(完整word版)固体物理总复习资料及答案...doc
固体物理考试重点(广工版、复习资料)
一、晶体宏观特征（必考其一）1.晶体的自限性（自范性）：自发形成封闭几何外形的能力。
2.晶面角守恒定律：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。
3.晶体的解理性（Cleave property）：晶体受到外力作用时会沿着某一个或几个特定的晶面劈裂开的性质称为解理性。
4-晶体的各向异性（anisotropy）：沿晶体内部的不同方向上有不同的物理性质。
5.晶体的均匀性（homogeneity ）：内部各部分的宏观性质相同。
6.晶体的对称性（symmetry）：由于内部质点有规则排列而形成的特殊性质。
7.晶体的稳定性：与同种物质的其他形态（气态、液态、非晶态、等离子态等）相比，晶体的内能最小、最稳定。
晶体具有固定的熔点，而非晶体则没有固定的熔点。
二、空间点阵（基元、原胞（primitive cell）> 晶胞（conventional cell）> B 格子、WS 原胞）1.基元：组成晶体的最小结构单元。
2.初基原胞（原胞）：一个晶格最小的周期性单元，称为原胞。
3.惯用原胞（晶胞）：能使原胞同时反映晶体对称性和周期性特征的重复单元,称为晶胞。
4.B格子：如果晶体只由一种原子构成，且基元是一个原子，则原子中心与阵点重合，这种晶格称为布拉菲格子，或称B格子。
5.WS原胞：WS原胞是以晶格中某一格点为中心，作其与近邻的所有格点连线的垂直平分面，这些平面所围成的以该点为中心的凸多面体即为该点的WS原胞。
作法：（1）任选一格点为原点；（2）将原点与各级近邻的格点连线，得到几组格矢；（3）作这几组格矢的中垂面，这些中垂面绕原点围成的最小区域称W-S原胞。
三、第一布里渊区（二维）：从倒格子点阵的原点出发，作出它最近邻点的倒格子点阵矢量，并作出每个矢量的垂直平分面，可得到倒格子的WS原胞，称为第一布里渊区。
注：写出二维坐标系j> b P b2（ b为倒格子基矢）。
四、晶体的对称性、晶系、密堆积、配位数（一至二）；1.晶体的对称性：晶体经过某种对称操作后物体能自身重合的性质，2.晶系：根据晶体空间点阵中6个点阵参数之间相对关系的特点而将其分为7类，各自称一晶系。
(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：。
固体物理复习资料
1.简单立方晶格sc、体心立方晶格bcc、面心立方晶格fcc、六角密排晶格hcp等晶格的配位数分别为6、8、12、12 。
2.若sc、bcc、fcc、hcp等晶格的原子半径为R，则晶格常数a分别为。
3.若sc、bcc、fcc、hcp、NaCl等晶格中最近邻原子或离子的间距为r，则晶格常数a分别是4.若sc、bcc、fcc、hcp、NaCl等晶格的晶格常数为a，则它们的晶胞体积分别为、原胞体积分别为、倒格子原胞的体积分别为、布里渊区的体积分别为。
5.sc、bcc、fcc、hcp的堆积比率分别为。
6.以下几个图中晶面的密勒指数分别为7.sc、bcc、fcc等晶格的简约布里渊区的形状分别为。
8.指数数值相同的晶面与晶向相互垂直，则（111）晶面与[111]晶向。
9.晶格全部对称操作的集合构成空间群，空间群总数和其中的点空间群数为和。
10.几种常见晶格中属于简单晶格的有属于复式晶格的有。
11.N型半导体主要依靠导电，P型半导体主要依靠导电。
12.碳原子结合成石墨晶体时采用的两种基本结合形式为。
13.相邻原子间距为a的一维单原子链和一维双原子链的第一布里渊区也是波数k的取值范围分别为和。
14.相邻原子振动的相位差分别为和。
15.能带理论中，导带是指，价带是指。
16爱因斯坦模型采用了很简单的假设，他假设，德拜模型与爱因斯坦模型的主要区别在于德拜模型考虑到了频率分布。
17.能判断对称轴是几重旋转轴或几重旋转-反演轴，对应的对称素是多少。
如：若一个物体绕某一转轴转3以及它的倍数不变时，这个轴便称为物体的，对称素为。
18.有的半导体可以制作发光器件，发光的颜色取决于。
19晶格振动指，晶格振动采取格波的形式，格波的量子称为，它的能量等于。
20.三维晶体中包含有N个原胞，每个原胞有n个原子，该晶体晶格振动的格波简正模式总数是，其中声学波有个，光学波有个。
21.布洛赫定理：。
22.由于共价结合具有和这两个特点，由于饱和性，Ⅴ族元素采用共价结合时满足8-N定则，因此该族元素一个原子只能形成 个共价键。
固体物理参考答案(前七章)
固体物理习题参考答案（部分）第一章 晶体结构1.氯化钠：复式格子，基元为Na +，Cl -金刚石：复式格子，基元为两个不等价的碳原子 氯化钠与金刚石的原胞基矢与晶胞基矢如下：原胞基矢)ˆˆ()ˆˆ()ˆˆ(213212211j i a a i k a a k j a a +=+=+= ， 晶胞基矢 ka a j a a ia a ˆˆˆ321===2. 解：31A A O '：h:k;l;m==-11:211:11:111:1:-2:1 所以（1 1 2 1） 同样可得1331B B A A ：（1 1 2 0）； 5522A B B A ：（1 1 0 0）；654321A A A A A A ：（0 0 0 1）3.简立方： 2r=a ，Z=1,()63434r 2r a r 3333πππ===F体心立方：()πππ833r4r 342a r 3422a 3r 4a r 4a 33333=⨯=⨯=∴===F Z ，，则面心立方：()πππ622r 4r 34434442r 4a r 4a 233ar 33=⨯=⨯=∴===F Z ，，则 六角密集：2r=a, 60sin 2c a V C = a c 362=,πππ622336234260sin 34223232=⨯⨯⨯=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛a a c a r F a金刚石：()πππ163r 38r 348a r 3488Z r 8a 33333=⨯=⨯===F ，， 4. 解：'28109)31arccos(312323)ˆˆˆ()ˆˆˆ(cos )ˆˆˆ()ˆˆˆ(021*******12211=-=-=++-⋅+-=⋅=++-=+-=θθa a k j i a k j i a a a a a kj i a a kj i a a 5.解：对于（110）面：2a 2a a 2S =⋅=所包含的原子个数为2，所以面密度为22a2a22=对于（111）面：2a 2323a 22a 2S =⨯⨯= 所包含的原子个数为2，所以面密度为223a34a 232=8.证明：ABCD 是六角密堆积结构初基晶胞的菱形底面，AD=AB=a 。
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第五章WORD复习题及答案一、单项选择题1．中文 Word编辑软件的运行环境是。
A.DOSB.UCDOSC.WPSD.Windows2．在 Word 环境下， Word（）。
A. 只能打开一个文件B.只能打开两个文件C.可以打开多个文件D.以上都不对3． WORD是（）的文字处理软件。
A.编辑时屏幕上所见到的，就是所得到的结果B.模拟显示看到的，才是可行到的结果C.打印出来后，才是可行到的结果D.无任何结果4． Word 程序启动后就自动打开一个名为（）的文档。
A.NonameB.UntitledC. 文件 1D. 文档 15．在 Word 环境下，改变 " 间距 " 说法正确的是（）。
A. 只能改变段与段之间的间距B. 只能改变字与字之间的间距C.只能改变行与行之间的间距D. 以上说法都不成立6．在 Word 环境下， Word 在保存文件时自动增加的扩展名是（）。
A..TXTB..DOCC..SYSD..EXE7．在 Word 环境下，如果你在编辑文本时执行了错误操作，（）功能可以帮助你恢复原来的状态。
A. 复制B. 粘贴C. 撤消D. 清除8．（ WORD文字处理）使用模板的过程是：单击（），选择模板名。
A. 文件 --- 打开B. 文件 --- 新建C. 格式 --- 模板D. 工具 --- 选项9．（ WORD文字处理）在WORD中，可以利用（）很直观地改变段落缩进方式，调整左右边界。
A. 菜单栏B. 工具栏C. 格式栏D. 标尺10．在 Word 环境下，在删除文本框时（）。
A. 只删除文本框内的文本B. 只能删除文本框边线C.文本框边线和文本都删除D. 在删除文本框以后，正文不会进行重排11．（ WORD文字处理）在（）菜单中选择“打印”命令，屏幕将显示“打印”对话框。
A. 文件 B. 编辑 C. 视图 D. 工具12．（ WORD文字处理）单击格式工具栏上的有关按钮，下列（）种文本属性不会作用到选定的文本上。
固体物理复习资料
简述题：1、对晶体做结构分析时，为仕么不使用可见光？2、温度升高时，衍射角如何变化？X 光波长变化时，衍射角如何变化？3、为什么金属具有延展性而原子晶体和离子晶体却没有延展性？4、试从金属键的结合特性说明，为何多数金属形成密积结构？5、长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别？6、绝对零度时还有格波存在吗？若存在，格波间还有能量交换吗？7、何为费米面？金属电子气模型的费米面是何形状？8、为什么组成晶体的粒子（分子、原子或离子）的相互作用力除了吸引力还要有排斥力？排斥力的来源是什么？9、定性说明能带形成的原因。
10、什么是近自由近似？按照近自由近似，禁带是如何产生的？11、解理面往往是面指数低的晶面还是面指数高的晶面？为什么？12、同一温度下，一个光学波的声子数目与一个声学波的声子数目相同吗？为什么？13、什么是紧束缚近似？按照紧束缚近似，禁带是如何产生的？14、什么是逸出功？在热电子发射问题中，逸出功与那些因素有关？15、为什么形成一个空位所需要的能量低于形成一个弗兰克尔缺陷所需要的能量？计算题1、证明：在理想的一维离子晶体晶格中马德隆常数2ln 2=α。
2、证明：在正交、四方和立方晶系中晶面)(hkl 的晶面间距2/1222222)///(-++=c l b k a h d hkl 。
计算硅单晶的111d （晶格常数043.5A a =） 3、画出简单立方中的[213]晶向和（213）晶面。
4、画出面心立方、体心立方中（100）和（110）晶面上的格点排列。
5、分别计算体心立方和面心立方点阵的单胞与原胞的体积比。
6、分别计算SC 、BCC 、FCC 点阵的最大堆积密度。
7、钠（原子量23）具有体心立方结构，晶格常数023.4A a =，试计算钠的密度。
8、证明：BCC 与FCC 互为倒易点阵。
9、计算倒易原胞体积*Ω，并给出与正空间原胞体积Ω之间的关系。
10、设有一维单原子链，原子质量为m ，原子间距为a ，原子间的恢复力常数为β，试给出原子的运动方程及色散关系。
固体物理习题参考答案
固体物理第一次习题参考答案1．如果将等体积球分别排成下列结构，设x 表示刚球所占体积与总体积之比，证明结构 x简单立方 0.526x π=≈体心立方 30.688x π=≈ 面心立方 20.746x π=≈ 六角密排 20.746x π=≈ 金刚石 30.3416x π=≈解：设钢球半径为r ，立方晶系晶格常数为a ，六角密排晶格常数为a,c 钢球体积为V 1，总体积为V 2（1）简单立方单胞含一个原子，a r =2 52.06343321≈==ππa r V V（2）体心立方取惯用单胞，含两个原子，r a 43= 68.0833423321≈=⋅=ππar V V （3）面心立方取惯用单胞，含4个原子，r a =2 74.0623443321≈=⋅=ππar V V （4）六角密排与面心立方同为密堆积结构，可预期二者具有相同的空间占有率 取图示单胞，含两个原子，a r =2 单胞高度a c 38=（见第2题） 74.062233422321≈=⋅⋅=ππc a r V V （5）金刚石取惯用单胞，含8个原子，r a 2341= 34.01633483321≈=⋅=ππar V V2．试证六方密排密堆积结构中128() 1.6333c a =≈解： 六角密排，如图示，4个原子构成正四面体222)2332(2a a c =⋅+⎪⎭⎫⎝⎛ ⇒ a c 38=3．证明：体心立方晶格的倒格子是面心立方，面心立方的倒格子是体心立方。
证：体心立方基矢取为⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+-=++-=-+=)(2)(2)(2321k j i a a k j i a a k j i a a其中a 为晶格常数其倒格子基矢，按定义)(2)(21111114212)(223321j i b j i a kj ia a a a b+=+=--⋅=⨯Ω=πππ)(2)(2132k j b a a b +=⨯Ω=π)(2)(2213k i b a a b +=⨯Ω=π可见，体心立方的倒格子是晶格常数为a b π4=的面心立方。
固体物理考题及答案二
目的:考核基本知识。
1、晶格常数为的体心立方晶格，原胞体积等于 C 。
A. B. C. D.2、面心立方密集的致密度是 B 。
A. 0.76B. 0.74C. 0.68D. 0.623、表征晶格周期性的概念是 A 。
A. 原胞或布拉伐格子B. 原胞或单胞C. 单胞或布拉伐格子D.原胞和基元4、晶格常数为的一维单原子链，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(010)面间距为 A 。
A. aB. 3aa D. 5a C. 46、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. 4N8、二维自由电子的能态密度，与能量的关系是正比于 B 。
A. B. C. D.9、某种晶体的费米能决定于 C 。
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、晶体结构的实验研究方法是 A 。
A. X射线衍射B.中子非弹性散射C.回旋共振D.霍耳效应1、波矢空间与倒格空间（或倒易空间）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, 而波矢空间的基矢分别为, N1、N2、N3分别是沿正格子基矢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,波矢空间中一个波矢点对应的体积为,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、在甚低温下, 德拜模型为什么与实验相符?在甚低温下, 不仅光学波得不到激发, 而且声子能量较大的短声学格波也未被激发, 得到激发的只是声子能量较小的长声学格波. 长声学格波即弹性波. 德拜模型只考虑弹性波对热容的贡献. 因此, 在甚低温下, 德拜模型与事实相符, 自然与实验相符.3、解释导带、满带、价带和带隙对于导体：电子的最高填充能带为不满带，称该被部分填充的最高能带为导带，在电场中具有被部分填充的能带结构的晶体具有导电性。
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固体物理总复习题一、填空题1．原胞是的晶格重复单元。
对于布拉伐格子，原胞只包含个原子。
2．在三维晶格中，对一定的波矢q ，有支声学波，支光学波。
3．电子在三维周期性晶格中波函数方程的解具有形式，式中在晶格平移下保持不变。
4．如果一些能量区域中，波动方程不存在具有布洛赫函数形式的解，这些能量区域称为；能带的表示有、、三种图式。
5．按结构划分，晶体可分为大晶系，共布喇菲格子。
6．由完全相同的一种原子构成的格子，格子中只有一个原子，称为格子，由若干个布喇菲格子相套而成的格子，叫做格子。
其原胞中有以上的原子。
7．电子占据了一个能带中的所有的状态，称该能带为；没有任何电子占据的能带，称为；导带以下的第一满带，或者最上面的一个满带称为；最下面的一个空带称为；两个能带之间，不允许存在的能级宽度，称为。
8.基本对称操作包括，，三种操作。
9. 包含一个 n 重转轴和 n 个垂直的二重轴的点群叫。
10.在晶体中，各原子都围绕其平衡位置做简谐振动，具有相同的位相和频率，是一种最简单的振动称为。
11.具有晶格周期性势场中的电子，其波动方程为。
12. 在自由电子近似的模型中，随位置变化小，当作来处理。
13.晶体中的电子基本上围绕原子核运动，主要受到该原子场的作用，其他原子场的作用可当作处理。
这是晶体中描述电子状态的模型。
14. 固体可分 为， ，。
15. 典型的晶格结构具有简立方结 构， ， ， 四种结构。
16. 在自由电子模型中，由于周期势场的微扰，能量函数将在K=处断开，能量的突变为。
17. 在紧束缚近似中，由于微扰的作用，可以用原子轨道的线性组合来描述电子共有化运动的轨道称为，表达式为。
18．爱因斯坦模型建立的基础是认为所有的格波都以相同的振动，忽略了频率间的差别，没有考虑的色散关系。
19．固体物理学原胞原子都在，而结晶学原胞原子可以在顶点也可以在即存在于。
20．晶体的五种典型的结合形式是、、、、。
21．两种不同金属接触后，费米能级高的带电，对导电有贡献的是的电子。
22．固体能带论的三个基本假设是：、 、。
23．费米能量与 和 因素有关。
二、名词解释1．声子； 2.；布拉伐格子； 3. 布里渊散射； 4. 能带理论的基本假设 .5．费米能；9.晶体； 10.6. 晶体的晶面；7.布里渊散射； 11.喇曼散射；晶格； 12.8. 近自由电子近似。
喇曼散射；三、简述题1．试说明在范德瓦尔斯结合、金属性结合、离子性结合和共价结合中，哪一种或哪几种结合最可能形成绝缘体、导体和半导体。
2 ．什么是声子？声子与光子有什么相似之处和不同之处？3．什么是德拜温度？它有什么物理意义？4．试叙述原子能级与能带之间的对应关系。
5．简述 Bloch 定理，解释简约波矢k 的物理意义，并阐述其取值原则。
6．试说明晶体结合的基本类型及其特点？7．共价结合中为什么有”饱和性”和”方向性”8．什么是晶体热容的爱因斯坦模型和德拜模型？比较其主要结果。
9．什么是晶体振动光学支和声学支格波？它们有什么本质上的区别？10．近自由电子模型与紧束缚模型各有何特点？它们有相同之处？11．金属晶体的结合力是什么？一般金属晶体具有何种结构，最大配位数为多少？12．德拜模型在低温下理论结果与实验数据符合相对较好但是仍存在偏差，其产生偏差的根源是什么？13．原子间的排斥作用取决于什么原因？14．在能带顶，电子的有效质量m* 为什么为负值？试解释其物理意义。
15.试述固体物理学原胞和结晶学原胞的相似点和区别16．根据结合力的不同，晶体可分为几种类型其各自的结合力分别是什么？17．爱因斯坦模型在低温下理论结果与实验数据存在偏差的根源是什么？18．什么是“空穴”？简述空穴的属性。
四、推导题1.对一维简单格子，按德拜模型，求出晶格热容，并讨论高、低温极限。
2.对二维简单格子，按德拜模型，求出晶格热容，并讨论高、低温极限。
3.推导一维单原子链的色散关系4.推导一维双原子链的色散关系五、计算题1.已知铝为三价金属，原子量为27，密度为2.7g/cm 3，金属铝在 T＝ 0 K 下的费米波矢、费米能和费米速度。
2.已知电子在周期场中的势能为1 m 2[ b2( x na)2]，当na b x na b时U (x)2U (x) 0，当 (n 1)a b x na b时其中： a 4b ，为常数。
（ 1）画出势能曲线，并求出其平均值；（ 2）用近自由电子模型求出此晶体的第 1 及第 2 个禁带宽度。
3．用紧束缚模型，试求解（ 1）面心立方点阵 s 态电子的紧束缚能带 ;*邻0 其中：E s (k) E sat C sJe i k R n 中的 E s at , C s ,J 均为已知，且在 k=0附近时，即 ka<<1 时， cos1 1Rn1 12k x a( k x a)22 24．在一维复式格子中，如果 m5 1.67 10 27kg ，M4 ，15 N m ，计算：m1) 光学波频率的最大值m o ax 和最小值 m oin ，声学波频率的最大值 max A；2) 相应声子的能量 E max o 、 E m o in 和 E m A ax ；3) 如果用电磁波激发光学波， 要激发 m o ax 的声子所用的电磁波波长在什么波段？5.已知半导体 GaAs 具有闪锌矿结构， Ga 和 As 两原子的最近距离d ＝2.45×10-10m 。
试求：(1) 晶格常数；(2) 固体物理学原胞基矢和倒格子基矢； (3) 密勒指数为 (110)晶面族的面间距；(4) 密勒指数为 (110)和 (111)晶面法向方向间的夹角。
（20 分）27 16. 已知一维晶格中电子的能带可写成E kcos kaka 28 cos 2ma8式中 a 是晶格常数， m 是电子的质量，求：(1)能带宽度 ( EE max E min )；(2)电子的平均速度。
7. 利用紧束缚方法处理体心立方晶体中 S 态电子的能带，求出：（ 1） S 态电子的能带 E k（ 2）求出能带顶和能带底处的电子的有效质量。
六、证明题1. 试证明倒格子原胞的体积为 (2 ) 3 / V c ，其中 V c 为正格子原胞的体积。
2. 证明：倒格子矢量 G h 1b 1h 2b 2 h 3b 3 垂直于密勒指数为 (h 1h 2 h 3 ) 的晶面系。
3.试证明体心立方格子和面心立方格子互为正倒格子。
七、说明题1.原子结合成晶体时，原子的价电子产生重新分布，从而产生不同的结合力，试分析说明离子性、共价性、金属性和范德瓦耳斯性结合力的特点。
2.布洛赫电子论作了哪些基本近似？它与金属自由电子论相比有哪些改进？固体物理总复习题答案一、填空题1．最小； 1 2 ．3；3n－3 3 ．k ( r ) e ik r u k (r ) ；u k(r ) 4．禁带（带隙）；扩展能区图式法；简约布里渊区图式法；周期性能区图式法5．7；14 6 ．布喇菲；复式；两个 7 ．满带；空带；价带；导带；带隙8. 平移；旋转；反演29. 双面群10. 简正振动11. [ V (r )] (r ) E (r ) 12. 周期势22m场；微扰 13.微扰；紧束缚14.晶体；非晶体；准晶体15.体心立方；面心立方；六角密排16. K= n ；2V n17. 原子轨道线性组合法；a( r )a m i (r R m ) 18. 频率；格波m19.顶点；面心、体心； 20. 离子结合；共价结合；金属结合；范德瓦尔斯结合；氢键结合 21 ．正；费米面附近 22. 绝热近似；单电子近似；周期场近似23.电子密度；温度二、名词解释1．晶格振动中格波的能量量子。
每个振动模式的能量均以为单位，能量递增为的整数倍——声子的能量，一个格波就是一个振动模式，对应一种声子。
2．由l1a1l2a2l3a3确定的空间格子。
3．当光与声学波相互作用，散射光的频率移动' 很小，大约在 107 3 1010赫，称为布里渊散射。
4．（1）绝热近似：将固体分开为电子系统及离子实系统的一种近似方法；（2）单电子近似（自洽场近似）：利用哈特里——福克方法将多电子问题归结为单电子问题；（ 3）周期场近似：假定单电子势场具有与晶格同样的平移对称性。
5．电子按泡利不相容原理，能量从低至高填充，所达到的最高能级。
6．在布拉伐格子中作一族平行的平面，这些相互平行、等间距的平面可以将所有的格点包括无遗，这些相互平行的平面称为晶体的晶面。
7．当光与光学波相互作用，频率移动大约在 3 101031013赫，称为喇曼散射。
8．假定周期场的起伏比较小，作为零级近似，可以用势场的平均值V代替V ( x)，把周期起伏 V ( x) V 做为微扰来处理。
9．晶体是由完全相同的原子、分子或原子团在空间有规则地周期性排列构成的固体材料。
10 ．当光与声学波相互作用，散射光的频率移动' 很小，大约在10 7 3 1010赫，称为布里渊散射。
11．晶体中的原子是规则排列的，用几组平行直线连接晶体中原子形成的网络，称为晶格。
12．当光与光学波相互作用，频率移动大约在 3 101031013赫，称为喇曼散射。
三、简述题1．试说明在范德瓦尔斯结合、金属性结合、离子性结合和共价结合中，哪一种或哪几种结合最可能形成绝缘体、导体和半导体。
答：离子晶体主要依靠正负离子之间的静电库仑力而结合，结合力较强，结构甚为稳定，结合能较大，因此，导电性能差，这种结合可能形成半导体和绝缘体。
共价结合的晶体为原子晶体，是由两原子之间一对自旋相反的共有化电子形成的，其结合力较强，导电性能差，这种结合可能形成半导体和绝缘体。
金属性结合的晶体，原子失去价电子而成为离子实，价电子为全体离子实所共有，金属性结合就是价电子与离子实之间的相互作用而形成的，结合能较小，易形成导体。
范德瓦尔斯结合的晶体为分子晶体，这种结合是一种弱的结合，电离能大，易形成绝缘体。
2．什么是声子？声子与光子有什么相似之处和不同之处？答：晶格振动的能量是量子化的，把晶格振动能量的量子称为声子。
声子与光子相类似，凡是应用到光子上的理论，几乎都可以应用到声子上，相同之处是它们都是波色子，碰撞过程中能够被产生、或被消灭，能量的交换是一份一份的，即能量是量子化的。
不同之处是声子只代表振动的机械状态，而不具有动量。
光子可以在真空中传播，而声子只能在介质中传播。
3．什么是德拜温度？它有什么物理意义？答：德拜弹性波模型的截止频率m按m 关系式换算得到的温度 D 称为德k B拜温度。
热容量的特征完全由德拜温度确定，它近似地代表经典比热理论适用的高温范围同低温适用的低温范围的分界温度。
可以粗略地指示出晶格振动频率的数量级。
4．试叙述原子能级与能带之间的对应关系。