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清华大学固体物理:第六章 晶格动力学

清华大学固体物理:第六章晶格动力学6.1固体物理性质的变化依赖于他们的晶格动力学行为:红外、拉曼和中子散射谱;比热,热膨胀和热导;和电声子相互作用相关的现象如金属电阻,超导电性和光谱的温度依赖关系是其中的一部分。
事实上,借助于声子对这些问题的了解最令人信服地说明了目前固体的量子力学图像是正确的。
晶格动力学的基础理论建立于30年代,玻恩和黄昆1954年的专题论文至今仍然是这个领域的参考教科书。
这些早期的系统而确切地陈述主要建立了动力学矩阵的一般性质,他们的对称和解析性质,没有考虑到和电子性质的联系,而实际上正是电子性质决定了他们。
直到1970年才系统地研究了这些联系。
一个系统电子的性质和晶格动力学之间的联系的重要性不仅在原理方面,主要在于通过使用这些关系,才有可能计算特殊系统的晶格动力学性质。
现在用ab initio 量子力学技术,只要输入材料化学成分的信息,理论凝聚态物理和计算材料科学就可以计算特殊材料的特殊性质。
在晶格动力学性质的特殊情况下,基于晶格振动的线性响应理论,大量的ab initio 计算在过去十年中通过发展密度泛函理论已经成为可能。
密度泛函微扰理论是在密度泛函理论的理论框架之内研究晶格振动线性响应。
感谢这些理论和算法的进步,现在已经可以在整个布里渊区的精细格子上精确计算出声子色散关系,直接可以和中子衍射数据相比。
由此系统的一些物理性质(如比热、熱膨胀系数、能带隙的温度依赖关系等等)可以计算。
1从固体电子自由度分离出振动的基本近似是Born-Oppenhermer (1927) 的绝热近似。
在这个近似中,系统的晶格动力学性质由以下薛定谔方程的本征值,R和本征函数决定。
,22ERRR,,, (6.1.1) 22MRIII这里RRER是第I个原子核的坐标,是相应原子核的质量,是所有原子核坐标的集合,是RMIII系统的系统的限位离子能量,常常称为Born-Oppenhermer能量表面。
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1.Cu和单晶硅晶体结构上的区别,分别说明它们的Bravais格子和基元是什么2.研究晶体结构时为什么不能用可见光衍射?3.晶体的结合能,晶体的内能,原子间相互作用势能有何区别和联系4.为什么在集成电路制造工艺中要减少高温工艺5.共价键的特点,并据此分析晶体的宏观特性二.填空题1.位错线运动方向与滑移方向垂直的是___位错,位错线方向与滑移方向垂直的是___位错2.X射线的布拉格定律___;劳厄方程的在倒格子空间表示为___3.立方密积结构,晶格常数a,(100)晶面与(111)晶面的夹角为___;(111)面的面间距为___;原子面密度为___4.把Na原子从Na晶体移至表面的能量为w,温度为T时肖特基缺陷的相对密度为___5.金刚石结构,一个原子有___个最近邻,一个结晶学原胞中,包含___个原子,堆积球所占体积与总体积的比为___6.U(r)=-a*r^(-2)+b*r^(-8),已知r0,结合能w,a=___;b=___7.晶体热缺陷有___;___;___,Si材料,最容易出现的滑移面是___,位错线的主要方向___8.宏观对称操作有___种对称素,可组合成___点群9.扩散的宏观定律___和___;微观角度看,晶体中原子扩散本质是___,以空位式扩散为例,空位扩散系数与温度的关系___10.一维扩散方程,如采用恒定表面源的边界条件,扩散物分布表现为___;如采用恒定表面浓度的边界条件,扩散物分布表现为___11.抗张强度是指___12.最硬的物质是___;已知熔点高达3500度以上的物质是___13.晶体的结合能可表示为___14.晶体的基本结合类型是___;___;___;___;___三.计算和证明题1.给三个面,分别求面指数2.证明(6字班)讲义P15-4倒格子性质4,K=2pi/d3.习题2-5(江湖盛传每年习题不换题,7,8字班的如果换题了可以找5,6字班要)4.习题3-2,说明同上1固体物理学原胞、结晶学原胞、维格纳-赛兹原胞的取法及特点2结合能、内能和原子间相互作用势能之间的联系和区别3硅、铝(面心立方)的结构有什么不同,布拉菲格子及基元4布拉格公式、劳厄方程在倒格子空间的表示,后者分析衍射和晶向什么的之间的关系5晶体的弹性与斥力、引力之间的关系6给了三个面,写面指数7解理面是面指数高的还是低的,为什么?面心、体心,六角密积8滑移面的问题,记不清楚了20分的填空1 8种对称操作2给出u(r)=-a/r^2+b/r^8,给出r0和u0,求a,b3金刚石的配位数,一个结晶学原胞中有几个原子,原子体积/结晶学原胞体积=?NaCl的配位数4 Na a=4.225A 面心立方300T w=1eV 空位的密度5(h1 h2 h3)体心立方晶格常数a ,求面间距6石墨面内的化学键的类型,面间的类型,最硬的晶体(还有一两道不记得了)4个计算题1和ch3的作业题很像的条件(他每年不换作业)证明(1)n=Nexp(-E/2kT)(2)&V/V, &V是体积的变化,V是无缺陷的体积2给d=2.45*10^-10m 原子间最近的距离GaAs(1)晶格常数(2)面间距(3)固体物理学原胞基矢,倒格矢3 N对离子,给u(r)= ae^(-R/p)-q^2/R 最近邻(+_)q^2/r 非最近邻求平衡时的势能4给了一个图,面心立方面指数,晶列,什么的,还要在固体物理学原胞的基矢上。
2024届清华大学高一物理第二学期期末联考试题含解析

2024届清华大学高一物理第二学期期末联考试题注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:(1-6题为单选题7-12为多选,每题4分,漏选得2分,错选和不选得零分)1、(本题9分)做曲线运动的物体在运动过程中,下列说法正确的是( )A.速度大小一定改变B.动能大小一定改变C.动量方向一定改变D.加速度方向一定改变2、(本题9分)下述实例中,机械能守恒的是()A.物体做平抛运动B.物体沿固定斜面匀速下滑C.物体在竖直面内做匀速圆周运动D.物体从高处以0.9g(g为重力加速度的大小)的加速度竖直下落3、如图所示,在水平雪面上雪橇受与水平方向成α角的拉力F作用,沿直线匀速前进了s的距离。
下列说法正确的是()A.拉力做功为FsB.地面对雪橇的支持力做正功C.重力对雪橇做负功D.外力对雪桶做的总功是零4、(本题9分)如图所示,在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车,一质量为2m的小球以水平初速度v0沿槽口向小车滑去,到达某一高度后,小球又返回右端,则()A .小球将做自由落体运动B .小球将向左做平抛运动C .小车此过程中先向左运动后向右运动D .小球在弧形槽内上升的最大高度为202v g5、 (本题9分)如图(俯视图),用自然长度为l 0,劲度系数为k 的轻质弹簧,将质量都是m 的两个小物块P 、Q 连接在一起,放置在能绕O 点在水平面内转动的圆盘上,物体P 、Q 和O 点恰好组成一个边长为2l 0的正三角形.已知小物块P 、Q 和圆盘间的最大静摩擦力均为3kl 0,现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动,则( )A .当圆盘的角速度为4k m时,圆盘对P 的摩擦力最小 B .当圆盘的角速度为3k m,圆盘对Q 的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小 C .当圆盘的角速度为2k m时,物块Q 受到的合力大小为kl 0/2 D .当物体P 、Q 刚要滑动时,圆盘的角速度为2k m 6、 (本题9分)关于平抛运动,下列说法正确的是( )A .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其水平位移一定越大B .不论抛出位置多高,抛出速度越大的物体,其飞行时间一定越长C .不论抛出速度多大,抛出位置越高,其飞行时间一定越长D.不论抛出速度多大,抛出位置越高,飞得一定越远7、(本题9分)如图所示,小物块甲从竖直固定的光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平.小物块乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下,两物块质量相等。
固体物理期末整理清华大学为电子系王燕

发信人: pmbmpg (勤奋工作,享受生活), 信区: Pretest标题: 关于王燕老师的固体物理课发信站: 自由空间 (2001年11月09日15:26:38 星期五), 站内信件我觉得王老师出题还是相当仁慈的,重点是对于概念的理解,物理为重,数学为辅。
因此各位师弟师妹一定要注意概念的理解.比如说,能带论的基本想法,包括两种近似方法的基本假定,异同等等,晶格振动 ,一维的模型应该是要会计算的,还有后面的什么费米能级什么的概念,晶体的结合的模型是比较简单的吧,掌握几个定义和概念就可以了,估计不会让你们推吧,我记得有好几个什么地方都是借助于傅立叶级数的分析方法的。
发信人: jianliu (EE不舍★加油), 信区: Pretest标题: 固体物理 2008.1.14 王燕发信站: 自由空间 (Tue Jan 15 12:54:31 2008), 站内八道简答四十分固体物理中的绝热近似是什么意思从能带理论解释为什么存在导体、半导体、绝缘体波矢空间和倒格空间有什么关系?为什么说波矢空间可以看作准连续格波和平面波的区别三道计算各十分1.画正三角形晶格的倒格子h-bar^2 7 12.已知E(k)=————(— - coska + — cos2ka)ma^2 8 8求能带宽度和能带顶底的有效质量3.已知omiga=cq^2,求频谱?发信人: Pretest (我是匿名天使), 信区: Pretest标题: 固体物理学(微)考题07.1.19发信站: 自由空间 (Fri Jan 19 17:16:55 2007), 站内一填空(30分)固体物理中常用_________边界条件理想状态中导热能力最好的是___________热膨胀系数与格林爱森常数的关系金属导电载体?半导体导电载体?考虑了散射后的运动方程1.准自由电子近似,把_____作为0级波函数,把_______作为微扰项;紧束缚近似把____作为0级波函数,把____作为微扰项2.一维单原子链,如果已知色散关系w=c*q^2,求G(w)3.准经典近似下,速度v=_____ ,有效质量的表达式________4.一维单原子链,晶格常数a,N个原子,求紧束缚近似下的E(k)=______5.低温条件,晶格比热和____成正比,电子比热和_____成正比6.半导体中,载流子在外场力作用下是__运动,考虑了散射后的运动方程__,低场条件下的迁移率__7.一维N原子链,一个能带中有多少能级?容纳多少电子?……二简答(30分)1.晶体膨胀时,费米能级如何变化,温度升高时,费米能级如何变化?2.波矢空间与倒格空间有何关系?为什么说波矢空间内的状态点是准连续的?3.布里渊区边界上的能级4.什么叫简正振动模式,简正振动数目,格波数目,格波振动模式数目是否是一回事?5.极性,非极性晶体晶格散射机制,驰豫时间与温度的关系6.温度很低时时,对于无限长的晶体,是热超导材料还是热绝缘材料?三(15')1.一维单原子链的态密度2.用德拜模型四(15')正三角形1,2,3维布里渊区五(10')有两种金属,价电子的能带分别为:E=Ak^2,E=Bk^2,其中,A>B,并已测出它们的费米能相等,他们的费米速度哪个大?发信人: coolmoon (硅晶圆上的建筑师), 信区: Pretest标题: [固体物理学·王燕]2006.1.10发信站: 自由空间 (Tue Jan 10 11:22:24 2006), 站内填空:(30个空,往年没有的)1。
2024北京海淀区高三(上)期末物理试题及答案

海淀区2023—2024学年第一学期期末练习参考答案及评分标准 高三物理 2024.01第一部分共10题,每题3分,共30分。
在每题给出的四个选项中,有的题只有一个选项是符合题意的,有的题有多个选项是符合题意的。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选11.(1)①C ,D (2分)②见图1 (2分)③D (2分)(2)① C (2分)② B (3分)12.(1)AD (2分)(2)2300(2000~2600) (2分)13.(8分)解:(1)根据动能定理有2102qU m =-v 解得22m U q=v(2)设粒子在磁场做匀速圆周运动的半径为R ,根据牛顿第二定律有2m q B R=v v 解得m R qB=v S 3到D 点的距离L=2R ,解得L =2m qBv (3)粒子在磁场中运动的周期为22v ππ==R m T qB粒子在磁场中运动的时间T t =2,解得π=m t qB图1 R 1+ -14.(8分)解:(1)从图示位置开始计时,矩形线圈的磁通量Φ=Φm sin ωt ,其中Φm =BS磁通量Φ= BS sin ωt=0.02sin50t Wb(2)线圈产生感应电动势的最大值E m =nBSω 根据闭合电路欧姆定律有m m =+R U E R r有效值=U解得=U V(3)根据电流的定义,通过电阻R 的电荷量=∆q I t 根据闭合电路欧姆定律=+E I R r ,法拉第电磁感应定律∆=∆ΦE n t 可得∆=+n Φq R r线圈由图示位置转过90°的过程中磁通量变化量为ΔΦ= BS -0解得q =0.02C15.(8分)解:(1)线圈中感应电动势的最大值E m = nBL v 0线圈中感应电流的最大值I m =0v nBL R,方向由a 向b 。
解得I=2nBL线圈中的发热功率P=I 2R= 232()mg nBLR(3)主体减速过程中,根据动能定理有 mgh +W A = 12m v 2 -12m v 02线圈中产生的热量Q =|W A |解得 Q = mgh + 38m v 0216.(9分)解:(1)电场强度定义F E q =;磁感应强度定义=F B IL(2)①小于 大于②设平行金属板M 、N 长度为L ,间距为d ,其间的电场强度为E ,磁感应强度为B ,带电粒子质量为m ,电荷量为q ,初速度为v 0。
清华大学中学生标准学术能力诊断性测试2024届物理高一第二学期期末达标测试试题含解析

清华大学中学生标准学术能力诊断性测试2024届物理高一第二学期期末达标测试试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。
用2B铅笔将试卷类型(B)填涂在答题卡相应位置上。
将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。
2.作答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案。
答案不能答在试题卷上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新答案;不准使用铅笔和涂改液。
不按以上要求作答无效。
4.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1、(本题9分)一快艇要从岸边某一不确定位置处到达河中离岸边100m远的一浮标处,已知快艇在静水中的速度v x图象和水流的速度v y图象如图甲、乙所示,则下列说法中正确的是A.快艇的运动轨迹为直线B.快艇应该从上游60m处出发C.最短时间为10sD.快艇的船头方向应该斜向上游2、(本题9分)下列关于自由落体运动的说法中,正确的是A.初速度等于零的竖直方向上的运动,就是自由落体运动B.加速度为g的竖直方向上的运动,就是自由落体运动C.羽毛与石块做自由落体运动时的加速度不等D.物体只在重力作用下由静止开始所做的运动就是自由落体运动3、(本题9分)下列有关分子运用理论的说法中正确的是()A.分子的平均动能越大,分子运动得越剧烈B.物体的状态变化时,它的温度一定变化C.物体内分子间距离越大,分子间引力一定越大D.布朗运动是液体分子的热运动4、(本题9分)如图,某个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图.己知B点的速度方向与加速度方向相互垂直.则下列说法中正确的是A.D点的速率比C点的速率大B.A点的加速度与速度的夹角小于90°C.A点的加速度比D点的加速度大D.相等时间内,速度变化量越来越大5、如图所示,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.若以地面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是A.mgh,减少mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C.0,增加mg(H-h)D.0,减少mg(H+h)6、(本题9分)轻质弹簧竖直放在地面上,物块P的质量为m,与弹簧连在一起保持静止。
2023-2024学年北京市海淀区清华大学附中高一(下)期末物理试卷(含答案)

2023-2024学年北京市海淀区清华大学附中高一(下)期末物理试卷一、单选题:本题共12小题,每小题2分,24分。
1.关于电场的下列物理量中,哪个物理量“负得越多“代表该物理量越小,“正得越多”代表该物理量越大( )A. 电场强度B. 电荷量C. 电场力D. 电势2.声波属于机械波。
下列有关声波的描述中正确的是( )A. 一列声波从空气进入水中,其频率会发生变化B. 声波可以绕过障碍物传播,即它可以发生衍射C. 声波的频率越高,它在空气中传播的速度越快D. 当声源远离观察者时,观察者听到声音频率高于声源频率3.关于电场,下列说法正确的是( )A. 电场强度公式E=F q表明,若电荷量q减半,则该处的电场强度变为原来的2倍B. 电强度公式E=kQ表明,点电荷Q周围电场强度的大小与电荷量Q的大小相关r2C. 两个等量同种点电荷连线中点位置的电场强度为零,电势也为零D. 匀强电场中各点的场强和电势都相同4.劲度系数为20N/cm的弹簧振子,它的振动图像如图所示,在图中A点对应的时刻,下列说法错误的是( )A. 振子所受的弹力大小为5N,方向指向x轴的负方向B. 振子的速度方向指向x轴的正方向C. 从t=0时刻到该时刻,振子一共振动了3.75sD. 从t=0时刻到该时刻,振子运动的路程为3.75cm5.如图所示是物体受迫振动的共振曲线,该共振曲线表示了物体( )A. 在不同时刻的振幅B. 在不同时刻的位移C. 在不同频率的驱动力下的振幅D. 在不同频率的驱动力下的位移6.用沙摆演示简谐运动的图象,当沙摆下面的木板被匀速地拉出过程中,摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化关系,板上直线OO′表示时间轴。
使两个摆在各自的木板上形成曲线。
如图中板N1、N2移动的速度v1、v2的关系为3v1=4v2。
则两曲线代表的沙摆各自摆长L1,L2的关系为( )A. L1:L2=4:9B. L1:L2=9:4C. L1:L2=2:3D. L1:L2=3:27.如图所示,实线是电场中一簇方向未知的电场线,虚线是一个电子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b 是运动轨迹上的两点。
2024北京清华附中高一(上)期末物理(教师版)

2024北京清华附中高一(上)期末物理(清华附中高23 级) 2024.01一、单项选择题(本题共12小题,每小题2分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题意的。
选对得3分,错选、多选,该小题不得分)1.下列物理量的单位属于国际单位制中基本单位的是( )A.牛顿B.千克C.英尺D.小时2.如图是波轮式洗衣机甩干桶的原理图,一圆筒绕其中心轴 OO₁匀速转动,一件衣服紧贴在筒内壁上相对筒无滑动与筒一起转动(如图所示),则对衣服进行受力分析可知,衣服受到的力有( )A. 衣服的重力、筒对衣服的弹力B. 衣服的重力、摩擦力C. 衣服的重力、摩擦力、筒对衣服的弹力D、衣服的重力、摩擦力、筒对衣服的弹力、向心力3.如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置。
P 是轮盘的一个齿,Q是飞轮上的一个齿。
下列说法中正确的是( )A. P、Q两点角速度大小相等B. P、Q两点线速度大小相等C. P、Q两点向心加速度大小相等D. P 点向心加速度大于Q 点向心加速度4.一个物体在地球表面所受的重力大小为G,若不计地球自转的影响,则在距地球地面的高度为地球半径的 2 倍时,物体所受地球对它的万有引力大小为( )A. G/3B. G/6C. G/8D. G/95. 2010年 10月 1日19时整“嫦娥二号”成功发射。
其环月飞行的高度为 100km,所探测到的有关月球的数据将比环月飞行高度为200km的“嫦娥一号”更加翔实。
若两颗卫星环月的运行均可视为匀速圆周运动,运行轨道如图4所示。
则( )A. “嫦娥二号”环月运行的周期一定比“嫦娥一号”小B. “嫦娥二号”环月运行的线速度一定比“嫦娥一号”小C.“嫦娥二号”环月运行的向心加速度一定比“嫦娥一号”小D. “嫦娥二号”环月运行的向心力与“嫦娥一号”一定相等6.一艘宇宙飞船绕一个不知名的行星表面(贴着表面)飞行,要测定该行星的密度,在引力常量已知的情况下,仅只需再( )A:测定飞船的环绕速度 B. 测定飞船的环绕半径C. 测定行星的体积D. 测定飞船的运行周期7. 如图所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是( )A. 接触后,小球作减速运动,直到速度减为零B. 接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其加速度一直增大C. 接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方D. 接触后,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处8. 如图2所示,一块橡皮用不可伸长的细线悬挂于 O 点,用铅笔靠着细线的左侧从O 点开始水平向右匀速移动,运动中始终保持悬线竖直,则在铅笔向右匀速移动过程中,橡皮运动的速度( )A. 大小和方向均不变B. 大小不变,方向改变C. 大小改变,方向不变D. 大小和方向均改变9.如图所示,某同学站在体重计上观察超重与失重现象。
2024年北京市衡中清大教育集团物理高三第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2024年北京市衡中清大教育集团物理高三第一学期期末综合测试模拟试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面A ,斜面质量为M ,底边长为 L ,如图所示。
将一质量为m 的可视为质点的滑块B 从斜面的顶端由静止释放,滑块B 经过时间t 刚好滑到斜面底端。
此过程中斜面对滑块的支持力大小为N F ,则下列说法中正确的是( )A .cos αN F mg =B .滑块下滑过程中支持力对B 的冲量大小为cos αN F tC .滑块到达斜面底端时的动能为tan αmgLD .此过程中斜面向左滑动的距离为mL M m+2、1897年汤姆孙发现电子后,许多科学家为测量电子的电荷量做了大量的探索。
1907-1916密立根用带电油滴进行实验,发现油滴所带的电荷量是某一数值e 的整数倍,于是称这数值为基本电荷,如图所示,两块完全相同的金属极板止对若水平放置,板间的距离为d ,当质量为m 的微小带电油滴在两板间运动时,所受它气阻力的大小与速度大小成正比。
两板间不加电压时,得以观察到油滴竖直向下做匀速运动,通过某一段距离所用时间为t 1;当两板间加电压U (上极板的电势高)时,可以观察到同一油滴竖直向上做匀速运动,且在时间t 2内运动的距离与在时间t 1内运动的距离相等。
忽略空气浮力,重力加速度为g 。
下列说法正确的是( )A .根据上板电势高时观察油滴竖直向上做匀速运动可以判定油滴带正电B .密立根根据实验数据计算出油滴所带的电荷量大约都是1.6×10-19CC.根据不加电压和加电压两个匀速过程可以求解出油滴所带的电荷量Q =()122 mgd t tUt+D.根据两板间加电压U(上极板的电势高)时观察到同油滴竖直向上做匀速运动,可以计算出油滴的电荷量Q=mgd U3、如图所示,真空中位于x轴上的两个等量负点电荷,关于坐标原点O对称。
北大微电子

清华大学微电子所研究生课程一、简介我所研究生一级学科名称为电子科学与技术,二级学科名称为微电子学与固体电子学。
研究方向有以下四个方面:微/纳电子器件及微系统;系统的芯片集成;微/纳米工艺学;微/纳器件和系统的CAD方法。
我所现有博士生导师13名;研究生课程共设置19门;目前在校学生数:博士生77人;硕士生:235人(包括工程硕士125人)。
2005年度录取人数:博士生14人;硕士生102人。
2005年度毕业人数:博士生8人;硕士生33人。
二、博士生导师情况介绍姓名职称研究方向李志坚院士教授半导体新器件、器件物理和器件模型、微电子机械系统陈弘毅教授超大规模集成电路设计技术(多媒体数字信号处理、算法的VLSI实现和系统的芯片集成技术)周润德教授超大规模集成电路设计技术(微处理器与嵌埋式系统设计,加密算法,低压,低功耗电路设计)许军教授SiGe/Si微波功率HBT器件与集成电路以及超高速应变硅MOS器件刘理天教授半导体新器件、器件物理和器件模型、微电子机械系统魏少军教授超大规模集成电路设计技术(多媒体数字信号处理、算法的VLSI实现和系统的芯片集成技术)陈炜教授纳米加工、纳米电子器件、超导量子器件和量子计算实现孙义和教授超大规模集成电路设计技术(多媒体DSP技术、VLSI测试方法和可测性设计、网络安全)陈培毅教授半导体新器件、器件物理和器件模型、新型半导体材料余志平教授半导体器件和电路计算机模拟(包括亚100nm硅CMOS器件模型;纳电子器件量子输运模型;基于版图和衬底耦合的RF(射频)电路分析,验证软件和电路单元自动生成。
王志华教授模拟与数模混合集成电路设计,生物与医疗微系统芯片设计,射频电子标签电路技术,集成电路设计方法学任天令教授新型微电子器件、微电子机械系统(MEMS)、新型半导体存储器、纳电子与自旋电子学王燕教授纳电子器件的量子输运模型,化合物半导体器件和电路计算机模拟三、课程设置本年度共开设研究生课程23门,新开课4门。
2024学年清华大学物理高三第一学期期末检测试题含解析

2024学年清华大学物理高三第一学期期末检测试题考生须知:1.全卷分选择题和非选择题两部分,全部在答题纸上作答。
选择题必须用2B 铅笔填涂;非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2.请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、在光滑的水平面上有一质量为M 、倾角为θ的光滑斜面,其上有一质量为m 的物块,如图所示。
物块在下滑的过程中对斜面压力的大小为( )A .cos sin cos Mmg M m θθθ+ B .cos sin cos Mmg M m θθθ- C .2cos sin Mmg M m θθ+ D .2cos sin Mmg M m θθ- 2、一列简谐横波沿x 轴正方向传播,O 为波源且t =0时刻开始沿y 轴负方向起振。
如图所示为t =0.2s 时x =0至x =4m 范围内的波形图,虚线右侧的波形未画出。
已知图示时刻x =2m 处的质点第一次到达波峰,则下列判断中正确的是( )A .这列波的周期为0.4sB .t =0.7s 末,x =10m 处质点的位置坐标为(10m ,-10cm )C .t =0.7s 末,x =12m 处的质点正经过平衡位置向上运动D .t =0.3s 末,x =24m 处的质点加速度最大且沿y 轴正方向3、有关科学发现,下列说法中正确的是( )A .查德威克在原子核人工转变的实验中发现了质子B .汤姆孙通过α粒子散射实验,发现了原子核具有一定的结构C .卢瑟福依据α粒子散射实验,提出了原子核内部存在着质子D .最近探测到13亿年前两个黑洞撞击产生的引力波是利用了激光干涉的原理4、关于原子、原子核的相关知识,下列说法正确的是( )A .当发生光电效应时,光电子的最大初动能随着入射光强度的增大而增大B .当氢原子从n =3的能级跃迁到n =5的能级时,辐射出光子C .核反应2743013215Al+He P+X →方程中的X 是中子D .轻核聚变的过程质量增大,重核裂变的过程质量亏损5、如图所示为某质点运动的速度一时间图像(若将AB 段图线以AB 连线为轴翻转180︒,图线形状与OA 段相对于虚线对称),则关于OA 段和AB 图线描述的运动,下列说法正确的是( )A .两段的运动时间相同B .两段的平均速度相同C .两段的速度变化量相同D .两段的平均加速度相同6、如图所示,P 是一束含有两种单色光的光线,沿图示方向射向半圆形玻璃砖的圆心O ,折射后分成a 、b 两束光线,则下列说法中正确的是( )A .a 光频率小于b 光频率B .在玻璃砖中传播的时间a 光比b 光长C .玻璃对a 光的折射率小于对b 光的折射率D .若让玻璃砖在纸面内绕O 点逆时针转动180°,P 光线保持不变,则a 、b 两束光线也保持不变二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
清华大学2023年物理高三第一学期期末监测试题含解析

清华大学2023年物理高三第一学期期末监测试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示,一个内壁光滑、导热性能良好的汽缸竖直吊在天花板上,开口向下,质量与厚度均不计、导热性能良好的活塞横截面积为S=2×10-3m2,与汽缸底部之间封闭了一定质量的理想气体,此时活塞与汽缸底部之间的距离h=24cm,活塞距汽缸口10cm。
汽缸所处环境的温度为300K,大气压强p0=1.0×105Pa,取g=10m/s2;现将质量为m=4kg 的物块挂在活塞中央位置上,活塞挂上重物后,活塞下移,则稳定后活塞与汽缸底部之间的距离为()A.25cm B.26cm C.28cm D.30cm2、如图所示,波长分别为λa、λb的单色光a、b,沿着AO、BO方向射入半圆形玻璃砖,出射光线都沿OC,则下列说法错误的是()A.a、b光从玻璃砖射入空气时,均受到玻璃砖的作用力B.在玻璃砖内a光的动量大于在空气中a光的动量C.λa<λb,且a、b光的临界角相等D.在玻璃砖内a光的动量大于在玻璃砖内b光的动量3、如图所示,金属环M、N用不可伸长的细线连接,分别套在水平粗糙细杆和竖直光滑细杆上,当整个装置以竖直杆为轴以不同大小的角速度匀速转动时,两金属环始终相对杆不动,下列判断正确的是( )A .转动的角速度越大,细线中的拉力越大B .转动的角速度越大,环N 与竖直杆之间的弹力越大C .转动的角速度不同,环M 与水平杆之间的弹力相等D .转动的角速度不同,环M 与水平杆之间的摩擦力大小不可能相等4、在x 轴上有两个点电荷1q 、2q ,其静电场的电势ϕ在x 轴上的分布情况如图所示,则( )A .1q 和2q 带有同种电荷B .1x 处的电场强度为零C .将一负电荷从1x 处移动到1x 处,其电势能增加D .将一负电荷从2x 处移到4x 处,电场力做功为零5、有关原子结构和原子核的认识,下列说法正确的是( )A .爱因斯坦最先发现天然放射现象B .伦琴射线的发现揭示了原子具有核式结构C .在光电效应中,光电子的最大初动能与入射光的频率有关D .在核裂变方程2351891920360U+n X+Kr+3n+γ→中,X 原子核的质量数是1426、如图所示,正方形区域内有匀强磁场,现将混在一起的质子H 和α粒子加速后从正方形区域的左下角射入磁场,经过磁场后质子H 从磁场的左上角射出,α粒子从磁场右上角射出磁场区域,由此可知( )A.质子和α粒子具有相同的速度B.质子和α粒子具有相同的动量C.质子和α粒子具有相同的动能D.质子和α粒子由同一电场从静止加速二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2024届北京市海淀区市级名校物理高一下期末监测试题含解析

2024届北京市海淀区市级名校物理高一下期末监测试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1、(本题9分)一轻质弹簧固定在竖直墙上,用一质量为0.2kg的木块压缩该弹簧,释放木块后,术块沿光滑水平面运动,离开弹簧时的速度大小为2m/s。
则释放前弹簧的弹性势能为A.0. 2J B.0. 4J C.0. 8J D.1. 6J2、(本题9分)如图所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab和粗糙斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b处安装一个定滑轮。
质量分别为M、m(M m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行。
两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动。
若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中()A.轻绳对m做的功等于m机械能的增加B.重力对M做的功小于M减少的重力势能C.轻绳对m做的功等于m增加的动能与m克服摩擦力所做的功之和D.两滑块与轻绳组成的系统的机械能损失等于M、m克服摩擦力所做的功之和3、(本题9分)如图,初速度大小相同的A、B、C三个物体在同一水平面上,A做竖直上抛,B做斜上抛,抛射角θ,C沿斜面上滑(斜面光滑倾斜角也为θ,足够长),摩擦和空气阻力都略去不计,如用h A、h B、h C分别表示它们各自上升的最大高度.则:A.h A=h C>h B B.h A=h B=h CC.h B>h C =h A D.h A>h B>h C4、(本题9分)某同学用平行于斜面的力推一木箱沿粗糙斜面匀速上升,在此过程中,木箱所受的合力为()A.等于人的推力B.等于木箱受到的摩擦力C.等于木箱的重力沿斜面方向的分力D.等于零5、(本题9分)如图所示,洗衣机的脱水桶把湿衣服甩干利用了A.自由落体运动B.离心运动C.平抛运动D.匀速直线运动6、(本题9分)如图所示,斜面倾斜角为,从斜面的点分别以和的速度水平抛出、两个小球,不计空气阻力,若两个小球均落在斜面上且不发生反弹,则()A.、两球的水平位移大小之比为B.、两球飞行时间之比为C.、两球下落的高度之比为D.、两球落到斜面上的速度大小之比为7、(本题9分)在某一稳定轨道运行的空间站中,物体处于完全失重状态。
清华大学微电子本科生培养课程设置

一、简介微纳电子系本科生一级学科名称为电子科学与技术,二级学科名称为微电子学。
二、课程设置课程编号:30260093 课程名称:固体物理学课程属性:专业核心课开课学期:09秋任课教师:王燕内容简介:固体物理学是固体材料和固体器件的基础。
该课程主要研究晶体的结构及对称性,晶体中缺陷的形成及特征,晶格动力学,能带理论的基础知识以及晶体中的载流子输运现象等。
是微纳电子专业的核心课。
课程编号:40260103 课程名称:数字集成电路分析与设计课程属性:专业核心课开课学期:09秋任课教师:吴行军内容简介:本课程从半导体器件的模型开始, 然后逐渐向上进行, 涉及到反相器, 复杂逻辑门 (NAND , NOR , XOR , 功能模块(加法器,乘法器,移位器,寄存器和系统模块(数据通路,控制器,存储器的各个抽象层次。
对于这些层次中的每一层,都确定了其最主要的设计参数,建立简化模型并除去了不重要的细节。
课程编号:40260173 课程名称:数字集成电路分析与设计(英课程属性:专业核心课开课学期:09秋任课教师:刘雷波内容简介:数字集成电路的分析与设计,包括:CMOS 反相器、组合和时序逻辑电路分析与设计、算术运算逻辑功能部件、半导体存储器的结构与实现、互连线模型与寄生效应的分析。
并介绍常用数字集成电路的设计方法和流程。
课程编号:30260072 课程名称:微电子工艺技术课程属性:专业核心课开课学期:09秋任课教师:岳瑞峰内容简介:本课程授课目的是使学生掌握微电子制造的各单项工艺技术, 以及亚微米 CMOS 集成电路的工艺集成技术。
本课程讲授微电子制造工艺各单项工艺的基本原理(包括氧化、扩散、离子注入、薄膜淀积、光刻、刻蚀、金属化工艺等,并介绍常用的工艺检测方法和 MEMS 加工技术、集成电路工艺集成技术和工艺技术的发展趋势等问题。
另通过计算机试验,可学习氧化、扩散、离子注入等工艺设备的简单操作和模拟。
课程编号:40260054 课程名称:半导体物理与器件课程属性:专业核心课开课学期:09春任课教师:许军内容介绍:主要讲授半导体材料的基本物理知识,半导体器件的工作原理以及现代半导体器件的新进展。
2024届北京市衡中清大教育集团物理高一第二学期期末调研模拟试题含解析

2024届北京市衡中清大教育集团物理高一第二学期期末调研模拟试题注意事项1.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回.2.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置.3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符.4.作答选择题,必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑;如需改动,请用橡皮擦干净后,再选涂其他答案.作答非选择题,必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答,在其他位置作答一律无效.5.如需作图,须用2B铅笔绘、写清楚,线条、符号等须加黑、加粗.一、选择题:本大题共10小题,每小题5分,共50分。
在每小题给出的四个选项中,有的只有一项符合题目要求,有的有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1、(本题9分)如图所示,在水平地面上做匀速直线运动的小车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2,绳子对物体的拉力为T,物体所受重力为G,则下面说法正确的是A.物体做加速运动,且v2>v1B.物体做匀速运动,且v1=v2C.物体做匀速运动,且T=GD.物体做加速运动,且T>G2、(本题9分)某人用手将1kg的物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s(g 取10m/s2),则下列说法正确的是()A.物体克服重力做功2J B.合外力做功2JC.合外力做功12J D.手的拉力对物体做功10J3、(本题9分)如图所示为静电力演示仪,两金属极板分别固定于绝缘支架上,且正对平行放置.工作时两板分别接高压直流电源的正负极,表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在金属极板中间,则A.乒乓球的左侧感应出负电荷B.乒乓球受到扰动后,会被吸在左极板上C.乒乓球共受到电场力,重力和库仑力三个力的作用D.用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触,放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞4、(本题9分)如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为,a是它边缘上的一点。
2024届北京市海淀区高三下学期期末练习反馈题物理核心考点试题

2024届北京市海淀区高三下学期期末练习反馈题物理核心考点试题学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题某同学自制双缝干涉实验装置,在纸板上割出一条窄缝,于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝,将该纸板与墙面平行放置,如图所示。
用绿色激光照双缝,能在墙面上观察到干涉条纹。
下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是( )A.换用更粗的头发丝B.换用红色激光照双缝C.增大纸板与墙面的距离D.减小光源与纸板的距离第(2)题春节假期,小华使用无人机进行航拍,一段时间内无人机在竖直方向上运动,其位移时间图像如图所示,取竖直向上为正方向,下列哪个时刻无人机处于最高点()A.B.C.D.第(3)题某静电场中的电场线方向不确定,分布如图所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M运动到N,以下说法正确的是( )A.粒子带正电荷B.粒子在M点的电势能大于它在N点的电势能C.该静电场是孤立正电荷产生的D.粒子在M点的电势高于它在N点的电势第(4)题如图,截面为等腰直角三角形的棱镜置于空气中,顶角为,一光线从左侧入射后经两次折射,从右侧射出。
入射光、出射光与左、右侧腰的夹角相等,且出射光与入射光的偏折角为。
则棱镜的折射率为( )A.B.C.D.第(5)题某小组在实验室进行平行板电容器特性研究时,不小心转动其中一极板而使其发生倾斜,已知两板带有等量异种电荷,则两极板之间的电场线分布情况可能正确的是( )A.B.C.D.第(6)题如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )A.运动的平均速度大小为B.下滑的位移大小为C.产生的焦耳热为qBLv D.受到的最大安培力大小为第(7)题如图所示,某游乐场的水池上有两条形状不同的并排滑水道,两个水道顶端高度相同,底端切线均水平。
2024届北京市衡中清大教育集团物理高三第一学期期末教学质量检测试题含解析

2024届北京市衡中清大教育集团物理高三第一学期期末教学质量检测试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。
2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3.考生必须保证答题卡的整洁。
考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
,为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表,不考虑1、如图所示的电路中,恒流源可为电路提供恒定电流0I RR接入电路的阻值,记录电流表、电压表的示数并依次填写在下表中。
由数据可导线电阻对电路的影响。
改变变阻器L以判定以下说法正确的是()序号 1 2 3 4 5 6 7 8()VU14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0()AI0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00A.实验过程中L R逐渐增大B.实验过程中恒流源输出功率逐渐减小C.恒流源提供的电流0I大小为2.00AD.电路中定值电阻R的阻值为10Ω2、用波长为187.5nm的光照射阴极材料为钨的光电管,测量得到遏止电压为2.09V。
已知普朗克常量为6.63×10-34J·s,真空中的光速为3×108m/s,e=1.6×10-19C,氢原子能级示意图如图所示。
保持反向电压为2.09V,改用处于基态(n=1)的氢原子激发后辐射出的光子照射,为了使光电流不为零,最少应给氢原子提供的能量为()A.4.54eV B.6.63eV C.10.20eV D.12.09eV3、电磁波与机械波具有的共同性质是( )A.都是横波B.都能传输能量C.都能在真空中传播D.都具有恒定的波速4、如图所示,一个半径为r的半圆形线圈,以直径ab为轴匀速转动,转速为n,ab的左侧有垂直于纸面向里(与ab 垂直)的匀强磁场,磁感应强度为B。
2024届北京市海淀区高三3月零模考试理综物理核心考点试卷

2024届北京市海淀区高三3月零模考试理综物理核心考点试卷学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题“祝融号”火星车需要“休眠”以度过火星寒冷的冬季。
假设火星和地球的冬季是各自公转周期的四分之一,且火星的冬季时长约为地球的1.88倍。
火星和地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动。
下列关于火星、地球公转的说法正确的是( )A.火星公转的线速度比地球的大B.火星公转的角速度比地球的大C.火星公转的半径比地球的小D.火星公转的加速度比地球的小第(2)题先后用跟水平方向成α角、大小相同的两个力F1和F2,推动放在粗糙水平面上的一个物体,力F1的方向斜向上,力F2的方向斜向下,物体都由静止开始运动,通过相同的位移,比较力F1和F2对物体所做功W1和W2的大小,有( )A.B.C.D.条件不足,无法确定第(3)题2024年春节,厦门在赏笃湖举办了多场灯光展。
如图所示为白鹭女神雕像灯光秀,展现了厦门的历史、文化和未来愿景。
以下说法正确的是( )A.红光的频率比蓝光的高B.红光从湖水进入空气后传播速度变慢C.在湖水中传播时,红光的速度比蓝光大D.从岸上看到湖水中彩灯的位置比实际位置深第(4)题一列简谐横波沿x轴负方向传播,波速v=30m/s,介质中P、Q两质点的平衡位置坐标分别为、,质点P的振动图像如图所示,则( )A.该波的周期为1sB.该波的波长为40mC.t=1s时刻质点P的位移为零D.t=1s时刻质点Q的位移大小为5cm第(5)题如图甲所示,小明沿倾角为10°的斜坡向上推动平板车,将一质量为10kg的货物运送到斜坡上某处,货物与小车之间始终没有发生相对滑动。
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填空三十分格波和平面波的区别八道简答四十分固体物理中的绝热近似是什么意思从能带理论解释为什么存在导体、半导体、绝缘体波矢空间和倒格空间有什么关系?为什么说波矢空间可以看作准连续三道计算各十分1.画正三角形晶格的倒格子h-bar^2 7 12.已知E(k)=————(— - coska + — cos2ka)ma^2 8 8求能带宽度和能带顶底的有效质量3.已知omiga=cq^2,求频谱?07邹建平考题一填空(30分)固体物理中常用_________边界条件理想状态中导热能力最好的是___________热膨胀系数与格林爱森常数的关系金属导电载体?半导体导电载体?考虑了散射后的运动方程1.准自由电子近似,把_____作为0级波函数,把_______作为微扰项;紧束缚近似把____作为0级波函数,把____作为微扰项2.一维单原子链,如果已知色散关系w=c*q^2,求G(w)3. 3.准经典近似下,速度v=_____ ,有效质量的表达式________4.一维单原子链,晶格常数a,N个原子,求紧束缚近似下的E(k)=______5.低温条件,晶格比热和____成正比,电子比热和_____成正比6.半导体中,载流子在外场力作用下是__运动,考虑了散射后的运动方程__,低场条件下的迁移率__7.一维N原子链,一个能带中有多少能级?容纳多少电子?二简答(30分)1.晶体膨胀时,费米能级如何变化,温度升高时,费米能级如何变化?2.波矢空间与倒格空间有何关系?为什么说波矢空间内的状态点是准连续的?3.布里渊区边界上的能级4.什么叫简正振动模式,简正振动数目,格波数目,格波振动模式数目是否是一回事?5.极性,非极性晶体晶格散射机制,驰豫时间与温度的关系6.温度很低时时,对于无限长的晶体,是热超导材料还是热绝缘材料?三(15')1.一维单原子链的态密度四(15')正三角形1,2,3维布里渊区五(10')有两种金属,价电子的能带分别为:E=Ak^2,E=Bk^2,其中,A>B,并已测出它们的费米能相等,他们的费米速度哪个大?06年王燕考题填空:(30个空,往年没有的)1。
给了E(k),求N(E)2。
费米能级的物理意义,费米能量的物理意义3。
定态的波尔兹曼方程……问答(6道)1。
如何理解空穴的含义2。
能带论3。
什么是分布函数法?弛豫时间的物理意义?4。
为什么简谐近似不能解释热膨胀?5。
理想晶体模型中,电子会不会和原子相撞(?),为什么?6。
……计算:1。
紧束缚近似计算二维s态波函数的能量和速度2。
一维和二维金属,N、a已知,计算自由电子的能态密度和费米能级3。
证明:一维单原子链的G(ω)=……,再用德拜模型求G(ω)04年王燕考题填空不想说了,太杂,基本上她说要掌握的都考了,包括什么余误差分布分布什么的。
问答:1.说说自扩散系数都和哪些因素有关。
2.长光学支格波和长声学支格波的区别。
3.为什么有效质量和真实质量有时相差很大。
4.晶体结合能,内能和原子间的相互作用势能有什么差别。
5.k空间和倒格子空间的关系,为什么可以将k空间看成准连续。
6.等能面在布里渊区边界处与边界垂直截交的物理意义。
计算题:1.体心立方和面心立方的面密度最大的晶面面密度。
2.平面三角形的布里渊区1,2,3。
a1=ai,a2=-1/2ai+sqrt(3)/2aj (作业题)3.三维自由电子的能态密度N(E),费米能EF0和费米速度。
一、判断(只写前年没有的)宽的能带比窄的能带可以容纳更多的电子。
说位错是什么空位在凝结过程中形成的(忘了是怎么说的了)二、填空用紧束缚近似计算s态波函数的能带结构。
肖特基缺陷的密度公式。
硅最容易出现的滑移面和滑移方向。
频率为ω的声子能量为___,准动量为___,一定温度T下平均声子数服从_______。
布喇格反射公式。
简立方(111)和(110)的原子面密度和二者夹角。
低温下晶格比热与电子比热随温度的变化关系。
自由电子的色散关系。
三、简答集成电路中的硅晶体有几只声学波,几只光学波。
周期性势场中电子的波函数以及能量有什么特点。
从空间分布来看晶体有哪几种缺陷,并简要说明。
写出布里渊区边界方程的几何和物理意义。
分析爱因斯坦和德拜模型的特点和局限性。
四、计算画二维正三角形晶格的第1、2、3布里渊区证明在长波范围内,一维单原子链声学波度与一维连续介质弹性波速度相同。
五、(2001年的第七题,问你哪项是吸引力,哪项是排斥力;求平衡距离;证明把他们分开的距离是rm=(36β/α)^(1/7),送分题)给定E(k),求能带宽度,带顶、带底的电子有效质量,N(E)。
一)判断1分一题1)点阵的格点一定是原子的中点2)底心四方是一个布喇菲格子3)倒格子基矢b1,b2,b3是以正格子基矢a1,a2,a3为参照基矢而定义的.对于一定的布喇菲格子,a1,a2,a3的选择不是唯一的,它所对应的也不是唯一的,因而一个布喇菲格子可以对应于几个倒格子.4)可以用声子相互作用的N过程讨论非金属本征热阻产生的原因5)热膨胀(或形变)后,原子间平衡距离发生了变化,但晶格振动的固有频率不变.6)晶格比热的爱因斯坦模型只适用于近似描写由质量相差很大的两种原子(离子)构成的晶体中光学振动对比热的贡献.7)自由电子的等能面为球面.8)对一维晶格,在布里渊区边界上电子速度为v(k)=0,对二维晶格,在布里渊区边界上电子速度v(k)也等于零.二)选择1分1题1)某金刚石结构晶体,其结晶学原胞体积为Ω,则布里渊区体积为⑴((2Π)^3)/Ω ⑵4*((2Π)^3)/Ω ⑶2*((2Π)^3)/Ω ⑷2*Ω/((2Π)^3)2)一维德拜模型计算所得的模式密度ρ(ω)⑴ρ(ω)∝ω^2 ⑵ρ(ω)∝ω ⑶ρ(ω)=常数⑷ρ(ω)∝ω^(1/2)3)三维绝缘晶体的低温比热Cv与温度T的关系为⑴Cv~T ⑵Cv~T^3 ⑶Cv~3NK (K:波尔兹曼常数)4)对原子数为N,结晶学原胞边长为a的体心立方晶体,单位k空间内可容纳的电子数为⑴N ⑵Na^3 ⑶2Na^3 ⑷2a^35)二维自由电子气的能态密度⑴N(E)~E^(1/2) ⑵N(E)~E ⑶N(E)~常数⑷N(E)~E^2三)填空1分1格1)面指数(h1h2h3)所标志的晶面把原胞基矢a1,a2,a3分割,其中最靠近原点的平面在a1,a2,a3上的截距分别为___,___,___2)布拉格反射公式为__________3)立方晶系的最高对称点群为___群4)有一简立方晶体,晶格常数为a,其原子密度为___;(111)晶面间距为___,原子面密度为___;(110)面的面间间距为___,原子面密度为___;此二晶面的夹角为____.5)叫频率为ω的声子能量为___,准动量为___,一定温度T下平均声子数服从_______;6)若晶体由N个原胞组成,每个原胞有一个原子,则共有__个独立的振动,___个格波波点,___支格波,其中包含__支声学波,___支光学波. 7)在简谐近似下,晶格振动可看做是独立的谐振子,按波尔兹曼统计规律,每个谐振子的平均能量为______8)晶体中的热缺陷主要有___,___和___,线缺陷主要有___和___,对于微电子工业中常用的材料Si,最容易出现的滑移面是____,位错线主要方向是____.9)从微观角度看,晶体中原子扩散的本质是___运动,以空位式自扩散为例,它的扩散系数与温度的关系为_________.10)一维周期场中的波函数ψk(x)应满足布洛赫波函数,若晶格常数为n,某格波函数为ψk(x)=sinΠx/a,则该电子波矢k值在第一布里渊区为______.11)在离子晶体中,由于电中性要求,肖特基缺陷都成对产生,n代表正,负离子对数,u是形成一对缺陷所需要的能量,N为整个离子晶体中正负离子对数,在温度为T时,正负离子空位对数n为______.12)在晶体势场中运动的电子的波函数应满足布洛赫定理.其数学表达式为____________.四)简述题4分一题1)声子的概念2)试说明具有金刚石结构的晶体(如硅)由一种原子构成但属于复式格子3)试分析爱因斯坦模型和德拜模型的特点及局限性.4)试解释能量不连续面的方程Kn*(k+Kn/2)=0的几何意义和物理意义.5)试用能带理论解释自然界为什么存在导体/半导体/绝缘体.五) 10分证明:在长波范围内,一维单原子链的声学波传播速度与一维连续介质弹性波速度相同.六) 10分对晶格常数为a,长为L的一维晶体1)用紧束缚近似计算s态波函数的能带结构2)计算晶体中能级密度g(E)七) 15分两个相距为r的原子的相互作用能通常可写成u(r)=-α/r+β/(r^8)其中α,β为大于0的常数.1)说明原子间平衡距离为r0=(8β/α)^(1/7)2)证明平衡态下吸引能是排斥能的8倍3)如果两个原子被拉开,证明当rm=(36β/α)^(1/7),他们将容易分开.。