固体物理历试卷

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初中固体物理试题及答案

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. 固体的三种基本类型是()。

A. 晶体、非晶体、准晶体B. 晶体、非晶体、多晶体C. 晶体、非晶体、单晶体D. 晶体、多晶体、准晶体答案:A2. 晶体的特点是()。

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:B3. 非晶体与晶体的主要区别在于()。

A. 原子排列方式B. 原子大小C. 原子种类D. 原子数量答案:A4. 晶体的熔点通常比非晶体的熔点()。

A. 低B. 高C. 相同D. 不可比较答案:B5. 准晶体是一种介于晶体和非晶体之间的固体,其特点是()。

A. 完全无序排列B. 长程有序但不具备周期性C. 规则排列D. 完全有序排列答案:B6. 晶体的X射线衍射图样是()。

A. 无规则的斑点B. 规则的点状图案C. 连续的曲线D. 无规则的条纹答案:B7. 固体的热膨胀系数是指()。

A. 固体在加热时体积不变B. 固体在加热时体积变化的比率C. 固体在冷却时体积变化的比率D. 固体在加热时质量变化的比率答案:B8. 固体的导电性主要取决于()。

A. 原子的质量B. 原子的排列方式C. 原子的体积D. 原子的数量答案:B9. 金属导电的原因是()。

A. 金属内部有自由移动的电子B. 金属内部有自由移动的原子C. 金属内部有自由移动的离子D. 金属内部有自由移动的分子答案:A10. 半导体的导电性介于()之间。

A. 金属和绝缘体B. 金属和非金属C. 非金属和绝缘体D. 金属和晶体答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 晶体的三种基本类型是单晶体、多晶体和________。

答案:准晶体2. 晶体的原子排列具有________性。

答案:长程有序3. 非晶体的原子排列具有________性。

答案:短程有序4. 晶体的熔点较高是因为其内部________。

答案:原子排列紧密5. 准晶体的原子排列具有________性。

固体物理809真题1997-2012 含部分答案(整理版)

固体物理809真题1997-2012  含部分答案(整理版)

du d 2 u (r ) = 0, > 0, dr dr 2 d 2 u (r ) m(m + 1)α n(n + 1) mα =− + n + 2 = m + 2 ( n − m) > 0 2 dr r0m+ 2 r0 r0
所以 n>m。 三 解:1 根据态密度定义可以给出 g (ω )dω =
α
r
m
+
β
rn
,其中α,β,m,n 均为>0 的常数,试证明此
系统可以处于稳定平衡态的条件是 n>m。 三 已知由 N 个质量为 m,间距为的相同原子组成的一维单原子链的色散关系为
qa ⎛ 4β ⎞ 2 ω = ⎜ ⎟ sin 2 ⎝ m ⎠
1 试给出它的格波态密度 g (ω ) ,并作图表示 2 试绘出其色散曲线形状,并说明存在截止频率 ωmax 的意义 四 半导体材料的价带基本上填满了电子(近满带) ,价带中电子能量表示式
得: g (ω ) =
ωm
ω
2N
π

2 =
4β m
2
截 止 频 率 是 只 有 频 率 在 ω 到 ω m 之间的格波才能在晶体中传播,其它 频率的格波被强烈衰减,一维单原子 晶格看作成低通滤波器。
L dq (这里 L=Na) 2π
一维原子链应考虑正负两支 所以 g (ω ) = 2 ×
L 2π
dω L = dq π
dω dq
g(ω)
⎛ 4β ⎞ 将ω = ⎜ ⎟ ⎝ m ⎠
1
2
sin
qa 代入得: 2
1
dω a qa a 2 = ωm cos = (ωm − ω 2 ) 2 dq 2 2 2

大学固体物理试题及答案

大学固体物理试题及答案

大学固体物理试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 下列关于晶体结构的描述,错误的是:A. 晶体具有规则的几何外形B. 晶体内部的原子排列是无序的C. 晶体具有各向异性D. 晶体具有固定的熔点答案:B2. 固体物理中,描述电子在晶格中运动的方程是:A. 薛定谔方程B. 牛顿运动方程C. 麦克斯韦方程D. 热力学第一定律答案:A3. 固体中,电子能带的宽度与下列哪个因素有关?A. 电子的电荷B. 电子的质量C. 晶格的周期性D. 电子的自旋答案:C4. 金属导电的原因是:A. 金属内部存在自由电子B. 金属内部存在空穴C. 金属内部存在离子D. 金属内部存在分子答案:A二、填空题(每题5分,共20分)1. 晶体的周期性结构可以用_________来描述。

答案:晶格常数2. 能带理论中,电子在能带之间跃迁需要吸收或释放_________。

答案:光子3. 根据泡利不相容原理,一个原子轨道内最多可以容纳_________个电子。

答案:24. 半导体的导电性介于金属和绝缘体之间,其原因是半导体的_________较窄。

答案:能带间隙三、简答题(每题10分,共30分)1. 简要说明什么是费米能级,并解释其在固体物理中的重要性。

答案:费米能级是指在绝对零度时,电子占据的最高能级。

在固体物理中,费米能级是描述电子分布状态的重要参数,它决定了固体的导电性、磁性等物理性质。

2. 解释为什么金属在常温下具有良好的导电性。

答案:金属具有良好的导电性是因为其内部存在大量的自由电子,这些电子可以在电场作用下自由移动,形成电流。

3. 什么是超导现象?请简述其物理机制。

答案:超导现象是指某些材料在低于某一临界温度时,电阻突然降为零的现象。

其物理机制与电子之间的库珀对形成有关,这些库珀对在低温下能够无阻碍地流动,从而实现零电阻。

四、计算题(每题15分,共30分)1. 假设一个一维晶格,晶格常数为a,电子的有效质量为m*,求电子在第一能带的最低能级。

固体物理考试试卷

固体物理考试试卷

固体物理考试试卷一、选择题(每题3分,共30分)1. 固体物理中,描述原子间相互作用的势能函数通常采用:A. 谐振子势能函数B. 库伦势能函数C. 量子势能函数D. 线性势能函数2. 以下哪种晶体结构不属于立方晶系?A. 简单立方B. 体心立方C. 面心立方D. 六角密堆积3. 在固体中,电子的能带结构是由以下哪个因素决定的?A. 原子核的电荷B. 电子的自旋C. 原子的排列方式D. 外部磁场4. 金属导电性的微观机制是什么?A. 电子的热运动B. 电子的跃迁C. 自由电子的定向运动D. 电子的无规则热振动5. 半导体材料的导电性介于金属和绝缘体之间,这是因为:A. 半导体中没有自由电子B. 半导体中的电子被束缚在原子上C. 半导体中的电子能带结构具有特殊的能隙D. 半导体中的电子受到外部电场的影响6. 以下哪种材料不属于超导体?A. 汞B. 铅C. 铜D. 铝7. 固体物理中,声子是描述什么的量子?A. 电子的集体运动B. 原子的集体振动C. 光子的集体运动D. 磁子的集体运动8. 以下哪种晶体缺陷不会影响晶体的电导率?A. 位错B. 空位C. 杂质D. 晶界9. 固体物理中,费米能级是指:A. 电子能量分布的最低点B. 电子能量分布的最高点C. 电子能量分布的中点D. 电子能量分布的平均点10. 以下哪种材料具有顺磁性?A. 铁B. 铜C. 铝D. 氧二、填空题(每题2分,共20分)1. 在固体物理中,周期性边界条件可以用来描述原子在晶体中的排列,这种条件通常用______来表示。

2. 能带理论中,完全填充的能带称为______,未完全填充的能带称为______。

3. 金属的塑性变形通常与晶体中的______有关。

4. 半导体的掺杂可以改变其______,从而改变其电导率。

5. 超导体的临界温度与材料的______有关。

6. 声子是晶体中原子振动的量子化描述,其能量与______成正比。

7. 晶体缺陷中的位错可以分为______位错和______位错。

固体物理试题

固体物理试题

中科院考研固体物理试题(1997~2012)一九九七年研究生入学考试固体物理试题一好多元素晶体拥有面心立方构造,试:1绘出其晶胞形状,指出它所拥有的对称元素2说明它的倒易点阵种类及第一布里渊区形状3面心立方的 Cu 单晶(晶格常熟 a=? )的 x 射线衍射图(x 射线波长λ= ? )中,为何不出现( 100),( 422),(511)衍射线?4它们的晶格振动色散曲线有什么特色?二已知原子间互相作用势 U ( r )r n ,此中α,β, m,n 均为 >0 的常数,r mn>m。

试证明此系统能够处于稳固均衡态的条件是三已知由 N 个质量为 m,间距为的同样原子构成的一维单原子链的色散关系为142qasinm21试给出它的格波态密度g,并作图表示2试绘出其色散曲线形状,并说明存在截止频次max 的意义四半导体资料的价带基本上填满了电子(近满带),价带中电子能量表示式34 2E k 1.016 10 k ( J ) ,此中能量零点取在价带顶。

这时若k 1 10 6 cm 处电子被激发到更高的能带(导带)而在该处产生一个空穴,试求此空穴的有效质量,波矢,准动量,共有化运动速度和能量。

(已知 1.054 10 34 J s ,m0 9.1095 1035w s3cm2 )五金属锂是体心立方晶格,晶格常数为 a 3.5 ?,假定每一个锂原子贡献一个传导电子而构成金属自由电子气,试推导 T 0K 时,金属自由电子气费米能表示式,并计算出金属锂费米能。

(已知 eV1.602 1019J)1六 二维自由电子气的电子能量表达式是2 22k 2E kkx y2m2m当kz方向有磁场入射时, 电子能量本征值将为一系列 Landau 能级。

Landau 能级是高简并度分立能级,试导出其简并度。

一九九八年研究生入学考试固体物理试题一 简要回答以下问题( 20 分)1试绘图表示 NaCl 晶体的结晶学原胞、布拉菲原胞、基元和固体物理学原胞。

固体物理试题及答案

固体物理试题及答案

固体物理试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 固体物理中,晶体的周期性结构是通过哪种方式描述的?A. 电子云B. 原子轨道C. 布洛赫定理D. 费米面答案:C2. 以下哪种材料不属于半导体材料?A. 硅B. 锗C. 铜D. 砷化镓答案:C3. 在固体物理中,能带理论描述的是:A. 电子在固体中的自由运动B. 电子在固体中的局域化C. 电子在固体中的能级分布D. 电子在固体中的跃迁过程答案:C4. 固体中的声子是:A. 一种基本粒子B. 一种准粒子C. 一种实际存在的粒子D. 一种不存在的粒子答案:B5. 以下哪种效应与超导现象无关?A. 迈斯纳效应B. 约瑟夫森效应C. 霍尔效应D. 量子隧穿效应答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 固体物理中,描述电子在周期性势场中的运动的定理是______。

答案:布洛赫定理2. 固体中的能带结构是由______决定的。

答案:电子波函数3. 在固体中,电子的费米能级是______。

答案:电子占据的最高能级4. 固体中的电子输运性质可以通过______来描述。

答案:电导率5. 固体中的晶格振动可以用______来描述。

答案:声子6. 固体中的电子-声子相互作用会导致______。

答案:电子散射7. 固体中的能隙是指______。

答案:价带顶部和导带底部之间的能量差8. 超导体的临界温度是指______。

答案:超导相变发生的温度9. 固体中的霍尔效应是由于______。

答案:电子在磁场中的偏转10. 固体中的磁阻效应是由于______。

答案:电子在磁场中的运动受到阻碍1. 简述固体物理中能带理论的基本思想。

答案:能带理论的基本思想是将固体中的电子视为在周期性势场中运动的量子粒子。

由于周期性势场的存在,电子的能级不再是离散的,而是形成了连续的能带。

这些能带决定了固体的电子结构和性质,如导电性、磁性和光学性质等。

2. 描述固体中的声子是如何产生的。

答案:固体中的声子是由于晶格振动的量子化而产生的准粒子。

2022固体物理复习题及答案

2022固体物理复习题及答案

2022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2din某,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:2din某=n某λ(d为平行原子平面的间距,λ为入射波波长,某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。

初中固体物理试题及答案

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. 下列物质中,属于晶体的是:A. 玻璃B. 食盐C. 沥青D. 橡胶答案:B2. 晶体和非晶体的主要区别在于:A. 硬度B. 密度C. 熔点D. 内部原子排列答案:D3. 晶体熔化时,其温度:A. 升高B. 降低C. 不变D. 先升高后降低答案:C4. 下列物质中,熔点最高的是:A. 冰B. 铜C. 铁D. 钨答案:D5. 晶体和非晶体的熔化过程都需要:A. 吸热B. 放热C. 既不吸热也不放热D. 先吸热后放热答案:A6. 晶体和非晶体在凝固过程中的区别在于:A. 晶体放热,非晶体吸热B. 晶体吸热,非晶体放热C. 晶体和非晶体都放热D. 晶体和非晶体都吸热答案:C7. 晶体和非晶体在凝固过程中,晶体会:A. 释放热量B. 吸收热量C. 既不吸热也不放热D. 先吸热后放热答案:A8. 晶体和非晶体在凝固过程中,非晶体会:A. 释放热量B. 吸收热量C. 既不吸热也不放热D. 先吸热后放热答案:B9. 晶体和非晶体在凝固过程中,晶体和非晶体都会:A. 体积膨胀B. 体积缩小C. 体积不变D. 先膨胀后缩小答案:B10. 晶体和非晶体在凝固过程中,晶体和非晶体都会:A. 释放热量B. 吸收热量C. 既不吸热也不放热D. 先吸热后放热答案:A二、填空题(每空1分,共10分)11. 晶体的内部原子排列具有_________性,而非晶体的内部原子排列具有_________性。

答案:规则;无规则12. 晶体在熔化过程中,温度_________,而非晶体在熔化过程中,温度_________。

答案:不变;升高13. 晶体在凝固过程中,会_________热量,而非晶体在凝固过程中,会_________热量。

答案:释放;吸收14. 晶体和非晶体在凝固过程中,体积都会_________。

答案:缩小15. 晶体和非晶体在凝固过程中,都会_________热量。

固体物理考试试题

固体物理考试试题

固体物理考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、晶体具有规则的几何外形,其根本原因是()A 晶体中原子的规则排列B 晶体内能最小C 晶体具有周期性D 以上都是2、下列哪种晶体结构不属于布拉菲晶格()A 面心立方B 体心立方C 简单立方D 金刚石结构3、晶体的结合能是指()A 把晶体拆散成单个原子所需要的能量B 把晶体拆散成单个分子所需要的能量C 把晶体变成气态所需要的能量D 以上都不对4、金属中电子的能量分布遵循()A 麦克斯韦玻尔兹曼分布B 费米狄拉克分布C 玻尔兹曼分布D 以上都不是5、晶格振动的量子化能量单元称为()A 光子B 声子C 电子D 以上都不是6、绝缘体和半导体的能带结构的主要区别在于()A 禁带宽度不同B 导带中的电子数目不同C 价带中的电子数目不同D 以上都不是7、以下哪种材料属于半导体()A 铜B 硅C 银D 铝8、晶体中的位错属于()A 点缺陷B 线缺陷C 面缺陷D 体缺陷9、对于 X 射线衍射,布拉格方程为()A 2d sinθ =nλB d sinθ =nλC 2d cosθ =nλD d cosθ =nλ10、超导体的基本特性是()A 零电阻和完全抗磁性B 高电阻和完全抗磁性C 零电阻和部分抗磁性D 高电阻和部分抗磁性二、填空题(每题 2 分,共 20 分)1、晶体按对称性可分为个晶系,种布拉菲晶格。

2、晶体中的原子结合方式有、、、等。

3、能带理论中,满带不导电,而未满带中的能够导电。

4、晶格振动的频率具有分布规律。

5、固体比热的爱因斯坦模型和德拜模型的主要区别在于对的处理不同。

6、晶体中的扩散机制主要有、等。

7、铁磁性材料的磁化曲线具有、等特点。

8、半导体中的施主杂质能提供,受主杂质能提供。

9、热膨胀现象的微观本质是。

10、非晶态固体的短程有序,长程。

三、简答题(每题 8 分,共 40 分)1、简述晶体中原子间的相互作用与结合能的关系。

2、解释什么是费米面,以及它在金属物理中的意义。

初中固体物理试题及答案

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3分,共30分)1. 物体的内能与温度有关,温度升高,内能增大。

这是因为()A. 物体的机械能增大B. 分子的动能增大C. 分子的势能增大D. 分子的动能和势能都增大2. 物质的三态变化中,下列哪种变化是吸热的?()A. 凝固B. 液化C. 升华D. 凝华3. 晶体和非晶体的主要区别在于()A. 颜色B. 硬度C. 熔点D. 有无规则的几何外形4. 以下哪种物质在常温下是固体?()A. 水银B. 酒精C. 氧气D. 冰5. 晶体熔化时,温度保持不变,这是因为()A. 吸收热量,温度升高B. 吸收热量,温度不变C. 放出热量,温度不变D. 放出热量,温度降低6. 物质由固态变为液态的过程叫做()A. 凝固B. 液化C. 熔化D. 升华7. 物质由气态直接变为固态的过程叫做()A. 凝固B. 液化C. 凝华D. 升华8. 物质由液态变为固态的过程叫做()A. 凝固B. 液化C. 熔化D. 凝华9. 物质由固态直接变为气态的过程叫做()A. 凝固B. 液化C. 升华D. 凝华10. 物质由液态变为气态的过程叫做()A. 凝固B. 液化C. 熔化D. 蒸发二、填空题(每空2分,共20分)11. 物质的三态变化中,由固态变为液态的过程叫做______,由液态变为固态的过程叫做______。

12. 晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度保持______,而非晶体在熔化过程中,吸收热量,温度会______。

13. 物质由液态变为气态的过程叫做______,这个过程需要______热量。

14. 物质由气态变为液态的过程叫做______,这个过程会______热量。

15. 物质由固态变为气态的过程叫做______,这个过程需要______热量。

三、简答题(每题10分,共20分)16. 请简述晶体和非晶体在熔化过程中的主要区别。

17. 请解释为什么冬天室外的水管容易破裂。

四、实验题(每题15分,共30分)18. 实验目的:探究晶体熔化时温度的变化情况。

非晶态固体物理历年试题及答案汇1

非晶态固体物理历年试题及答案汇1

非晶态固体物理历年试题及答案汇编1、 说明晶体与非晶体在结构上的区别(5分);为何制备非晶体合金需要较快冷却速度(5分)?在结构上,晶体是长程有序,原子排列有周期性;非晶体是短程有序,原子排列没有周期性。

只有在较快的冷却速度下,合金才能避免形核,即避免形成晶体,最终形成非晶体。

2、 写出非晶体的三个连续无规模型及它们各自适用的玻璃结构(10分)。

请举出其中一种模型的实例,并描述它的结构特点(10分)。

连续无规网络, 适合于共价玻璃结构;无规密堆积,适用于简单金属玻璃结构;无规线团模型,适用于聚合有机玻璃结构。

举例:α-Si 是连续无规网络结构,它的特点如下:1. z=4, 每个原子四重配位;2. 不变的键长;3. 没有悬空键;和金刚石不同的是:4. 键角有明显的分散;5. 没有长程有序。

3、 什么是分形维数(5分)?说明自迥避行走与简单无规行走的区别(5分)。

分形维数:这种维数适合于描述高分子链位的随机-几何特性,与欧几里德维数和拓扑维数不同,这个新的维数可以具有非整数值。

对于一些规则形状,从方程dN N r 1)(-=(N :一个整体分成N 个与整体相似的形状)重新得到嵌入空间的欧几里德维数d 。

对于一些非常不规则的随机形状,方程就会得出一个不同的维数,这个维数提供了非常有价值的不规则本身的测度。

这个维数在数学上称为HausdorffBescovitch 维数,我们把它叫做分形维数。

自迥避行走与简单无规行走不同的地方在于自迥避行走能记住过去曾走过些什么地方,并且不允许再回到已过去的地方。

4、 何谓波粒二象性?写出微观粒子二象性的基本公式。

(5分))/(/mu h P h ==λ,此式表明一个动量为P = mu 的电子或其它微观粒子的行为或属性宛如波长为λ的波的属性。

5、 什么是过渡族元素和稀土元素?(5分)凡是外层电子填充在d 轨道的元素都称为过渡族元素;外层电子填充在4f (镧系)、5f (锕系)轨道上的元素称为稀土元素。

(完整版)固体物理试题库

(完整版)固体物理试题库

(完整版)固体物理试题库一、名词解释1.晶态--晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列,或称为长程有序。

2.非晶态--非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列,但在几个原子的范围内保持着有序性,或称为短程有序。

3.准晶--准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料,其特点是原子有序排列,但不具有平移周期性。

4.单晶--整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。

5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。

6.理想晶体(完整晶体)--内在结构完全规则的固体,由全同的结构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。

8.节点(阵点)--空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置,称为节点(阵点)。

9.点阵常数(晶格常数)--惯用元胞棱边的长度。

10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。

11.配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数。

12.致密度—晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。

13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量;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--晶体内能够吸收可见光的点缺陷。

17.F心--离子晶体中一个负离子空位,束缚一个电子形成的点缺陷。

18.V心--离子晶体中一个正离子空位,束缚一个空穴形成的点缺陷。

19.近邻近似--在晶格振动中,只考虑最近邻的原子间的相互作用。

20.Einsten模型--在晶格振动中,假设所有原子独立地以相同频率ωE振动。

21.Debye模型--在晶格振动中,假设晶体为各向同性连续弹性媒质,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)的最高频率。

固体物理考试试卷(广工大版、附有参考答案)

固体物理考试试卷(广工大版、附有参考答案)

能带顶部电子的有效质量: mn
*
2 m 3
广东工业大学试卷用纸,共 6页,第 5页
广东工业大学试卷用纸,共 6页,第 6页
2d hkl 2
a h2 k 2 l 2
代入数据得 h k l 14
2 2 2
由(1)可知,在体心点阵出现的反射条件:h+k+l 为偶数。 故所求晶面为 (110 )、 (200)、 (220)、 (222)
四、已知单价金属 Cu 是 FCC 结构, 它的密度为 8.95g/cm3, 原子量为 63.55, 在 295K 时的电阻率是 1.55 cm 。如果将铜中的电子看成自由电子费米气体,其费米面近 似为球面。计算铜的 1. 导电电子密度 n; 2. 费米波矢 KF; 3. 费米能量 EF; 4. 费米温度 TF; 5. 费米速度 VF; 6. 费米面上电子的平均自由程 l F 。
广东工业大学考试试卷 ( A 卷 )
课程名称:
名:
固体物理基础 2012 年
一 二
试卷满分 100 分 日 (第 20 周 星期
五 六 七 八
考试时间:
题 号

三 四
)
九 十 总分

评卷得分 评卷签名 复核得分 号: 复核签名
一、简答题(每题 4 分,共 40 分) 1. 简述晶面角守恒定律
参考答案:同一种晶体在相同的温度和压力下,对应晶面之间的夹角不变。

院:
广东工业大学试卷用纸,共 6页,第 1页
7. 金属 Ag(初基原胞结构)内的原子数、格波支数、声学波支数和光学波支数分 别是多少?
参考答案: 原胞内原子数=1;格波支数=1×3=3;声学波支数=维数=3;光学波支数=3-3=0

固体物理 中科院历年博士入学真题

固体物理 中科院历年博士入学真题

2001年第二期招收博士研究生入学考试试题第一部分:(共6题,选做4题,每题15分,总计60分。

这部分只能选做4题,如超出规定范围,阅卷时按前4题计分。

)1.写出七大晶系,并指出每一晶系包含哪几种布拉伐格子(Bravais Iattice).2.怎样用能带论来理解导体、绝缘体、及半导体之间的区别?3.简单推导布洛赫(Bloch)定理。

4.对于一个二维正方格子,晶格常数为a,λ在其倒空间画图标出第一、第二和第三布里渊区;画出第一布里渊区中各种不同能量处的等能面曲线;λλ画出其态密度随能量变化的示意图。

5.晶体中原子间共有多少种结合方式?简述它们各自的特点。

6.推导低温及闲暇的热容量表达式(表示为温度、地摆温度、气体常数和必要的数学常数的函数)。

第二部分:(共8题,选做5题,每题8分,总计40分。

这部分只能选做5题,如超出规定范围,阅卷时按前五题计分。

)1. 简述晶体中主要缺陷类型(至少答三种)。

2. 在一维周期场近自由电子模型近似下,格点间距为a,请画出能带E(k)示意图,并说明能隙与哪些物理量有关。

3. 简述大块磁体为什么会分成许多畴,为什么磁畴的分割不会无限进行下去?4. 简述固体中的两种常见的光吸收过程和各自对应的跃迁。

5. 写出相律的表达式及其各参数的意义。

2003年第一期固体物理第一部分(共6题,选作4题,每题15分,共计60分;如多做,按前4题计分)1. 从成键的角度阐述Ⅲ-Ⅴ族和Ⅱ-Ⅵ族半导体为什么可以形成同一种结构:闪锌矿结构。

2. 请导出一维双原子链的色散关系,并讨论在长波极限时光学波和声学波的原子振动特点。

3. 从声子的概念出发,推导并解释为什么在一般晶体中的低温晶格热容量和热导率满足T3关系。

4. 设电子在一维弱周期势场V(x)中运动,其中V(x)= V(x+a),按微扰论求出k=±π/a处的能隙。

5. 假设有一个理想的单层石墨片,其晶格振动有两个线性色散声学支和一个平方色散的声学支,分别是ω=c1k,ω=c2k,ω=c3k(其中c1,c2和c3(π/a)是同一量级的量,a是晶格常数)。

固体物理历年试卷

固体物理历年试卷

2001级物理专业《固体物理学》毕业补考试卷一、(40分)请简要回答下列问题:1、实际的晶体结构与空间点阵之间有何关系? 2、什么是晶体的对称性?晶体的基本宏观对称要素有哪些? 3、晶体的典型结合方式有哪几种? 4、由N 个原胞所组成的复式三维晶格,每个原胞内有r 个原子,试问晶格振动时其波矢的取值数和模式的取值数各为多少?5、请写出Bloch 电子的波函数表达式并说明其物理意义。

6、晶体中的线缺陷之主要类型有哪些? 7、什么是电子的有效质量?有何物理意义? 8、 什么是空穴?其质量和电荷各为多少? 二、(10分)已知某晶体具有体心立方结构,试求其几何结构因子,并讨论其衍射消光规律。

三、(12分)已知某二维晶体具有正方结构,其晶格常数为a ,试画出该晶格的前三个布里渊区。

四、(12分)已知某一价金属由N 个原子组成,试按Sommerfeld 模型求其能态密度g(E),并求T=0K 时电子系统的费米能量E F 。

五、(16分)试由紧束缚模型的结果,导出简立方结构晶体S 电子的能谱,并求:1、能带的宽度; 2、k 态电子的速度; 3、能带底部附近电子的有效质量。

六、(10分)试简要说明导体、半导体和绝缘体的能带结构特点,并画出能带结构示意图。

一、 。

2002级电技专业《固体与半导体物理学》期末试卷A一、 (24分)名词解释:晶胞和原胞;声学波和光学波;布洛赫定理;有效质量;回旋共振;简并半导体;二、 (24分)简要回答:1、 试简要说明元素半导体Si 的晶体结构和能带结构特点;2、 什么是晶体的对称性?描述晶体宏观对称性的基本对称要素有哪些?3、 什么是费密能量?为什么说在半导体物理中费密能级尤为重要?4、 导体、半导体和绝绝缘体有何本质区别?试分别画出其能带结构示意图。

5、 试简要说明n 半导体中费密能级与杂质浓度和温度的关系。

6、 半导体中非平衡载流子复合的主要机制有哪些?三、 (14分)已知某晶体的基矢为: 试求:(1)倒格子基矢和倒格子原胞体积; (2)晶面(210)的面间距; (3) 以前两个基矢构成二维晶格,试画出其第一、二、三布区。

固体物理历年试卷修订稿

固体物理历年试卷修订稿

固体物理历年试卷集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-2001级物理专业《固体物理学》毕业补考试卷一、(40分)请简要回答下列问题:1、实际的晶体结构与空间点阵之间有何关系?2、什么是晶体的对称性晶体的基本宏观对称要素有哪些3、4、晶体的典型结合方式有哪几种5、由N个原胞所组成的复式三维晶格,每个原胞内有r个原子,试问晶格振动时其波矢的取值数和模式的取值数各为多少?6、请写出Bloch电子的波函数表达式并说明其物理意义。

7、晶体中的线缺陷之主要类型有哪些?8、什么是电子的有效质量有何物理意义9、10、什么是空穴其质量和电荷各为多少11、二、(10分)已知某晶体具有体心立方结构,试求其几何结构因子,并讨论其衍射消光规律。

三、(12分)已知某二维晶体具有正方结构,其晶格常数为a,试画出该晶格的前三个布里渊区。

四、(12分)已知某一价金属由N个原子组成,试按Sommerfeld模型。

求其能态密度g(E),并求T=0K时电子系统的费米能量EF五、(16分)试由紧束缚模型的结果,导出简立方结构晶体S电子的能谱,并求:1、能带的宽度;2、k态电子的速度;3、能带底部附近电子的有效质量。

六、(10分)试简要说明导体、半导体和绝缘体的能带结构特点,并画出能带结构示意图。

一、。

2002级电技专业《固体与半导体物理学》期末试卷A一、(24分)名词解释:晶胞和原胞;声学波和光学波;布洛赫定理;有效质量;回旋共振;简并半导体;二、(24分)简要回答:1、试简要说明元素半导体Si的晶体结构和能带结构特点;2、什么是晶体的对称性描述晶体宏观对称性的基本对称要素有哪些3、4、什么是费密能量为什么说在半导体物理中费密能级尤为重要5、6、 导体、半导体和绝绝缘体有何本质区别?试分别画出其能带结构示意图。

7、 试简要说明n 半导体中费密能级与杂质浓度和温度的关系。

8、 半导体中非平衡载流子复合的主要机制有哪些? 9、三、 (14分)已知某晶体的基矢为: 试求:(1) 倒格子基矢和倒格子原胞体积;(2) 晶面(210)的面间距;(3)以前两个基矢构成二维晶格,试画出其第一、二、三布区。

大学固体物理试题及答案

大学固体物理试题及答案

大学固体物理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 固体物理中,晶格振动的量子化描述中,声子是()。

A. 电子的量子化B. 光子的量子化C. 晶格振动的量子化D. 磁场的量子化答案:C2. 能带理论中,价带和导带之间的区域称为()。

A. 能隙B. 能级C. 能带D. 能区答案:A3. 在固体中,电子的自由度不包括()。

A. 位置B. 动量C. 能量D. 质量答案:D4. 固体物理中,金属的自由电子模型是由哪位科学家提出的?()A. 薛定谔B. 泡利C. 德鲁德D. 海森堡答案:C5. 固体物理中,半导体的能带结构中,导带和价带之间的能隙称为()。

A. 能隙B. 能级C. 能带D. 能区答案:A6. 晶格常数是指()。

A. 晶格中原子间的平均距离B. 晶格中原子间的最大距离C. 晶格中原子间的最小距离D. 晶格中原子间的任意距离答案:A7. 固体物理中,费米能级是指()。

A. 最高占据能级的电子能量B. 最低未占据能级的电子能量C. 电子从导带跃迁到价带所需的能量D. 电子从价带跃迁到导带所需的能量答案:B8. 固体物理中,布拉格反射定律描述的是()。

A. X射线在晶体中的衍射现象B. 电子在晶体中的衍射现象C. 光在晶体中的反射现象D. 声波在晶体中的反射现象答案:A9. 固体物理中,超导现象是指()。

A. 材料在低温下电阻突然消失的现象B. 材料在高温下电阻突然消失的现象C. 材料在低温下电阻突然增加的现象D. 材料在高温下电阻突然增加的现象答案:A10. 固体物理中,霍尔效应是指()。

A. 电流通过导体时,导体两端产生电压的现象B. 电流通过导体时,导体两侧产生磁场的现象C. 电流通过导体时,导体内部产生电场的现象D. 电流通过导体时,导体内部产生磁场的现象答案:B二、填空题(每题2分,共20分)1. 固体物理中,晶格振动的量子化描述中,声子是晶格振动的_______。

答案:量子化2. 固体物理中,金属的自由电子模型中,电子被视为_______。

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固体物理历试卷 Lele was written in 2021
2001级物理专业《固体物理学》毕业补考试卷
一、(40分)请简要回答下列问题:
1、实际的晶体结构与空间点阵之间有何关系?
2、什么是晶体的对称性晶体的基本宏观对称要素有哪些
3、
4、晶体的典型结合方式有哪几种
5、由N个原胞所组成的复式三维晶格,每个原胞内有r个原子,试问晶格振动时其波矢的取值数和模式的取值数各为多少?
6、请写出Bloch电子的波函数表达式并说明其物理意义。

7、晶体中的线缺陷之主要类型有哪些?
8、什么是电子的有效质量有何物理意义
9、
10、什么是空穴其质量和电荷各为多少
11、
二、(10分)已知某晶体具有体心立方结构,试求其几何结构因子,并讨论其衍射消光规律。

三、(12分)已知某二维晶体具有正方结构,其晶格常数为a,试画出该晶格的前三个布里渊区。

四、(12分)已知某一价金属由N个原子组成,试按Sommerfeld模型。

求其能态密度g(E),并求T=0K时电子系统的费米能量E
F
五、(16分)试由紧束缚模型的结果,导出简立方结构晶体S电子的能谱,并求:
1、能带的宽度;
2、k态电子的速度;
3、能带底部附近电子的有效质量。

六、(10分)试简要说明导体、半导体和绝缘体的能带结构特点,并画出能带结构示意图。

一、。

2002级电技专业
《固体与半导体物理学》期末试卷A
一、(24分)名词解释:
晶胞和原胞;声学波和光学波;布洛赫定理;有效质量;回旋共振;简并半导体;
二、(24分)简要回答:
1、试简要说明元素半导体Si的晶体结构和能带结构特点;
2、什么是晶体的对称性描述晶体宏观对称性的基本对称要素有哪些
3、
4、什么是费密能量为什么说在半导体物理中费密能级尤为重要
5、
6、 导体、半导体和绝绝缘体有何本质区别?试分别画出其能带结构示意图。

7、 试简要说明n 半导体中费密能级与杂质
浓度和温度的关系。

8、 半导体中非平衡载流子复合的主要机制
有哪些? 9、
三、 (14分)已知某晶体的基矢为: 试求:
(1) 倒格子基矢和倒格子原胞体积;
(2) 晶面(210)的面间距;
(3)
以前两个基矢构成二维晶格,试画出其第一、二、三布区。

四、 (10分)已知某金属晶体由N 个二价原子组成,试求其能态密度表达式,并求T=0K 时该金属的费密能量和每个电子的平均能量。

五、 (8分)某一维晶体原子间互作用势为:a x a x x V ππ6cos 42cos 2)(+=式中a 为晶格周期,试按近自由电子模型求其第一和第二禁带的宽度。

六、 (10分)设晶格常数为a 的一维晶格,导带极小值c E 附近能量和
价带极大值v E 附近能量分别的为:0
2
12022)(3m k k h m k h E c -+=和0
2
2021236m k h m k h E v -=式中1k 为常数,0m 为电子的惯性质量。

试求: (1) 禁带宽度;
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+-=+=k c a j a i a a j a i a a 321232232
(2)导带底电子有效质量;
(3)价带顶电子有效质量;
(4)价带电子跃迁到导带底时准动量的变化。

七、(10分)已知p型半导体中受主浓度为N A,试由热平衡态下载流子浓度表达式和半导体的电中性条件,求半导体处于饱和区时的费密能级位置和载流子浓度。

2002级电技专业
《固体与半导体物理学》期末试卷B
一、(40分)请简要回答:
1、什么是空间点阵空间点阵和晶体结构间有何关系
2、
3、什么是晶体的对称性?试画出三次旋转反演轴的投影图并给出其等效对称要素。

4、什么是格波什么是声子晶格振动时格波的波矢取值数和模式取值数各为多少
5、在周期场中运动的电子其波函数和能谱各有何特点?
6、什么是位错其主要类型是什么各有何特点
7、元素半导体Ge的晶体结构和能带结构各有何特点?
8、 什么是施主杂质半导体中施主能级一般位于何处试画出能带结构示意图。

9、
10、
半导体和导体的导电机构有何不同? 二、
(8分)试证明面心立方的倒格子为体心立方。

三、 (10分)若一晶体中任意两原子的相互作用能可以表示为:
n m r b r a r u +-
=)( 式中a 、b 为与晶体结构有关的常数,试求:
(1)
平衡间距0r ; (2) 晶体的结合能0U 。

四、 (10分)试讨论由N 个原子组成的一维原子链的晶格振动,并求其色散关系和模式密度(即频率分布函数)。

五、 (12分)由紧束缚模型,求二维正方格子的s 电子能谱,并求:
(1) 能带宽度;
(2) K 态电子速度;
(3) 带底和带顶电子有效质量。

六、 (10
分)已知n 型半导体中受主浓度为N D ,试由热平衡态下载流子浓度表达式和半导体的电中性条件,求半导体处于饱和区时的费密能级位置和载流子浓度。

七、 (10分)300K 时,Ge 的本征电阻率为47cm ⋅Ω,如电子和空穴迁移率分别为3900s V cm ⋅/2和1900s V cm ⋅/2,试求本征Ge 的载流子的浓度。

贵州大学 2003年研究生入学考试试题
1. (30分)请简要回答下列问题:
(1)什么是原胞什么是晶胞两者有何区别和联系
(2)什么是晶体的对称性晶体按其对称性是如何分类的
(3)晶体的主要结合类型有哪些?
(4)什么是格波什么是声子声子的能量和动量为何值
(5)什么是晶体缺陷晶体中热缺陷的主要类型有哪些
2、(8分)试证明在晶体中不存在5次旋转轴的对称性。

3、(12分)某晶体具有面心立方结构,试写出具有对称性特征的一
组原胞基矢,并求其倒格子基矢,原胞体积和中心布里渊区体
积。

4、(10分)已知某晶体具有金刚石结构,试说明其所属晶系和布喇
菲格子类型,并讨论该晶体衍射时的消光规律。

5、(10分)某一价金属由N个原胞组成,试求T=0K时该的费密能量和
电子的平均能量。

6、(10分)试分析周期场中运动的电子的波函数和能谱特点。

7、(12分)试由紧束缚模型的结果出发,导出体心立方晶体S电子的
能谱表达式,并求:
(1)能带宽度;(2)k态电子的速度;(3)能带底部和能带顶部附近电子的有效质量。

8、(8分)试由电子在能带中填充的情况,说明导体、半导体和绝缘体的本质区别。

贵州大学 2004年研究生入学考试试题
一、(40分)解释下列名词:
(1)空间点阵和晶体结构;
(2)复式格子和布喇菲格子。

(3)密堆积和配位数;
(4)格波和声子;
(5)声学波和光学波;
(6)德拜比热模型;
(7)有效质量;
(8)刃位错和螺位错。

⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+-=+=k c a j a i a a j a i a a 321
23212321二、(10分)什么是晶体的对称性试写出描述晶体宏观对称性的基本对称要素。

按对称性如何对晶体进行分类
三、(10分)试求面心立方晶体的几何结构因子,并讨论哪些晶面的衍射不会出现?
四、(10分)试说明金刚石的结合类型,并简要说明轨
道杂化的概念。

五、(20分)已知某晶体的原胞
基矢为: 试求:
(9)
倒格子基矢和倒格子原胞体积; (10) 晶面(210)的面间距。

(11) 以21,a a 为基矢画出第一、第二和第三布里渊区。

六、(12分)已知某一维单原子链由质量为m ,晶格常数为a ,相邻
原子间互作用力常数为β的N 个原子组成,试求晶格振动的色散关系和模式密度。

七、(12分)证明在一维周期场)()(a x V x V +=中运动的电子波函数
为:
)()(x u e x k ikx =ψ,其中)()(a x u x u k k +=。

八、(12分)已知晶格常数为a 的一维晶体的势函数为:
a
x a x x v ππ4cos 22cos 2)(+= 试用近自由电子模型计算第一、第二和第三禁带的宽度。

九、(12分)试由紧束缚模型的结果,讨论二维正方晶格的s电子
能谱,并求:
(1)能带宽度;
(2)k态电子的速度;
(3)能带底部附近电子的有效质量。

十、(12分)请简要说明晶体中电子能谱是如何形成带状结构的。

由电子在能带中的填充情况说明导体、半导体和绝缘体的本质区别,并画出能带结构示意图。

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