子波以一定角度入射到晶体表面时,如果满足nλ=2d*sinθ的条件,其中n为整数,λ为波长,d为晶面间距,θ为入射角,那么会发生衍射现象。

这个定律在晶体结构分析中非常重要,因为它允许科学家通过测量衍射角来确定晶体的晶面间距和晶体结构。

2. 解释什么是超导现象,并简述其应用。

答案:超导现象是指某些材料在低于临界温度时,电阻突然降为零的现象。

这意味着在超导状态下,电流可以在材料内部无损耗地流动。

超导现象的应用非常广泛,包括但不限于磁悬浮列车、粒子加速器中的超导磁体、以及医疗成像设备如MRI。

固体物理期末考试题及答案

固体物理期末考试题及答案

固体物理期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 晶体中原子排列的周期性结构被称为:A. 晶格B. 晶胞C. 晶面D. 晶向答案:A2. 描述固体中电子行为的基本理论是:A. 经典力学B. 量子力学C. 相对论D. 电磁学答案:B3. 以下哪项不是固体物理中的晶体缺陷:A. 点缺陷B. 线缺陷C. 面缺陷D. 体缺陷答案:D4. 固体物理中,晶格振动的量子称为:A. 声子B. 光子C. 电子D. 空穴答案:A5. 以下哪个不是固体的电子能带结构:A. 价带B. 导带C. 禁带D. 散射带答案:D二、简答题(每题10分,共30分)6. 解释什么是晶格常数,并举例说明。

晶格常数是晶体中最小重复单元的尺寸,通常用来描述晶体的周期性结构。

例如,立方晶系的晶格常数a是指立方体的边长。

7. 简述能带理论的基本概念。

能带理论是量子力学在固体物理中的应用,它描述了固体中电子的能量分布。

在固体中,电子的能量不是连续的,而是分成一系列的能带。

价带是电子能量较低的区域,导带是电子能量较高的区域,而禁带是两带之间的能量区域,电子不能存在。

8. 什么是费米能级,它在固体物理中有什么意义?费米能级是固体中电子的最高占据能级,它与温度有关,但与电子的化学势相等。

在绝对零度时,费米能级位于导带的底部,它决定了固体的导电性质。

三、计算题(每题15分,共30分)9. 假设一个一维单原子链的原子质量为m,相邻原子之间的弹簧常数为k。

求该链的声子频率。

解:一维单原子链的声子频率可以通过下面的公式计算:\[ \omega = 2 \sqrt{\frac{k}{m}} \]10. 给定一个半导体的电子亲和能为Ea,工作温度为T,求该半导体在该温度下的费米-狄拉克分布函数。

解:费米-狄拉克分布函数定义为:\[ f(E) = \frac{1}{e^{\frac{E-E_F}{kT}} + 1} \] 其中,E是电子的能量,E_F是费米能级,k是玻尔兹曼常数,T 是温度。

西安电子科技大学固体物理试题

西安电子科技大学固体物理试题

·考试时间 120分钟试题Array班级学号姓名一、简答题(共65分)1.名词解释:基元,空间点阵,复式格子,密堆积,负电性.(10分)2.氯化钠与金刚石就是复式格子还就是单式格子,各自得基元中包含多少原子?分别就是什么原子?(6分)3.在固体物理中为什么要引入“倒空间”得概念?(5分)4.在晶体得物相分析中,为什么使用X光衍射而不使用红外光?(5分)5.共价键得定义与特点就是什么?(4分)6.声子有哪些性质?(7分)7.钛酸锶就是一种常见得半导体材料,当产生晶格振动时,会形成多少支格波,其中声学支与光学支格波各多少支?(5分)8.晶格振动得Einsten模型在高温与低温下都与实验定律符合吗?为什么?(5分)9.试画出自由电子与近自由电子得D~En关系图,并解释二者产生区别得原因。

(8分)10.费米能级Ef得物理意义就是什么?在绝缘体中费米能级处在导带、禁带、价带得哪个中? 两块晶体得费米能级本来不同,Ef1≠E f2,当两块晶体紧密接触后,费米能级如何变化?(10分)二、计算题(共35分)1.铜靶发射λ=0、154nm得X射线入射铝单晶(面心立方结构),如铝(111)面一级布拉格反射角θ=19、2º,试据此计算铝(111)面族得面间距d与铝得晶格常数a.(10分)2.图示为二维正三角形晶格,相邻原子间距为a.只计入最近邻相互作用,使用紧束缚近似计算其s能带E(k)、带中电子得速度v(k)以及能带极值附近得有效质量m*。

(15分)3。

用Debye模型计算一维单式晶格得热容.(10分)参考答案一、简答题(共65分)1、(10分)答:基元:组成晶体得最小结构单元。

空间点阵:为了概括晶体结构得周期性,不考虑基元得具体细节,用几何点把基元抽象成为一点,则晶体抽象成为空间点阵。

复式格子:晶体由几种原子组成,但各种原子在晶体中得排列方式都就是相同得(均为B格子得排列),可以说每一种原子都形成一套布拉菲子格子,整个晶体可以瞧成就是若干排列完全相同得子格子套构而成.密堆积:如果晶体由全同得一种粒子组成,而粒子被瞧成就是小圆球,这些小圆球最紧密得堆积状态,此时它有最大得配位数12。

西安电子科技大学 05级固体物理试题A

西安电子科技大学 05级固体物理试题A

第1页 共2 页 西安电子科技大学考试时间 120 分钟 试 题1.考试形式:闭卷;2.本试卷共 二 大题,满分100分。

班级 学号 姓名 任课教师一.问答题(每题5分,共60分)1、解理面是面指数低的晶面还是面指数高的晶面?为什么?2. 金刚石、硅和锗的几何结构因子有何异同?3. 什么是F 心?4、对金刚石结构为什么要提出杂化轨道的概念?5. 一维双原子链晶格振动中,声学格波和光学格波分别有什么特点,二者有什么区别?6. “在晶格振动理论中,可用声子表示格波能量,频率为ω的声子,能量为ω,所以格波能量与温度无关。

” 这句话对不对,为什么?7、简述晶体电导的特鲁多模型,索末菲模型和近自由电子模型。

8、费米能级E f 的物理意义是什么?从E f 在能带中的位置可得到材料的哪些特性?9、在证明Bloch 定理时推导出了中心方程从该方程可得出什么有意义的结论?10、试画出自由电子和近自由电子的D ~En 关系图,并解释二者产生区别的原因。

11.“复式格子的倒格子也是复式格子”。

判断该说法是否正确,并说明理由。

0)()2022=(∑≠-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡-n n n G K C V K C E m K第2页 共2 页12.“倒格子的基矢1b ,2b ,3b 是以正格子的基矢1a ,2a ,3a 为参照矢而定义的。

对于一定的布喇菲格子,基矢1a ,2a ,3a 的选择不是惟一的,它所对应的1b ,2b ,3b 也不是惟一的,因而一个布喇菲格子可以对应几个倒格子”。

判断该说法是否正确,并说明理由。

二、计算题(40分)1.(15分)求:金属中自由电子能态密度D E 的表示式。

2.(10分)在一维无限长单原子链中,设原子的质量均为M ,若在简谐近似下考虑原子间的长程作用力,第n 个原子与第n+m 和第n -m 个原子间的恢复力系数为βm , 试求格波的色散关系。

3.(15分)在近邻近似下,用紧束缚近似导出简单立方晶格的S 能带Es(k) , 求:(1) . 计算E s ~k →关系,计算能带宽度;(2) . 讨论在第一B ·Z 中心附近等能面的形状。

电子科技大学11级《大学物理(下)》期末考试及答案B卷 (A3版)

电子科技大学11级《大学物理(下)》期末考试及答案B卷 (A3版)

弟1页/(共4页) 弟2页/(共4页)电子科技大学期末考试 11级《大学物理(下)》B 卷(考试时间90分钟,满分100分)一、选择题(每题2分,共20分)1.取一闭合积分回路L ,使三根载流导线穿过它围成的面,现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则 ( )A .回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B不变; B .回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B改变;C .回路L 内的∑I 改变,L 上各点的B不变; D .回路L 内的∑I 不变,L 上各点的B改变。

2.下列说法哪个是正确的 ( )A .导体在磁场中以一定速度运动时,必定产生感应电动势;B .感生电场的电场线不是闭合曲线;C .感生电场是保守力场;D .感生电场是非保守力场,感生电场力的功与路径有关。

3.若空间存在两根无限长直载流导线,空间的磁场分布就不具有简单的对称性,则该磁场分布 ( )A .不能用安培环路定理求出;B .可以直接用安培环路定理求出;C .只能用毕奥-萨伐尔-拉普拉斯定律求出;D .可以用安培环路定理和磁感应强度的叠加原理求出。

4.取自感系数的定义式为IL Φ=,当线圈的几何形状不变,周围无铁磁性物质时,若线圈中的电流强度变小,则自感系数L ( ) A .变大,与电流成反比关系; B .变小;C .不变;D .变大,但与电流不成反比关系。

5.自然光以布儒斯特角由玻璃入射到空气表面上,反射光是 ( ) A .平行于入射面内振动的完全偏振光; B .平行于入射面内振动占优势的部分偏振光; C .垂直于入射面振动的完全偏振光; D .垂直于入射面振动占优势的部分偏振光。

6.在双缝干涉实验中,用单色自然光,在屏上形成干涉条纹。

若把一个偏振片置于双缝后,则 ( )A .干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度加强;B .干涉条纹的间距变窄,且明纹的亮度减弱;C .干涉条纹的间距不变,但明纹的亮度减弱;D .无干涉条纹。

7.根据惠更斯—菲涅尔原理,若已知光在某时刻的波阵面为S ,则S 的前方某点P 的光强决定于波阵面上所有面元发出的子波各自传到P 点的 ( ) A .振动振幅之和; B .光强之和; C .振动振幅之和的平方; D .相干叠加。

西安电子科技大学0504固体物理试题A

西安电子科技大学0504固体物理试题A

考试时间 120 分钟 试 题 班级 学号 姓名 确?并说明原因?(5分)10. 根据ak π±=状态简并微扰结果求出+ε,-ε对应的本征函数+ψ,说明这两个驻波的电子云分布的特点及禁带的来源。

(5分) 11.简述导体,半导体和绝缘体能带结构的基本特点。

分)12. 什么是BLoch 5分)13. 什么是色心?简述F 心的着色原理。

(h G hb kb l=++一、试解释下列名词(每小题2分,共20分):金刚石结构; 声子;离子晶体;惯用元胞;第一布里渊区; 肖特基缺陷; 空穴;能态密度;绝热近似;密堆积。

二.回答问题(每小题5分,共30分):1. 简述热缺陷的形成及其种类。

2. 晶体有哪几种结合类型?简述金属晶体和共价晶体的性能特点?为什么?3.碳化硅是一种常见的半导体材料,当产生晶格振动时,会形成多少支格波,其中声学支和光学支格波各多少支?4.“Bloch 电子的波函数在正空间和倒空间均具有周期性”,这种说法是否正确?并说明理由。

5..有人认为:光学支一般对热导贡献小?你的看法如何?6.在固体物理和半导体物理中,有时用简单的两条平行线来表示导带和价带(称为能带简图),在什么情况下可以这样作?三.计算题(共50分)1.(20分)在近邻近似下,按紧束缚近似,针对简立方晶体S 能带(1) . 计算E s ~k →关系;(2) . 求能带宽度;(3) . 讨论在第一B ·Z 中心附近等能面的形状。

附:CosX=1-X 2/(2!) + X 4/(4!) -……2.(15分)已知金刚石的爱因斯坦温度Θe =1320K,晶格常数为0.357nm,计算单位体积金刚石的晶格振动零点能。

附:玻尔兹曼常数 k =1.3807×10-23W ·s/K3.(15分)若一维晶体的电子势能 0na +2d ≤ x ≤ (n+1)a -2d V (x )=V 0 na -d ≤ x ≤ na +d ∑≠⋅--=最近邻0)(n nR R ik at s s e BA E k E。

固体与半导体物理基础_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

固体与半导体物理基础_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

固体与半导体物理基础_电子科技大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.布洛赫定理描述的是在周期势场中运动电子的状态。

答案:正确2.不管是声学波还是光学波,相邻原子都沿同一方向振动。

答案:错误3.晶格振动能量的最小单位是“声子”。

答案:正确4.每个能带能容纳的电子数由晶体的原子数确定。

答案:错误5.禁带的宽度与周期性势场有关,禁带出现的位置与晶体结构有关。

答案:正确6.在绝对零度下,半导体的最高能带是填满的。

答案:正确7.二维晶体,N个原胞数,每个原胞有5个原子,其格波支数和总振动模式数为答案:2支声学波,8支光学波,振动模式数为10N8.在布区边界,布洛赫电子的有效电子质量m*为答案:负值9.非简并半导体的EF随着温度的增加,一直向本征费米能级靠拢。

答案:正确10.n型半导体费米能级EF不仅随温度变化,还随掺杂的浓度而变化,当n型杂质浓度增加,其费米能级逐渐向()靠拢答案:导带底部11.受主杂质电离是电子从受主杂质跃迁到价带。

答案:错误12.直接带隙半导体就是导带底和价带顶在K空间具有相同的波矢。

答案:正确13.用费米分布函数描述电子状态的半导体是非简并半导体。

答案:错误14.多数载流子的准费米能级偏离平衡费米能级比少数载流子多。

答案:错误15.在室温全电离的情况下,P型半导体的掺杂浓度为【图片】,有n型杂质(【图片】)的掺入,若【图片】,在不考虑本征激发的情况下,其电中性条件为()。

答案:16.体心立方晶胞体积为原胞体积的倍。

答案:217.同一种原子构成的晶格是布拉菲格子。

答案:错误18.在考虑表面态的情况下,金-半接触一般只能形成层。

在实际应用中要形成欧姆接触,一般利用效应来实现。

答案:阻挡,隧道19.金刚石的晶体结构是复式格子。

答案:正确20.载流子的漂移运动由产生的,载流子的扩散运动是由产生的,这两种运动由关系式联系起来。

答案:电场,浓度不均匀,爱因斯坦21.热平衡状态的标志是系统具有的费米能级,准费米能级是导带和价带的费米能级。

电子科技大学09级《大学物理(下)》期末考试及答案B卷 (A3版)

电子科技大学09级《大学物理(下)》期末考试及答案B卷 (A3版)

弟1页/(共4页) 弟2页/(共4页)电子科技大学期末考试 09级《大学物理(下)》B 卷(考试时间90分钟,满分100分)一、选择题(每题3分,共30分)1、一交变磁场被限制在一半径为R 的圆柱体中,在柱内、外分别放有两个静止点电荷A q 和B q ,则 ( ) (A )A q 受力,B q 不受力; (B )A q 和B q 都受力; (C )A q 和B q 都不受力; (D )A q 不受力,B q 受力。

2、电流元Idl 是圆电流自身的一部分,则 ( ) (A )电流元受磁力为0;(B )电流元受磁力不为0,方向沿半径向外; (C )电流元受磁力不为0,方向指向圆心; (D )电流元受磁力不为0,方向垂直圆电流平面。

3、设在真空中沿着z 轴正方向传播的平面电磁波,其磁场强度的表达式为⎪⎭⎫⎝⎛-=c z t H H y ωcos 0,则电场强度的表达式为 ( )(A )⎪⎭⎫⎝⎛--=c z t H E y ωεμcos 000; (B )⎪⎭⎫ ⎝⎛--=c z t H E x ωεμcos 000;(C )⎪⎭⎫ ⎝⎛-=c z t H E x ωεμcos 000; (D )⎪⎭⎫⎝⎛+=c z t H E y ωεμcos 000。

4、在真空中波长为λ的单色光,在折射率为n 的透明介质中从A 沿某路径传播到B ,若A ,B两点位相差为3π,则此路径AB 的光程为 ( ) (A )1.5λ ; (B )1.5nλ ; (C )3λ ; (D )1.5λ /n 。

5、观察单色光垂直入射时的光栅衍射图像,发现第3,6,9,…等主极大缺级,由此可见,光栅透光部分的宽度a 与不透光部分的宽度b 之间的关系为 ( )(A)b =a /2; (B)b =a ; (C)b =2a ; (D)b =3a6、自然光以60。

入射角照射到某一透明介质表面时,反射光为线偏振光,则( ) (A )折射光为线偏振光,折射角为30。

西安电子科技大学0504级固体物理A参考答案

西安电子科技大学0504级固体物理A参考答案

0504级固体物理(A )参考答案一、试解释下列名词(每小题2分,共20分):金刚石结构:同元素的两个面心立方沿体对角线平移四分之一周期套构而成。

声子: 量子谐振子的能量量子 ω。

离子晶体:由分别带正电荷和负电荷的正、负离子相间排列,主要靠库伦力而形成的晶体。

惯用元胞:即具有周期性又能反映具体的对称性,体积为初基元胞的整数倍的大元胞; 第一布里渊区:倒空间的对称元胞,是一种倒空间的初基元胞。

肖特基缺陷: 由于热运动,体内格点原子扩散到表面,体内留下空位。

空穴:近满带的情况下,引入的带有正电荷e 、正有效质量m h*,速度为υ→(k →)=→∇K1E(k →)的准粒子称为空穴。

空穴的引入是对近满带大量电子的共同行为的等效描述。

它使问题描述更简单明了;能态密度:对给体积的晶体,单位能量间隔的电子状态数。

绝热近似:即Born-Oppenheimer 近似,考虑到原子核(或离子实)的质量比电子大,离子运动速度慢,在讨论电子问题时,可认为离子是固定在瞬时的位置上。

这样,多种粒子的多体问题就简化成多电子问题原子实的影响用周期势场等效,把多体问题化为多电子问题;密堆积:若把原子视为小球,最紧密的排列方式。

其配位数为12。

二.回答问题(每小题5分,共30分):1. 简述热缺陷的形成及其种类。

热缺陷是由指热起伏原因所产生的点缺陷,引起晶格周期性的破坏发生在一个或几个晶格常数的限度范围内。

主要包括肖特基缺陷、弗伦克尔缺陷、空位、间隙原子等几种。

2. 晶体有哪几种结合类型?简述金属晶体和共价晶体的性能特点?为什么?晶体有离子键结合、共价键结合、金属键结合、范德瓦尔斯键结合和氢键结合五种类型,形成离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体和氢键晶体;金属晶体因金属键的无方向性以及组成元素电负性小等特点使得金属晶体通常具有良好的导热、导电和延展性能;共价晶体因共价键的饱和性和方向性,使共价晶体通常很硬,不容易劈裂,且具有很小的电导率及热导率。

电子科技大学固体物理期末试题.()

电子科技大学固体物理期末试题.()

电子科技大学二零零 六 至二零零 七 学年第二 学期期 末 考试固体电子学 课程考试题 卷 ( 分钟) 考试形式: 考试日期 200 7 年 7 月 日课程成绩构成:平时 20 分, 期中 10 分, 实验 0 分, 期末 70 分一. 填空(共30分,每空2分)1. Si 晶体是复式格子,由两个面心立方结构的子晶格沿体对角线位移1/4套构而成;其固体物理学原胞包含8个原子,其固体物理学原胞基矢可表示)(21k j a a,)(22k i a a ,)(23j i a a 。

假设其结晶学原胞的体积为a 3,则其固体物理学原胞体积为341a。

2. 由完全相同的一种原子构成的格子,每个格点周围环境相同称为布拉菲格子; 倒格子基矢与正格子基矢满足)(2)(0{2j i j i ij j i b a ,由倒格子基矢332211b l b l b l K h (l 1, l 2,l 3为整数),构成的格子,是正格子的傅里叶变换,称为倒格子格子;由若干个布拉菲格子套构而成的格子称为复式格子。

最常见的两种原胞是固体物理学原胞和结晶学原胞。

3.声子是格波的能量量子,其能量为ħ ,动量为ħq 。

二.问答题(共30分,每题6分)1.晶体有哪几种结合类型?简述晶体结合的一般性质。

答:离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体及氢键晶体。

晶体中两个粒子之间的相互作用力或相互作用势与两个粒子的距离之间遵从相同的定性规律。

2.晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何区别?答:自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量称为晶体的结合能;原子的动能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能;在0K时,原子还存在零点振动能,但它与原子间的相互作用势能的绝对值相比小很多,所以,在0K时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体的结合能。

3.什么是热缺陷?简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。

固体物理期末复习题目及答案

固体物理期末复习题目及答案

第一章 晶体结构1、把等体积的硬球堆成下列结构,求球可能占据的最大体积和总体积之比。

(1)简立方 (2)体心立方 (3)面心立方(4)金刚石 解:(1)、简立方,晶胞内含有一个原子n=1,原子球半径为R ,立方晶格的顶点原子球相切,立方边长a=2R,体积为()32R ,所以 ()33344330.5262n R R K V R πππ⋅==== (2)、体心立方晶胞内含有2个原子n=2,原子球半径为R ,晶胞边长为a ,立方晶格的体对角线原子球相切,体对角线长为4个原子半径,所以43a R =3334423330.68843n R R K V R πππ⋅⨯====⎛⎫⎪⎝⎭(3)、面心立方晶胞内含有4个原子n=4,晶胞的面对角线原子球相切,面对角线长度为4个原子半径,立方体边长为a,所以42a R =3334442330.74642n R R K V R πππ⋅⨯====⎛⎫⎪⎝⎭(4)、金刚石在单位晶格中含有8个原子,碳原子最近邻长度2R 为体对角线14长,体对角线为83R a = 3334483330.341683n R R K V R πππ⋅⨯====⎛⎫⎪⎝⎭2、证明面心立方和体心立方互为倒格子。

09级微电子学专业《固体物理》期末考复习题目至诚 学院 信息工程 系 微电子学 专业 姓名: 陈长彬 学号: 2109918033、证明:倒格子原胞体积为()3*2cvvπ=,其中v c为正格子原胞的体积。

4、证明正格子晶面 与倒格矢正交。

5能写出任一晶列的密勒指数,也能反过来根据密勒指数画出晶列;能写出任一晶面的晶面指数,也能反过来根据晶面指数画出晶面。

见课件例题 以下作参考: 15.如图1.36所示,试求:(1) 晶列ED ,FD 和OF 的晶列指数;(2) 晶面AGK ,FGIH 和MNLK 的密勒指数; (3) 画出晶面(120),(131)。

密勒指数:以晶胞基矢定义的互质整数( )。

固体物理期末3套精彩试题题

固体物理期末3套精彩试题题

电子科技大学二零零六至二零零七学年第二学期期末考试固体电子学课程考试题卷(分钟)考试形式:考试日期200 7 年7 月日课程成绩构成:平时20 分,期中10 分,实验0 分,期末70 分一.填空(共30分,每空2分)1.Si晶体是--格子,由两个----的子晶格沿---套构而成;其固体物理学原胞包含---个原子,其固体物理学原胞基矢可表示-,-, -。

假设其结晶学原胞的体积为a3,则其固体物理学原胞体积为-。

2.-称为布拉菲格子;倒格子基矢与正格子基矢满足-,-称为倒格子格子;-称为复式格子。

最常见的两种原胞是--和- 3.声子是-,其能量为-动量为-二.问答题(共30分,每题6分)1.晶体有哪几种结合类型?简述晶体结合的一般性质。

-2.晶体的结合能, 晶体的能, 原子间的相互作用势能有何区别?-3.什么是热缺陷?简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。

-4.简述空穴的概念及其性质.-5.根据量子理论简述电子对比热的贡献,写出表达式,并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献在低温时必须考虑?--三.综合应用(共40分)1.(10分)已知半导体InP 具有闪锌矿结构,In,P 两原子的距离为d=2Å,试求:(1)晶格常数;(2)原胞基矢及倒格子基矢;(3)密勒指数为(1,1,0)晶面的面间距,以及In(1,1,0)晶面与P (1,1,1)晶面的距离。

2. (15分)设有某个一维简单格子,晶格常数为a,原子质量为M ,在平衡位置附近两原子间的互作用势可表示为:32206121)21()(r r r a a U r U ξηξη+++-= 式中η和ξ都是常数,只考虑最近邻原子间的相互作用,试求:(1)在简谐近似下,求出晶格振动的色散关系;(2)求出它的比热0V C 。

(提示:a r dr r u d =⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=22)(β3. (15分)用紧束缚近似写出二维正方点阵最近邻近似下的s电子能带的能量表达式,并计算能带宽度及带底电子和带顶空穴的有效质量。

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电子科技大学二零零 六 至二零零 七 学年第二 学期期 末 考试固体电子学 课程考试题 卷 ( 分钟) 考试形式: 考试日期 200 7 年 7 月 日课程成绩构成:平时 20 分, 期中 10 分, 实验 0 分, 期末 70 分一. 填空(共30分,每空2分)1. Si 晶体是复式格子,由两个面心立方结构的子晶格沿体对角线位移1/4套构而成;其固体物理学原胞包含8个原子,其固体物理学原胞基矢可表示)(21k j a a+=,)(22k i a a +=,)(23j i a a +=。

假设其结晶学原胞的体积为a 3,则其固体物理学原胞体积为341a。

2. 由完全相同的一种原子构成的格子,每个格点周围环境相同称为布拉菲格子; 倒格子基矢与正格子基矢满足)(2)(0{2j i j i ij j i b a ==≠==⋅ππδ ,由倒格子基矢332211b l b l b l K h ++=(l 1, l 2,l 3为整数),构成的格子,是正格子的傅里叶变换,称为倒格子格子;由若干个布拉菲格子套构而成的格子称为复式格子。

最常见的两种原胞是固体物理学原胞和结晶学原胞。

3.声子是格波的能量量子,其能量为ħω,动量为ħq 。

二.问答题(共30分,每题6分)1.晶体有哪几种结合类型?简述晶体结合的一般性质。

答:离子晶体,共价晶体,金属晶体,分子晶体及氢键晶体。

晶体中两个粒子之间的相互作用力或相互作用势与两个粒子的距离之间遵从相同的定性规律。

2.晶体的结合能, 晶体的内能, 原子间的相互作用势能有何区别?答:自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量称为晶体的结合能;原子的动能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能;在0K时,原子还存在零点振动能,但它与原子间的相互作用势能的绝对值相比小很多,所以,在0K时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体的结合能。

3.什么是热缺陷?简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。

答:在点缺陷中,有一类点缺陷,其产生和平衡浓度都与温度有关,这一类点缺陷称为热缺陷,热缺陷总是在不断地产生和复合,在一定地温度下热缺陷具有一定地平衡浓度。

肖特基缺陷是晶体内部格点上的原子(或离子)通过接力运动到表面格点的位置后在晶体内留下空位;弗仑克尔缺陷是格点上的原子移到格点的间隙位置形成间隙原子,同时在原来的格点位置留下空位,二者成对出现。

4.简述空穴的概念及其性质.答:对于状态K空着的近满带,其总电流就如同一个具有正电荷e的粒子,以空状态K的电子速度所产生的,这个空的状态称为空穴;空穴具有正有效质量,位于满带顶附近,空穴是准粒子。

5.根据量子理论简述电子对比热的贡献,写出表达式,并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献在低温时必须考虑?答:在量子理论中,大多数电子的能量远远低于费米能量E F,由于受到泡利不相容原理的限制,不能参与热激发,只有在E F 附近约~K B T范围内电子参与热激发,对金属的比热有贡献。

C V e=γT在高温时C V e相对C V l来说很小可忽略不计;在低温时,晶格振动的比热按温度三次方趋近于零,而电子的比热与温度一次方正比,随温度下降变化缓慢,此时电子的比热可以和晶格振动的比热相比较,不能忽略。

三.综合应用(共40分)1.(10分)已知半导体InP具有闪锌矿结构,In,P两原子的距离为d=2Å,试求:(1)晶格常数;(2)原胞基矢及倒格子基矢;(3)密勒指数为(1,1,0)晶面的面间距,以及In(1,1,0)晶面与P(1,1,1)晶面的距离。

解:(1)闪锌矿结构是两个面心立方结构的子晶格沿体对角线位移1/4套构而成,所以对角线长l=4d=8Å又A l a a l 3833==∴=(2)面心基矢:)(21k j a a +=,)(22k i a a +=, )(23j i a a += 倒格子基矢:)(42 )(42 );(42)(223222321k j i a b k j i a b k j i a a a b-+⋅Ω=+-⋅Ω=++-⋅Ω=⨯Ω=ππππ∴=⨯⋅=Ω 4)( 2321a a a a )(2 )(2 );(2321k j i a b k j i a b k j i a b -+⋅=+-⋅=++-⋅=πππ(3)晶胞倒格矢:)(2)110(j i a b a K+=+=π原胞倒格矢:比较原胞基矢和晶胞基矢,得')112(321)110(21)2(21)(2K b b b j i a K =++=+= π64223822222321')112(===++==∴a b b b K d ππ因为In 和P 的(111)晶面的法线方向即对角线方向,所以In 和P 在这个方向的面间距=a 43,也可以说是a a a 1234333=-即A 23843=⨯;或=A3238123=⨯2. (15分)设有某个一维简单格子,晶格常数为a,原子质量为M ,在平衡位置附近两原子间的互作用势可表示为:32206121)21()(r r r a a U r U ξηξη+++-= 式中η和ξ都是常数,只考虑最近邻原子间的相互作用,试求:(1)在简谐近似下,求出晶格振动的色散关系;(2)求出它的比热0VC 。

(提示:a r dr r u d =⎪⎪⎭⎫⎝⎛=22)(β解:(1)3. (15分)用紧束缚近似写出二维正方点阵最近邻近似下的s 电子能带的能量表达式,并计算能带宽度及带底电子和带顶空穴的有效质量。

一、选择题(共30分,每题3分) 目的:考核基本知识。

1、晶格常数为的面心立方晶格,原胞体积等于 D 。

A.B.C.D.2、体心立方密集的致密度是 C 。

A. 0.76B. 0.74C. 0.68D. 0.62 3、描述晶体宏观对称性的基本对称元素有 A 。

A. 8个B. 48个C.230个D.320个 4、晶格常数为的一维双原子链,倒格子基矢的大小为 D 。

A.B.C.D.5、晶格常数为a 的简立方晶格的(110)面间距为 A 。

A. aB. 3aC. 4aD. 5a6、晶格振动的能量量子称为 CA. 极化子B. 激子C. 声子D. 光子7、由N 个原胞组成的简单晶体,不考虑能带交叠,则每个s 能带可容纳的电子数为 C 。

A. N/2B. NC. 2ND. 4N 8、三维自由电子的能态密度,与能量的关系是正比于 C 。

A. B. C. D.9、某种晶体的费米能决定于A. 晶体的体积B. 晶体中的总电子数C. 晶体中的电子浓度D. 晶体的形状 10、电子有效质量的实验研究方法是 C 。

A. X 射线衍射B. 中子非弹性散射C. 回旋共振D. 霍耳效应 二、简答题(共20分,每小题5分)1、波矢空间与倒易空间有何关系? 为什么说波矢空间内的状态点是准连续的?波矢空间与倒格空间处于统一空间, 倒格空间的基矢分别为321 b b b 、、, 而波矢空间的基矢分别为32N N / / /321b b b 、、1N , N1、N2、N3分别是沿正格子基矢321 a a a 、、方向晶体的原胞数目.倒格空间中一个倒格点对应的体积为*321) (Ω=⨯⋅b b b ,波矢空间中一个波矢点对应的体积为NN b N b N b *332211)(Ω=⨯⋅,即波矢空间中一个波矢点对应的体积, 是倒格空间中一个倒格点对应的体积的1/N. 由于N 是晶体的原胞数目,数目巨大,所以一个波矢点对应的体积与一个倒格点对应的体积相比是极其微小的。

也就是说,波矢点在倒格空间看是极其稠密的。

因此, 在波矢空间内作求和处理时,可把波矢空间内的状态点看成是准连续的。

2、简述处理固体比热的德拜模型的基本出发点和主要结论。

目的:考核对晶格热容量子理论的掌握。

答案:德拜把晶格当作弹性介质来处理,晶格振动采取格波的形式,它们的频率值是不完全相同的而频率有一个分布。

同时,他假设频率大于某一个频率m ω的短波实际上是不存在的,m ω是格波振动频率的上限。

固体比热由德拜模型的结果,在高温时满足杜隆-珀替定律,在低温时满足于VC 与3T 成正比,这恰是德拜定律。

(6分)3、为什么说原胞中电子数目若为奇数,相应的晶体具有金属导电性 目的:考核电子在能带中的填充及固体的分类。

答案: 一条能带允许有2倍原胞数目的电子占据,原胞中电子的数目为奇数必有未填满的能带,有被部分填充的能带结构的晶体具有导电性。

4、什么是回旋共振?它有什么用途?目的:考核晶体中电子在磁场中运动规律的掌握。

答案:在恒定外磁场的作用下,晶体中的电子(或空穴)将做螺旋运动,回旋频率*0m /qB =ω。

若在垂直磁场方向加上频率为ω的交变电场,当0ωω=,交变电场的能量将被电子共振吸收,这个现象称成为回旋共振。

用途:确定电子的有效质量;确定晶体的能带结构。

(6分)三、计算题(共20分,每小题10分)1、已知某晶体两相邻原子间的互作用能可表示成nm r br a r U +-=)( 求(1)晶体平衡时两原子间的距离;(2)平衡时的二原子间的结合能。

目的:考核对固体结合的掌握。

解:(1)平衡时 01100=-=∂∂----n m r bnr amr r u 得ambnrmn =-0mn ambn r -=1)(0(6分)(2)平衡时 把r 0表示式代入u(r)u(r 0)=-m n n m n m ambn b am bn a --+)()(=-m n m n m n mn n m m n b amn a bn m -----+)()( (4分) 2、平面正三角形晶格,相邻原子间距是a 。

试求正格子基矢和倒格子基矢,并画出第一布里渊区。

目的:考核对布里渊区的理解。

解:正格子基矢k a ja i a a ia a=+==321232 (4分)倒格子基矢[][]i aa a a a ab jai a a a a a a bπππππ2332.22332.2321132321321=⨯⨯=-=⨯⨯= (6分)第一布里渊区由1b ,-1b ,2b ,-2b,1b + 2b ,-1b -2b 的垂直平分面所夹的区域,平面图中由正六边形所围成。

四、计算题(共30分,每小题15分)1、计算由N 个质量为m ,间距为a 的相同原子组成的一维单原子链的色散关系,说明存在截止频率m ax ω的意义。

原子的运动方程:有解的条件给出设解:)(11 )2( naq t i nq n n n n Ae u u u u u m --+=-+=ωβ (5分)2sin 421qa m ⎪⎭⎫⎝⎛=βω ()212221224222)(---=⎪⎭⎫⎝⎛-==ωωπωβπωπωmNm N d dq Na g因为数一维单原子连的自由度=⎰ωωωd g m)( 所以,有一最高振动频率限制,又称截止频率m ω,表示只有频率在0~m ω之间的格波才能在晶体中传播,晶体好像一个低通滤波器。

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