固体物理XX题库
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。
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. 固体物质的分子排列特点是: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:B2. 固体物质的分子间作用力是:A. 引力B. 斥力C. 引力和斥力D. 无作用力答案:C3. 下列物质中,属于晶体的是:A. 玻璃B. 橡胶C. 食盐D. 沥青答案:C4. 晶体与非晶体的主要区别在于:A. 颜色B. 形状C. 熔点D. 分子排列答案:D5. 固体物质的熔化过程需要:A. 吸收热量B. 放出热量C. 保持热量不变D. 无法判断答案:A6. 固体物质的硬度与下列哪项因素有关:A. 分子间作用力B. 分子质量C. 分子体积D. 分子形状答案:A7. 固体物质的导电性与下列哪项因素有关:A. 分子间作用力B. 分子运动速度C. 电子的自由移动D. 分子的排列方式答案:C8. 晶体的熔点与下列哪项因素有关:A. 晶体的纯度B. 晶体的颜色C. 晶体的形状D. 晶体的密度答案:A9. 固体物质的热膨胀现象说明:A. 分子间距离不变B. 分子间距离减小C. 分子间距离增大D. 分子间距离先增大后减小答案:C10. 固体物质的热传导性与下列哪项因素有关:A. 分子间作用力B. 分子运动速度C. 电子的自由移动D. 分子的排列方式答案:A二、填空题(每空1分,共20分)1. 固体物质的分子排列特点是________,而非晶体物质的分子排列特点是________。
答案:规则排列;无规则排列2. 固体物质的熔化过程中,分子间________,分子间距离________。
答案:作用力减弱;增大3. 晶体的熔点与________有关,而非晶体没有固定的熔点。
答案:晶体的纯度4. 固体物质的硬度与分子间________有关,分子间作用力越强,硬度越大。
答案:作用力5. 固体物质的热膨胀现象是由于温度升高,分子间距离________。
答案:增大三、简答题(每题10分,共30分)1. 简述晶体与非晶体的区别。
(完整word版)固体物理考试

)2(sin 422aq m βω=24aq m sin βω=m β42271()(cos cos 2)88E k ka ka ma =-+k a π=ma a E 22)( =π晶态, 非晶态, 准晶态在原子排列上各有什么特点? 答: 晶体是原子排列上长程有序)、非晶体(微米量级内不具有长程有序)、准晶体(有长程取向性, 而没有长程的平移对称性) 晶体:长程有序, 有固定的熔点 单晶体: 分子在整个固体中排列有序。
多晶体: 分子在微米量级内排列有序 非晶体:多晶体:分子在微米量级内排列有序, 整个晶体是由这些排列有序的晶粒堆砌而成的。
准晶体:有长程取向性, 而没有长程的平移对称性。
长程有序:至少在微米量级以上原子、分子排列具有周期性。
晶体结构周期性, 晶体: 基元+布拉维格子 实际的晶体结构与空间点阵之间有何关系? 晶体结构=空间点阵+基元。
原胞和晶胞的区别? 原胞是晶体的最小重复单元, 它反映的是晶格的周期性, 原胞的选取不是唯一的, 但是它们的体积都是相等的, 结点在原胞的顶角上, 原胞只包含1个格点;为了同时反映晶体的对称性, 结晶学上所取的重复单元, 体积不一定最小, 结点不仅可以在顶角上, 还可以在体心或者面心上, 这种重复单元称为晶胞。
掌握立方晶系3个布拉维格子的原胞、晶胞基失导法。
简单立方晶胞基失: 二者一样, 因为格点均在立方体顶角上。
原胞基失: a1=ai a2=bj=aj a3=ck=ak 体心立方除顶角格点外, 还有一个格点在位于立方体的中心。
晶胞基失a=a b=aj c=ak 原胞基失: a1=a/2(-i+j+k ) a 2=a/2(i-j+k ) a 3=a/2(i+j-k) 面心立方除顶角格点外: B 面的中心还有6个格点, (每个格点为相邻晶胞所共有) 原胞基失: a=ai b=aj c=ak 晶胞基失 a 1=a/2(j+k )a 2=a/2(k+i) a 3=a/2(i+j) 常见实际晶体的结构 ①氯化钠的结构: 由Na+和Cl-相间排列组成。
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。
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。
固体物理题库第一章晶体的结构

固体物理题库第一章晶体的结构(总14页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第一章晶体的结构一、填空体(每空1分)1. 晶体具有的共同性质为长程有序、自限性、各向异性。
2. 对于简立方晶体,如果晶格常数为a,它的最近邻原子间距为 a ,,原胞与晶胞的体积比 1:1 ,配位数为6 。
3. 对于体心立方晶体,如果晶格常数为a,它的最近邻原子间距为,次近邻原子间距为 a ,原胞与晶胞的体积比 1:2 ,配位数为 8 。
4. 对于面心立方晶体,如果晶格常数为a,它的最近邻原子间距为,次近邻原子间距为 a ,原胞与晶胞的体积比 1:4 ,配位数为 12 。
5. 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__1/h1_,_1/h2__,__1/h3_。
6. 根据组成粒子在空间排列的有序度和对称性,固体可分为晶体、准晶体和非晶体。
7. 根据晶体内晶粒排列的特点,晶体可分为单晶和多晶。
8. 常见的晶体堆积结构有简立方(结构)、体心立方(结构)、面心立方(结构)和六角密排(结构)等,例如金属钠(Na)是体心立方(结构),铜(Cu)晶体属于面心立方结构,镁(Mg)晶体属于六角密排结构。
9. 对点阵而言,考虑其宏观对称性,他们可以分为7个晶系,如果还考虑其平移对称性,则共有14种布喇菲格子。
10.晶体结构的宏观对称只可能有下列10种元素: 1 ,2 ,3 ,4 ,6 ,i , m ,3,4,6,其中3和6不是独立对称素,由这10种对称素对应的对称操作只能组成32个点群。
11. 晶体按照其基元中原子数的多少可分为复式晶格和简单晶格,其中简单晶格基元中有 1 个原子。
12. 晶体原胞中含有 1 个格点。
13. 魏格纳-塞茨原胞中含有 1 个格点。
二、基本概念1. 原胞原胞:晶格最小的周期性单元。
固体物理经典复习题及答案

固体物理经典复习题及答案⼀、简答题1.理想晶体答:内在结构完全规则的固体是理想晶体,它是由全同的结构单元在空间⽆限重复排列⽽构成的。
2.晶体的解理性答:晶体常具有沿某些确定⽅位的晶⾯劈裂的性质,这称为晶体的解理性。
3.配位数答: 晶体中和某⼀粒⼦最近邻的原⼦数。
4.致密度答:晶胞内原⼦所占的体积和晶胞体积之⽐。
5.空间点阵(布喇菲点阵)答: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(布喇菲点阵),即平移⽮量123d 、d 、h h h d 中123,,n n n 取整数时所对应的点的排列。
空间点阵是晶体结构周期性的数学抽象。
6.基元答:组成晶体的最⼩基本单元,它可以由⼏个原⼦(离⼦)组成,整个晶体可以看成是基元的周期性重复排列⽽构成。
7.格点(结点)答: 空间点阵中的点⼦代表着结构中相同的位置,称为结点。
8.固体物理学原胞答:固体物理学原胞是晶格中的最⼩重复单元,它反映了晶格的周期性。
取⼀结点为顶点,由此点向最近邻的三个结点作三个不共⾯的⽮量,以此三个⽮量为边作的平⾏六⾯体即固体物理学原胞。
固体物理学原胞的结点都处在顶⾓位置上,原胞内部及⾯上都没有结点,每个固体物理学原胞平均含有⼀个结点。
9.结晶学原胞答:使三个基⽮的⽅向尽可能的沿空间对称轴的⽅向,以这样三个基⽮为边作的平⾏六⾯体称为结晶学原胞,结晶学原胞反映了晶体的对称性,它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n Ω,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, Ω是固体物理学原胞的体积。
10.布喇菲原胞答:使三个基⽮的⽅向尽可能的沿空间对称轴的⽅向,以这样三个基⽮为边作的平⾏六⾯体称为布喇菲原胞,结晶学原胞反映了晶体的对称性,它的体积是固体物理学原胞体积的整数倍,V=n Ω,其中n 是结晶学原胞所包含的结点数, Ω是固体物理学原胞的体积11.维格纳-赛兹原胞(W-S 原胞)答:以某⼀阵点为原点,原点与其它阵点连线的中垂⾯(或中垂线) 将空间划分成各个区域。
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一、填空1. 固体按其微结构的有序程度可分为_______、_______和准晶体。
2. 组成粒子在空间中周期性排列,具有长程有序的固体称为_______;组成粒子在空间中的分布完全无序或仅仅具有短程有序的固体称为_________。
3. 在晶体结构中,所有原子完全等价的晶格称为______________;而晶体结构中,存在两种或两种以上不等价的原子或离子的晶格称为____________。
4晶体结构的最大配位数是____;具有最大配位数的晶体结构包括______________晶体结构和______________晶体结构。
5. 简单立方结构原子的配位数为______;体心立方结构原子的配位数为______。
6.NaCl 结构中存在_____个不等价原子,因此它是_______晶格,它是由氯离子和钠离子各自构成的______________格子套构而成的。
7. 金刚石结构中存在______个不等价原子,因此它是_________晶格,由两个_____________结构的布拉维格子沿空间对角线位移1/4的长度套构而成,晶胞中有_____个碳原子。
8. 以结晶学元胞(单胞)的基矢为坐标轴来表示的晶面指数称为________指数。
9. 满足2,2,1,2,3)0i j ij i j a b i j i j ππδ=⎧⋅===⎨≠⎩r r 当时 (,当时关系的123,,b b b r r r 为基矢,由112233h K hb h b h b =++r r r r 构成的点阵,称为_______。
10. 晶格常数为a 的一维单原子链,倒格子基矢的大小为________。
11. 晶格常数为a 的面心立方点阵初基元胞的体积为_______;其第一布里渊区的体积为_______。
12. 晶格常数为a 的体心立方点阵初基元胞的体积为_______;其第一布里渊区的体积为_______。
13. 晶格常数为a 的简立方晶格的(010)面间距为________14. 体心立方的倒点阵是________________点阵,面心立方的倒点阵是________________点阵,简单立方的倒点阵是________________。
15. 一个二维正方晶格的第一布里渊区形状是________________。
16. 若简单立方晶格的晶格常数由a 增大为2a ,则第一布里渊区的体积变为原来的___________倍。
17. 考虑到晶体的平移对称性后,晶体点群的独立对称素有_______种,分别是________________________________。
18. 按结构划分,晶体可以分为_______大晶系,共_________种布拉维格子。
19. 对于立方晶系,有___________、_________和_________三种布拉维格子。
20. 晶面间距为d,入射X射线波长为 ,则布拉格公式可以表示为__________。
21. 若几何结构因子F(Kh)=0,则由劳厄方程所允许的衍射极大并不出现,这种现象叫____________。
22.晶体结合有________ 种基本类型,分别是______________________________ _______________________________________其共同吸引力都是_________引力。
23. Lennard-Jones(勒纳—琼斯)势描述的是______________晶体的势能。
24. 共价键结合的两个基本特征是___________和___________。
25. 金属键结合的基本特征是____________________。
26. 晶格振动的能量量子称为______,其能量和准动量表示为_______和______。
27. Si、Ge等具有金刚石结构,每个元胞中含有_______个原子,它有_______支格波,其中声学波______支,光学波______支。
28. 元胞中有n个原子,那么在晶体中有______支声学波和______支光学波。
29. 由N个原子组成的一维单原子链,第一布里渊区中的独立波矢数目为________。
30. 由N个元胞构成的晶体,元胞中有n个原子,晶体共有____个独立振动模式。
31. 晶体中的典型非谐效应是________________。
32. 描述晶体中长光学波的基本方程—黄昆方程的形式_______________。
33. 能带论建立在三个基本近似的基础上,分别是_____________、____________和______________________。
34. 布洛赫定理表明:处在晶格周期性势场中运动的电子,其波函数满足:______________________________,且本征函数描述的是___________________调幅平面波。
35. 晶体中电子能谱在布里渊区边界处发生_____________。
36. 能带顶部电子的有效质量为______,能带底部电子的有效质量为______(正,或负)。
37. 在所有晶体中,不考虑能带交叠,处于_______带的电子,无论有无外场,均对宏观电流的产生没有贡献。
38. 德·哈斯-范·阿尔芬效应是研究金属____________的有力工具。
39. 自由电子系统的费米能为E F ,则T=0 K 时每个电子的平均能量为_________。
40. 0=T K 时,在0F E E ≤区域内费米分布函数()E f 等于__________。
二、 选择1. 晶体结构的基本特征是( )A 、各向异性B 、周期性C 、自范性D 、同一性2. 氯化铯晶体的布拉伐格子是( )A. 面心立方B. 体心立方C. 底心立方D. 简单立方3. 下列晶体的晶格为复式晶格的是( )A. 钠B. 金C. 铜D. 磷化镓4.布里渊区的特点不包括( )A 、各个布里渊区的形状都是相同的B 、各布里渊区经过适当的平移,都可以移到第一布里渊区且与之重合C 、每个布里渊区的体积都是相同的D 、无论晶体是由哪种原子组成,只要布拉维格子相同,其布里渊区形状就相同5. 晶格常数为的简立方晶格的(210)面间距为( ) A. B. C. D.6. 三维晶格的原胞体积与倒格子的原胞体积之积等于( ) A. (2π)3 B. (2π)2 C. 2π D. 17. 一个立方体的宏观对称操作共有( )A. 230个B. 320个C. 48个D. 32个8. 晶体结构的实验研究方法是( )A. X 射线衍射B. 中子非弹性散射C. 回旋共振D. 霍耳效应9. 不属于晶体独立对称素的是( )A、1B、3C、5D、i10. 下列不属于晶体基本结合类型的是()A、共价键结合B、离子键结合C、氢键结合D、混合键结合11. Lennard-Jones Potentia(勒纳—琼斯势)是描述的是()结构的势能A.非极性晶体分子B.金属晶体C.原子晶体D.离子晶体12. 晶格振动的能量量子称为()A、极化子B、激子C、声子D、光子13. 利用德拜模型对于二维晶体其热容在低温时随温度是按()变化的。
A.不变B.T C.T2D.T314. 有N个初基元胞的二维简单正方形晶格,简约布里渊区中的分立波矢状态有()A. N种B. 2N种C. N/2种D. N2种15. 对于一维单原子链晶格振动,如果最近邻原子之间的力常数β增大为4β,则晶格振动的最大频率变为原来的()A. 2倍B. 4倍C. 16倍D. 不变16. 下列哪一种物理量体现了晶体的简谐效应()A、晶体热容B、晶体热传导C、晶体热膨胀D、晶体电导17. 能带论是建立在()的基本假设之上的。
A、周期性势场B、恒定势场C、无势场D、无序势场18. 三维自由电子的能态密度与能量E的关系是正比于()A、E-1/2B、E0C、E1/2D、E19. N个原子组成晶格常数为a的简立方晶体,单位空间可容纳的电子数为()A. NB. 2NC. Na3/(2π)3D. 2Na3/(2π)320. 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21. 晶格常数为的一维晶体电子势能的傅立叶展开式前几项(单位为eV)为在近自由电子近似下, 第一个禁带的宽度为( )A. 0eVB. 1eVC. 2eVD. 4eV22. 具有不满带的晶体,一定是( )A 、 半导体B 、绝缘体C 、导体D 、超导体23. 不属于计算布洛赫电子能谱方法的是( ) A 、 近自由电子近似 B 、紧束缚近似 C 、 准经典近似 D 、平面波法24. 在0 T K 时,F E 上电子占有几率为( )A .0B .1C .21 D .随T 而变 25. 碱金属的费米面具有什么形状?( )A .球形B .畸变很大的球,某些方向上形成圆柱形颈C .稍稍变形的球形D .分布在多个布里渊区的复杂形状三、 简答1. 考虑到晶体的平移对称性后,晶体点群的独立对称素有哪些?2. 晶体结合的基本类型有哪几种?3. 试述离子键、共价键、金属键、范德瓦尔斯和氢键的基本特征。
4. 什么是声子?对于一给定的晶体,它是否拥有一定种类和一定数目的声子?5. 什么是固体比热的德拜模型?简述其计算结果的意义。
6. 简述爱因斯坦模型及其成功、不足之处。
7. 在较低温度下,德拜模型为什么与实验相符?8. 能带论作了哪些基本近似?9. 简述近自由电子近似模型、方法和所得到的的主要结论。
10. 简述紧束缚近似模型的思想和主要结论。
11. 近自由电子近似与紧束缚近似各有何特点?12. 什么情况下必须考虑电子对固体热容的贡献?为什么?13. 试讨论金属费米面是如何构造的,碱金属和贵金属的费米面都是什么样的?14. 请分析未满带电子为什么在有外场时会导电的原因?15. 怎样用电子在能带中分布情况来区分一个晶体是导体、绝缘体还是半导体。
(注:同样一个问题,简答题的问法可能不限于一种)四、 证明1. 试证明体心立方点阵和面心立方点阵互为正倒点阵。
2. 矢量a ,b ,c 构成简单正交系,试证明晶面族(hkl)的面间距为3. 带±e 电荷的两种离子相间排成一维晶格,设N 为元胞数,0/n n A r 为排斥势,0r 为正负离子间距。
求证,当N 有很大时有:(a )马德隆常数2ln 2α= ;(b )结合能2002ln 2114Ne W r n πε⎛⎫=- ⎪⎝⎭4. 试证明:如果NaCl 结构中离子的电荷增加一倍,晶体的平衡距离()()110024n r e r e -=。
5. 设某三维晶体光频声子的色散关系为()20q Aq ωω=-,试证明,其声子谱密度为()()120min 03220min ,40, 0, V A ωωωωωπρωωωωω⎧-<<⎪⎪⎪=>⎨⎪<⎪⎪⎩式中223min 06N A V πωω⎛⎫=- ⎪⎝⎭,N 为晶体的元胞数. 6. 证明频率为的声子模式的自由能为ln 2sinh 2B B k T k T ω⎡⎤⎛⎫⎢⎥ ⎪⎝⎭⎣⎦h 7. 在单原子组成的一维点阵中,若假设每个原子所受的作用力左右不同,其力常数如下图所示相间变化,且12ββ>.试证明:在这样的系统中,格波仍存在着声频支和光频支,其格波频率为()122112122124sin ()211qa M ββββωββ⎧⎫⎡⎤⎪⎪⎢⎥+⎪⎪=±-⎨⎬⎢⎥+⎪⎪⎢⎥⎣⎦⎪⎪⎩⎭五、计算题1. 求晶格常数为a 的面心立方和体心立方晶体晶面族(321h h h )的面间距。