【最新试题库含答案】固体地球物理学概论复习重点答案_0
地球物理概论试题及答案

地球物理概论试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 地球物理学是研究什么的学科?A. 地球的物理性质B. 地球的化学性质C. 地球的生物性质D. 地球的气象现象答案:A2. 地球物理学的主要研究方法是什么?A. 观察和实验B. 理论计算C. 数学建模D. 以上都是答案:D3. 地震波在地球内部传播速度的变化主要取决于什么?A. 地球的温度B. 地球的密度C. 地球的组成物质D. 地球的重力答案:C4. 地壳的平均厚度是多少?A. 5公里B. 10公里C. 30公里D. 50公里答案:C5. 地球的磁场是由什么产生的?A. 地球的自转B. 地球的内核C. 地球的大气层D. 太阳风答案:B6. 地球物理学中,用于探测地下结构的常用技术是什么?A. 重力测量B. 磁力测量C. 地震波勘探D. 以上都是答案:D7. 地球物理学中,地热能的来源是什么?A. 太阳辐射B. 地球内部放射性物质的衰变C. 地球的自转D. 地球的重力答案:B8. 地球物理学家如何确定地球内部的构造?A. 通过地面观测B. 通过卫星数据C. 通过地震波的传播特性D. 通过钻探答案:C9. 地球物理学中的“地壳”是指什么?A. 地球的最外层B. 地球的内核C. 地球的外核D. 地球的地幔答案:A10. 地球物理学中,用于测量地球重力场变化的技术是什么?A. 重力梯度测量B. 重力加速度测量C. 重力差分测量D. 以上都是答案:D二、填空题(每空1分,共10分)1. 地球物理学的分支学科包括______、______、______等。
答案:地震学、地磁学、地热学2. 地球的内核主要由______和______组成。
答案:铁、镍3. 地球物理学中,______是指地球表面以下到莫霍界面之间的部分。
答案:地壳4. 地球物理学家通过______来研究地球的内部结构。
答案:地震波5. 地球物理学中,______是指地球表面以下到古登堡界面之间的部分。
(完整word版)固体物理学习题解答(完整版)

《固体物理学》部分习题参考解答第一章1.1 有许多金属即可形成体心立方结构,也可以形成面心立方结构。
从一种结构转变为另一种结构时体积变化很小.设体积的变化可以忽略,并以R f 和R b 代表面心立方和体心立方结构中最近邻原子间的距离,试问R f /R b 等于多少?答:由题意已知,面心、体心立方结构同一棱边相邻原子的距离相等,都设为a :对于面心立方,处于面心的原子与顶角原子的距离为:R f=2 a 对于体心立方,处于体心的原子与顶角原子的距离为:R b=2a 那么,Rf Rb31.2 晶面指数为(123)的晶面ABC 是离原点O 最近的晶面,OA 、OB 和OC 分别与基失a 1,a 2和a 3重合,除O 点外,OA ,OB 和OC 上是否有格点?若ABC 面的指数为(234),情况又如何?答:根据题意,由于OA 、OB 和OC 分别与基失a 1,a 2和a 3重合,那么 1.3 二维布拉维点阵只有5种,试列举并画图表示之。
答:二维布拉维点阵只有五种类型:正方、矩形、六角、有心矩形和斜方。
分别如图所示:1.4 在六方晶系中,晶面常用4个指数(hkil )来表示,如图所示,前3个指数表示晶面族中最靠近原点的晶面在互成120°的共平面轴a 1,a 2,a 3上的截距a 1/h ,a 2/k ,a 3/i ,第四个指数表示该晶面的六重轴c 上的截距c/l.证明:i=-(h+k ) 并将下列用(hkl )表示的晶面改用(hkil )表示:(001)(133)(110)(323)(100)(010)(213)答:证明设晶面族(hkil )的晶面间距为d ,晶面法线方向的单位矢量为n °。
因为晶面族(hkil )中最靠近原点的晶面ABC 在a 1、a 2、a 3轴上的截距分别为a 1/h ,a 2/k ,a 3/i ,因此123o o o a n hda n kd a n id=== ……… (1) 正方 a=b a ^b=90° 六方 a=b a ^b=120° 矩形 a ≠b a ^b=90° 带心矩形 a=b a ^b=90° 平行四边形 a ≠b a ^b ≠90°由于a 3=–(a 1+ a 2)313()o o a n a a n =-+把(1)式的关系代入,即得()id hd kd =-+ ()i h k =-+根据上面的证明,可以转换晶面族为(001)→(0001),(13)→(1323),(110)→(1100),(323)→(3213),(100)→(1010),(010)→(0110),(213)→(2133)1.5 如将等体积的硬球堆成下列结构,求证球可能占据的最大面积与总体积之比为(1)简立方:6π(2)体心立方:8(3)面心立方:6(4)六方密堆积:6(5)金刚石:。
《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。
固体物理学考试题及答案

固体物理学考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 固体物理学中,描述晶体中原子排列的周期性规律的数学表达式是()。
A. 布洛赫定理B. 薛定谔方程C. 泡利不相容原理D. 费米-狄拉克统计答案:A2. 固体中电子的能带结构是由()决定的。
A. 原子的核外电子B. 晶体的周期性势场C. 原子的核电荷D. 原子的电子云答案:B3. 在固体物理学中,金属导电的原因是()。
A. 金属中存在自由电子B. 金属原子的电子云重叠C. 金属原子的价电子可以自由移动D. 金属原子的电子云完全重叠答案:C4. 半导体材料的导电性介于导体和绝缘体之间,这是因为()。
A. 半导体材料中没有自由电子B. 半导体材料的能带结构中存在带隙C. 半导体材料的原子排列无序D. 半导体材料的电子云完全重叠答案:B5. 固体物理学中,描述固体中电子的波动性的数学表达式是()。
A. 薛定谔方程B. 麦克斯韦方程C. 牛顿第二定律D. 热力学第一定律答案:A6. 固体中声子的概念是由()提出的。
A. 爱因斯坦B. 德拜C. 玻尔D. 费米答案:B7. 固体中电子的费米能级是指()。
A. 电子在固体中的最大能量B. 电子在固体中的最小能量C. 电子在固体中的平均水平能量D. 电子在固体中的动能答案:A8. 固体物理学中,描述固体中电子的分布的统计规律是()。
A. 麦克斯韦-玻尔兹曼统计B. 费米-狄拉克统计C. 玻色-爱因斯坦统计D. 高斯统计答案:B9. 固体中电子的能带理论是由()提出的。
A. 薛定谔B. 泡利C. 费米D. 索末菲答案:D10. 固体中电子的跃迁导致()的发射或吸收。
A. 光子B. 声子C. 电子D. 质子答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 固体物理学中,晶体的周期性势场是由原子的______产生的。
答案:周期性排列2. 固体中电子的能带结构中,导带和价带之间的能量区域称为______。
答案:带隙3. 金属导电的原因是金属原子的价电子可以______。
固体物理学考试试题及答案

固体物理学考试试题及答案题目一:1. 介绍固体物理学的定义和基本研究对象。
答案:固体物理学是研究固态物质行为和性质的学科领域。
它主要研究固态物质的结构、形态、力学性质、磁学性质、电学性质、热学性质等方面的现象和规律。
2. 简述晶体和非晶体的区别。
答案:晶体是具有有序结构的固体,其原子、离子或分子排列规则且呈现周期性重复的结构。
非晶体则是没有明显周期性重复结构的固体,其原子、离子或分子呈现无序排列。
3. 解释晶体中“倒易格”和“布里渊区”的概念。
答案:倒易格是晶体中倒格矢所围成的区域,在倒易格中同样存在周期性的结构。
布里渊区是倒易格中包含所有倒格矢的最小单元。
4. 介绍固体中的声子。
答案:声子是固体中传递声波和热传导的一种元激发。
它可以看作是晶体振动的一种量子,具有能量和动量。
5. 解释“价带”和“能带”之间的关系。
答案:价带是材料中的电子可能占据的最高能量带。
能带是电子能量允许的范围,它由连续的价带和导带组成。
6. 说明禁带的概念及其在材料中的作用。
答案:禁带是能带中不允许电子存在的能量范围。
禁带的存在影响着材料的导电性和光学性质,决定了材料是绝缘体、导体还是半导体。
题目二:1. 论述X射线衍射测定晶体结构的原理。
答案:X射线衍射利用了X射线与晶体的相互作用来测定晶体结构。
当X 射线遇到晶体时,晶体中的晶格会将X射线发生衍射,衍射图样可以提供关于晶体的结构信息。
2. 解释滑移运动及其对晶体的影响。
答案:滑移运动是晶体中原子沿晶格面滑动而发生的变形过程。
滑移运动会导致晶体的塑性变形和晶体内部产生位错,影响了晶体的力学性质和导电性能。
3. 简述离子的间隙、亚格子和空位的概念。
答案:间隙是晶体结构中两个相邻原子之间的空间,可以包含其他原子或分子。
亚格子是晶体结构中一个位置上可能有不同种类原子或离子存在的情况。
空位是晶体结构中存在的缺陷,即某个原子或离子缺失。
4. 解释拓扑绝缘体的特点和其应用前景。
答案:拓扑绝缘体是一种特殊的绝缘体,其表面或边界上存在不同于体内的非平庸的拓扑态。
固体物理复习题答案完整版

一·简答题1.晶格常数为a 的体心立方、面心立方结构,分别表示出它们的基矢、原胞体积以及最近邻的格点数。
(答案参考教材P7-8)(1)体心立方基矢:123()2()2()2ai j k a i j k ai j k ααα=+-=-++=-+,体积:312a ,最近邻格点数:8(2)面心立方基矢:123()2()2()2a i j a j k ak i ααα=+=+=+,体积:314a ,最近邻格点数:122.习题1.5、证明倒格子矢量112233G h b h b h b =++垂直于密勒指数为123()h h h 的晶面系。
证明:因为33121323,a aa a CA CB h h h h =-=-,112233G h b h b h b =++ 利用2i j ij a b πδ⋅=,容易证明12312300h h h h h h G CA G CB ⋅=⋅=所以,倒格子矢量112233G h b h b h b =++垂直于密勒指数为123()h h h 的晶面系。
3.习题 1.6、对于简单立方晶格,证明密勒指数为(,,)h k l 的晶面系,面间距d 满足:22222()d a h k l =++,其中a 为立方边长;解:简单立方晶格:123a a a ⊥⊥,123,,a ai a aj a ak === 由倒格子基矢的定义:2311232a a b a a a π⨯=⋅⨯,3121232a a b a a a π⨯=⋅⨯,1231232a a b a a a π⨯=⋅⨯倒格子基矢:123222,,b i b j b k a a aπππ=== 倒格子矢量:123G hb kb lb =++,222G hi k j l k a a aπππ=++ 晶面族()hkl 的面间距:2d Gπ=2221()()()h k l a a a=++4.习题1.9、画出立方晶格(111)面、(100)面、(110)面,并指出(111)面与(100)面、(111)面与(110)面的交线的晶向。
固体物理考试要点及部分答案

名词解释1、什么是简单晶格和复式晶格?答:简单晶格:如果晶体由完全相同的一种原子组成,且每个原子周围的情况完全相同,则这种原子所组成的网格称为简单晶格。
复式晶格:如果晶体的基元由两个或两个以上原子组成,相应原子分别构成和格点相同的网格,称为子晶格,它们相对位移而形成复式晶格。
5、晶体包含7大晶系,14种布拉维格子,32个点群?试写出7大晶系名称;并写出立方晶系包含哪几种布拉维格子。
答:七大晶系:三斜、单斜、正交、正方、六方、菱方、立方晶系。
24、引入玻恩卡门条件的理由是什么?答:(1)方便于求解原子运动方程.由本教科书的(3.4)式可知, 除了原子链两端的两个原子外, 其它任一个原子的运动都与相邻的两个原子的运动相关. 即除了原子链两端的两个原子外, 其它原子的运动方程构成了个联立方程组. 但原子链两端的两个原子只有一个相邻原子, 其运动方程仅与一个相邻原子的运动相关, 运动方程与其它原子的运动方程迥然不同. 与其它原子的运动方程不同的这两个方程, 给整个联立方程组的求解带来了很大的困难.(2)与实验结果吻合得较好.对于原子的自由运动, 边界上的原子与其它原子一样, 无时无刻不在运动. 对于有N个原子构成的的原子链, 硬性假定的边界条件是不符合事实的. 其实不论什么边界条件都与事实不符. 但为了求解近似解, 必须选取一个边界条件. 晶格振动谱的实验测定是对晶格振动理论的最有力验证(参见本教科书§3.2与§3.4).玻恩卡门条件是晶格振动理论的前提条件. 实验测得的振动谱与理论相符的事实说明, 玻恩卡门周期性边界条件是目前较好的一个边界条件.固体物理复习要点名词解释1、基元、布拉伐格子、简单格子。
2、基矢、原胞3、晶列、晶面4、声子5、布洛赫定理(Bloch定理)6、能带能隙、晶向及其标志、空穴7、紧束缚近似、格波、色散关系8、近自由近似9、振动模、10、施主,N型半导体、受主,P型半导体11、本征光吸收;本征吸收边12、导带;价带;费米面简单回答题1、倒格子是怎样定义的?为什么要引入倒格子这一概念?2、如果将等体积的刚球分别排成简单立方、体心立方、面心立方结构,则刚球所占体积与总体积之比分别是多少?3、在讨论晶格振动时,常用到Einstein模型和Debye模型,这两种模型的主要区别是什么?以及这两种模型的局限性在哪里?6、叙述晶格周期性的两种表述方式。
地球物理复习题答案

地球物理复习题答案总纲:2、什么是地球物理学:地球物理学是应⽤物理学的⽅法研究地球的⼀门科学。
从⼴义上讲,地球物理学的研究对象包括从固体地球的内核直⾄⼤⽓圈边界的整个地球。
因此,它涉及的学科领域很多,研究的范围极⼴。
从侠义地理解,地球物理学指的就是固体地球物理学,运⽤物理学的⽅法理解、解释地球的内部构造、组成、动⼒学以及与地球表⾯地质现象的关系。
包括哪些⽅法:地震学⽅法、重⼒学⽅法、地磁学⽅法、地电学⽅法、地热⽅法这些研究⽅法的物理基础:地震学:根据介质的弹性和密度差异,通过观测和分析⼤地对地震波的响应,推断地球内部介质的结构和岩⽯的性质。
2.重⼒学:研究重⼒场时空分布规律及其测量⽅法的学科。
3.地磁学:研究地磁场空间分布和随时间变化的规律。
4.地电学:研究地球内部介质的电性特征及其分布规律。
3、简要说明地壳均衡理论?普拉特均衡理论?和艾⾥均衡理论基本原理?所谓地壳均衡,就是说从地下某⼀深度算起,相同⾯积所承载的质量趋于相等,地⾯上⼤⾯积质量的增减,地下必有所补偿。
普拉特均衡理论:地下从某⼀深度算起(称补偿深度),以下物质的密度是均匀的,但以上的物质,则相同截⾯的柱体保持相同的总质量,因此地形越⾼,密度越⼩,即在垂直⽅向是均匀膨胀的。
艾⾥均衡理论:把地壳视为较轻的均质岩⽯柱体,漂浮在较重的均质岩浆之上、处于静⼒平衡状态,根据阿基⽶德浮⼒原理可知,⼭愈⾼则陷⼊岩浆愈深形成⼭根,⽽海愈深则缺失的质量越多,岩浆将向上凸出也愈⾼,形成反⼭根。
4、布格重⼒异常的定义?及其地质地理物理含义?在法耶异常基础上,再加上中间层校正,即经过正常场校正、地形校正、布格校正(⾼度校正和中间层校正)的重⼒异常,称为布格重⼒异常5、重⼒资料整理中,⼀般做哪些校正?各校正的物理含义?简单公式要记住,并作相应计算?校正:零点校正,地形校正,中间层校正,⾼度校正,正常场(纬度)校正零点校正:经过零点校正后得到的是各测点相对于总基点的相对重⼒值,它包括因地下密度不均匀的地质体引起的异常,也包含因各测点周围地形不同、所处纬度不同等因素的影响。
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固体地球物理学概论复习重点答案
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篇一:长安大学固体地球物理学复习纲要要点
第一章
1地球物理学:以地球为研究的一门应用物理学学。
2地球物理学的组成:普通地球物理学和勘探地球物理学。
第二章
1星云说:太阳系的星球的物质,在初时都为大量基本微粒,充满整个的宇宙空间,现在已形成的星体就在这空间中运转。
在万有引力的作用下,使这些原始弥漫的星云物质逐渐分别凝聚,形成了包括地球在内的太阳系的各天体。
第三章
1衰变常数:从物理意义上看,?表示单位时间内母核的衰变比率;从统计意义上看,?表示单位时间内一个母核的衰变几率。
2放射性年龄的公式成立条件(1)?为常数(2)系统封闭(3)平衡条件 (4)元素寿命长度 (5)元素丰度足够大
第四章
1进动:地球自转轴在空间的变化,是日月引力的共同结果。
假设月球的引力及其运行轨道是固定不变的,由于日、月等天体的影响,地球的旋转轴在空间围绕黄极发生缓慢旋转,类似于旋转陀螺,形成一个倒圆锥体,其锥角等于黄赤交角ε=23.5 ″,旋转周期为25800年,这种运动称为岁差(进动)。
(一个自转的物体受外力作用导致其自转轴绕某一中心
旋转,这种现象称为进动)
2章动:月球绕地球旋转的轨道称为白道,月球运行的轨道与月的之间距离是不断变化的,使得月球引力产生的大小和方向不断变化,从而导致北天极在天球上绕黄极旋转的轨道不是平滑的小圆,而是类似圆的波浪曲线运动,即地球旋转轴在岁差的基础上叠加周期为18.6年,且振幅为9.21″的短周期运动。
这种现象称为章动。
3欧拉章动:刚体地球的自由运动叫做欧拉(自由)章动。
4钱德勒晃动:1891年钱德勒(S.C.Chandler)发现了周期为425-440恒星日的变化,这个周期约14个月的运动就是真实地球的自由章动,称为钱德勒晃动。
5极移:地球自转轴存在相对于地球体自身内部结构的相对位置变化,从而导致极点在地球表面上的位置随时间而变化,这种现象称为极移。
6纬度观测原理:发生岁差(进动)和章动时,地球转动轴和形状轴的相对位置不变,但它们的方向在空间中发生变化,此时恒星的赤纬发生变化,而地面纬度不变;晃动是转动轴相对于形状轴的摆动(表现为地极在地面的移动),此时恒星的赤纬不发生变化,而地面纬度改变。
因而,可通过测量恒星的赤纬, 观测岁差和受迫章动;通过测量纬度, 观测到转动轴相对于形状轴的摆动。
7进动、章动及晃动研究方法:第五章
1大地水准面:是一个特殊的重力等位面。
由于地球表面70%以上为海水覆盖,因此,通常用大地水准面表示地球的基本形状。
如果海水面是一个平静,这个水准面即为大地水准面。
2正常重力:地球从总体上说处于流体平衡状态,大地水准面接近于旋转椭球体面。
所以人们假定——一个旋转椭球作为真实地球的理想模型,称为地球椭球。
它产生的规则的重力场称为正常重力场,正常重力场中的重力称? 3重力异常:重力值与相应位置上的正常重力值之差。
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