固体物理电子教案
固体物理电子教案黄昆
固体物理电子教案黄昆教案章节：第一章引言教学目标：1. 了解固体物理的基本概念和研究内容。
2. 掌握固体物理的基本研究方法和手段。
3. 理解固体物理的重要性和在现代科技中的应用。
教学内容：1. 固体物理的基本概念和研究内容：固体物质的性质、晶体结构、电子态等。
2. 固体物理的基本研究方法：实验方法、理论方法和计算方法。
3. 固体物理的重要性和在现代科技中的应用：半导体器件、超导材料、磁性材料等。
教学活动：1. 引入固体物理的概念，引导学生思考固体物质的性质和特点。
2. 通过示例和图片，介绍晶体结构的基本类型和特点。
3. 讲解电子态的概念，引导学生了解固体中电子的分布和行为。
4. 介绍固体物理的基本研究方法，如实验方法、理论方法和计算方法。
5. 通过实际案例，展示固体物理在现代科技中的应用和重要性。
教学评估：1. 进行课堂提问，检查学生对固体物理基本概念的理解。
2. 布置课后作业，要求学生掌握晶体结构的基本类型和特点。
3. 进行小组讨论，让学生展示对固体物理研究方法的理解。
教案章节：第二章晶体结构1. 掌握晶体结构的基本概念和分类。
2. 了解晶体结构的空间点阵和晶胞参数。
3. 理解晶体结构的物理性质和电子态。
教学内容：1. 晶体结构的基本概念：晶体的定义、晶体的特点。
2. 晶体结构的分类：离子晶体、共价晶体、金属晶体、分子晶体。
3. 晶体结构的空间点阵：点阵的定义、点阵的类型。
4. 晶胞参数：晶胞的定义、晶胞的类型。
5. 晶体结构的物理性质和电子态：电性质、热性质、光学性质等。
教学活动：1. 通过示例和图片，引入晶体结构的概念，引导学生了解晶体的特点。
2. 讲解晶体结构的分类，让学生掌握不同类型晶体的特点。
3. 介绍晶体结构的空间点阵，引导学生了解点阵的定义和类型。
4. 讲解晶胞参数的概念，让学生掌握晶胞的定义和类型。
5. 通过示例和图片，介绍晶体结构的物理性质和电子态，引导学生理解其重要性。
教学评估：1. 进行课堂提问，检查学生对晶体结构基本概念的理解。
2024年高中物理2.4固体教案新人教版选择性必修第三册
1. 教学重点
（1）固体的微观结构：讲解晶体的原子排列、晶格结构以及非晶体的特点，强调晶体结构的规则性和对称性对固体性质的影响。
举例：以二氧化硅晶体为例，说明其晶格结构如何决定其物理性质。
（2）固体的力学性质：介绍固体的弹性、塑性、硬度等概念，强调弹性模量、屈服强度等关键参数。
举例：讲解金属的弹性模量对实际应用的影响，如建筑结构、机械设计等。
答案：
- 弹性：材料在去除外力后能恢复原状的特性。例如，橡胶的弹性使其适用于制造轮胎和减震器。
- 塑性：材料在受到外力作用时能够发生永久变形而不破裂的能力。金属如铜和铝的塑性使其可以通过热加工成型为各种形状。
- 硬度：材料抵抗划痕和压痕的能力。金刚石是自然界最硬的材料之一，常用于切割工具和磨料。
详细补充和说明：
- 准备固体的力学、热学及电学性质相关的图表和数据，用于解释固体的物理性能参数。
- 搜集固体材料在实际应用中的视频资料，如晶体硅在太阳能电池中的应用、金属在建筑结构中的应用等，以增强学生的现实联系感。
- 制作PPT课件，整合以上资源，以便于课堂展示和讲解。
3. 实验器材：
- 准备晶体模型、显微镜等，用于观察晶体结构。
- 在工程中，选择合适的弹性模量材料对于确保结构的安全性和减少变形至关重要。
3. 热导率
- 热导率受材料中声子的散射和传播影响，材料的纯度、晶体缺陷和微观结构都会影响热导率。
- 在热管理设计中，高热导率的材料有助于提高热交换效率，如散热器的设计。
4. 半导体
- 半导体的导电性可以通过掺杂控制，掺杂剂可以是五价元素（如磷）或三价元素（如硼）。
小组讨论：让学生分组讨论固体物理在未来科技发展中的潜在应用和改进方向，并提出创新性的想法或建议。
有关高二物理课《固体》优秀教案
有关高二物理课《固体》优秀教案高二物理课《固体》优秀教案篇1教学目的：1、指导同学通过试验熟悉固体热传导的特点；热沿着物体从温度高的地方向温度低的地方传递。
2、了解不同的物体热传导的力量不同，学会区分热的良导体和热的不良导体。
3、培育同学的试验力量和想象力量。
一、课前预备酒精灯、不同材料的细金属棒、凡士林、火柴、木夹、热水、烧杯、玻璃棒、二、教学过程〔一〕导入新课1、演示：同学们，你们上课前的预备工作做的很好，老师为了表扬你们，上课前我们先来做个嬉戏，今日老师带了一个带把的不锈钢杯〔或铝杯〕中，如今我在里面装一点热水，请同学摸一摸杯壁、杯把。
有什么感觉？回答精彩的同学将会受到老师为他预备的一份小礼物。
2、引入课题。
〔1〕提问：为什么盛有热水的不锈钢杯的杯壁、杯把也是热的？热是怎样传到杯把上的？〔引导同学作出假想〕同学回答：是热水传到杯子上的。
〔2〕谈话：这些想法对不对？哪些物体也有这样传递热的本事？这节课我们就来讨论这些问题。
〔出示课题：热传导〔课件〕〕〔二〕学习新课1、指导同学熟悉热传导。
〔1〕谈话：首先我们来做第一个试验，如今每个小组的桌子上都有两个三角架、一根铜丝、一盏酒精灯，还有凡士林，凡士林是一种什么物质有没有哪位同学知道的。
对，凡士林是一种润滑济，它的的特性是：温度比较低的时候具有黏稠性，温度比较高的时候会熔化，变成液体。
先把细铜丝放在支架上，留出加热部位，然后用火柴棒蘸取凡士林粘到铁棒上。
蘸的凡士林要一样多，然后用酒精灯加热，留意观看试验现象。
在大家动手做试验之前，我们用酒精加热试验的时候有哪些留意点呢？请同学回答：1、酒精灯里的酒精不能超过三分之二。
2、加热时要用酒精灯的外焰。
3、灭酒精灯时，不能用嘴吹，要用酒精灯帽盖。
〔2〕同学分组试验。
〔3〕提问：在试验中看到什么现象？〔4〕小结：物体沿着2、深化对热传导的熟悉。
〔1〕提出问题，指导试验。
谈话：我们再将铜丝弯成其他样子，对它进行加热〔老师出示按课文试验2、3粘连好的两种装置〕，将会消失什么样的情形？同学们还可以将铁棒弯成不同样子，折成不同角度，粘上火柴杆，加热再试一试。
固体物理 电子教案 4.4第四章 总结
Z dZ
lim N(E)
E 0 E dE
自由电子气的能态密度
N(E) dZ cE1 2
dE
其中C
4πVc
2m3
h2
2
二、电子气1
在热平衡时，能量为E的能级被电子占据的概率。
EF---费米能级(等于这个系统中电子的化学势)，它是温度 T和晶体自由电子总数N的函数。
电子气的热容量
C VC V eC V aTb3 T
π2
N0Z2
E k２ B F 0＝ Zπ2
R 2TF 0
b 12 Rπ4
5
3 D
功函数和接触电势差
1.功函数： 电子在深度为E0的势阱内，要使费米面上的电子逃离金属，
至少使之获得=E0－ＥＦ的能量，称为脱出功又称功函数。
2.里查逊—德西曼公式
j＝ 4π he3 m (kBT)2e(E0EF)kBT AT2ekBT
3.接触电势 两块不同的金属A和Ｂ相接触，或用导线连接起来，两块
金属就会彼此带电产生不同的电势VA和VB，称为接触电势。
VAVB1 e(BA)
固体物理 电子教案 4.4第四章 总结
自由电子气的能量状态
一、自由电子气的能量状态
1.自由电子气(自由电子费米气体)：是指自由的、无相互
作用的、遵从泡利原理的电子气。
2.自由电子气的能量
E
2k 2 2m
2m 2 (kx2k2y kz2)
3.能态密度
k
x
k
y
kz
2πnx ; L
2πn y ; L
2.费米能量
N０f(E)N(E)d E
N2C 3
EF0
32
高二物理课《固体》优秀教案
高二物理课《固体》优秀教案一、教学内容本节课选自高二物理教材《固体》章节，主要详细内容包括：固体的基本概念、晶体结构和特性、非晶体特性及其与晶体区别、固体的力学性质和热学性质等。
二、教学目标1. 理解并掌握固体的基本概念、晶体和非晶体的特性及其区别。
2. 学会分析固体的力学性质和热学性质，并能运用相关概念解释实际问题。
3. 培养学生的观察能力、逻辑思维能力和合作学习能力。
三、教学难点与重点教学难点：晶体结构、固体性质的理解与应用。
教学重点：固体基本概念、晶体和非晶体的区别、固体性质的应用。
四、教具与学具准备1. 教具：固体模型、多媒体课件、实验器材等。
2. 学具：笔记本、教材、练习本等。
五、教学过程1. 导入：通过展示日常生活中的固体实例，引发学生对固体性质的思考。
2. 新课导入：讲解固体的基本概念、晶体和非晶体的区别，引导学生学习晶体结构。
3. 实践情景引入：进行固体实验，观察晶体和非晶体的特点，让学生亲身体验。
4. 例题讲解：分析典型例题，讲解固体性质的运用。
5. 随堂练习：布置相关习题，巩固所学知识，并及时解答学生疑问。
6. 小组讨论：分组讨论固体性质在实际生活中的应用，培养学生的合作学习能力。
六、板书设计1. 固体的基本概念2. 晶体结构及特性晶体的定义晶体结构晶体特性3. 非晶体特性及与晶体的区别4. 固体的力学性质和热学性质5. 例题解析6. 课后作业七、作业设计1. 作业题目：（1）简述固体的基本概念及其分类。
（2）分析晶体和非晶体的区别，举例说明。
（3）根据固体性质，解释下列现象：A. 冬天玻璃窗上的冰花是如何形成的？B. 为什么金属丝在拉伸过程中容易断裂？2. 答案：（1）固体：具有一定形状和体积，不易压缩的物质。
分类：晶体、非晶体。
（2）晶体和非晶体的区别：A. 晶体：具有有序的、周期性的原子或分子排列。
B. 非晶体：没有有序的、周期性的原子或分子排列。
举例：水晶（晶体）、玻璃（非晶体）。
《固体物理教案》课件2
《固体物理教案》PPT课件一、教案概述本教案旨在通过PPT课件的形式，为学生提供固体物理的基本概念、性质和原理，帮助学生了解固体物理在现代科学技术领域中的应用。
本教案适用于大学物理专业或材料科学专业的学生，共计十五个章节。
二、教学目标1. 了解固体的基本概念和分类。
2. 掌握晶体的结构特点和性质。
3. 理解固体物理的基本原理，如能带理论。
4. 熟悉固体物理在现代科学技术领域中的应用。
三、教学内容第一章：固体的基本概念1.1 固体的定义与特点1.2 固体的分类1.3 晶体与非晶体的区别第二章：晶体的结构2.1 晶体的基本单元2.2 晶体的空间点阵2.3 晶体的空间群第三章：晶体的性质3.1 晶体生长的基本原理3.2 晶体的物理性质3.3 晶体的电性质第四章：固体物理的基本原理4.1 能带理论4.2 电子在能带中的运动4.3 固体的能带结构第五章：固体物理在现代科学技术领域中的应用5.1 半导体器件5.2 超导材料5.3 纳米材料四、教学方法1. 采用PPT课件进行讲解，结合实物图片和动画，增强学生的直观感受。
2. 通过案例分析，让学生了解固体物理在实际应用中的重要性。
3. 布置课后习题，巩固所学知识。
五、教学评估1. 课后习题的完成情况。
2. 学生对课堂内容的参与度和提问。
3. 学生对固体物理实际应用案例的分析能力。
六、教案概述本部分教案将继续以PPT课件的形式，深入探讨晶体的生长、物理性质、电性质等内容，并引入能带理论，为学生提供固体物理的系统知识。
通过本部分内容的学习，学生将能够掌握固体物理的基本原理，并了解其在现代科学技术领域中的应用。
七、教学内容第六章：晶体的生长7.1 晶体生长的基本原理7.2 晶体的生长方法7.3 晶体生长的实验操作第七章：晶体的物理性质8.1 晶体的热性质8.2 晶体的光学性质8.3 晶体的磁性质第八章：晶体的电性质9.1 晶体的导电性9.2 晶体的半导体性质9.3 晶体的超导性质第九章：能带理论10.1 能带理论的基本概念10.2 电子在能带中的运动10.3 能带结构与材料性质的关系第十章：固体物理在现代科学技术领域中的应用11.1 半导体器件的应用11.2 超导材料的应用11.3 纳米材料的应用八、教学方法1. 采用PPT课件进行讲解，结合实物图片和动画，增强学生的直观感受。
人教版高中物理全套教案和导学案9.1《固体》教案(新人教版选修3-3)
1
晶体和非晶体在外形与物理性质
教学难点
教师演示实验、启发、引导，学生讨论、交流。
（
发生双折射现象，也表又如，晶体有一定的熔点，而非晶体是缓慢变为液体的过程，从外形及各向异性来鉴别是否是晶体时，只有根据有无一定熔点才能作
多晶体与非晶体相同点：无规则的几何外形同，物理性质各向彼此相隔一定的距离排列成整齐
）晶体的微观结构模型并不代表晶体的真实情况，它只是组成晶体的物质微粒有规则排列的示意图。
本节课讲解了晶体、非晶体、多晶体的之间的区别。
固体物理电子教案黄昆
固体物理电子教案黄昆第一章：引言1.1 固体物理的基本概念介绍固体的定义和特点讨论固体的分类和结构1.2 固体物理的发展历程回顾固体物理的发展简史介绍固体物理的重要科学家和贡献1.3 固体物理的研究方法介绍固体物理的研究方法和手段讨论实验技术和理论模型第二章：晶体结构2.1 晶体的基本概念介绍晶体的定义和特点讨论晶体的分类和空间群2.2 晶体的点阵结构介绍点阵的定义和类型讨论晶体的点阵参数和坐标描述2.3 晶体的空间结构介绍晶体的空间结构类型讨论晶体的空间群和空间点阵的对应关系第三章：固体物理的电子结构3.1 电子的基本概念介绍电子的定义和性质讨论电子的亚层和轨道3.2 电子的能级和态密度介绍电子能级的概念和计算方法讨论态密度和能带结构3.3 电子的输运性质介绍电子输运的基本概念讨论电子输运的微观机制和宏观表现第四章：固体物理的能带理论4.1 能带理论的基本概念介绍能带理论的定义和意义讨论能带结构的类型和特征4.2 紧束缚近似和自由电子近似介绍紧束缚近似和自由电子近似的方法和应用讨论紧束缚近似和自由电子近似的结果和限制4.3 能带结构的计算和分析介绍能带结构的计算方法和技术讨论能带结构的结果和分析方法第五章：固体物理的实验技术5.1 实验技术的基本概念介绍固体物理实验技术的方法和手段讨论实验技术的原理和应用5.2 X射线衍射技术介绍X射线衍射技术的原理和应用讨论X射线衍射技术的实验操作和数据处理5.3 电子显微技术介绍电子显微技术的原理和应用讨论电子显微技术的实验操作和图像分析第六章：固体物理的电子光谱6.1 电子光谱的基本概念介绍电子光谱的定义和分类讨论电子光谱的实验测量和理论分析6.2 光电子能谱（PES）介绍光电子能谱的原理和应用讨论光电子能谱的实验操作和数据解析6.3 吸收光谱和发射光谱介绍吸收光谱和发射光谱的原理和特点讨论吸收光谱和发射光谱的应用和分析方法第七章：固体物理的电子性质7.1 电子迁移性和导电性介绍电子迁移性和导电性的定义和测量讨论电子迁移性和导电性的影响因素和机制7.2 电子的散射和碰撞介绍电子散射和碰撞的概念和类型讨论电子散射和碰撞对电子输运性质的影响7.3 电子的关联和相互作用介绍电子关联和相互作用的的概念和机制讨论电子关联和相互作用对固体物理性质的影响第八章：固体物理的半导体材料8.1 半导体的基本概念介绍半导体的定义和特点讨论半导体的分类和制备方法8.2 半导体的能带结构介绍半导体能带结构的类型和特征讨论半导体的导电性质和应用8.3 半导体器件和集成电路介绍半导体器件和集成电路的基本原理和结构讨论半导体器件和集成电路的应用和发展趋势第九章：固体物理的超导材料9.1 超导体的基本概念介绍超导体的定义和特点讨论超导体的分类和制备方法9.2 超导体的能带结构和电子配对介绍超导体的能带结构和电子配对机制讨论超导体的临界温度和临界磁场9.3 超导体的应用和前景介绍超导体的应用领域和实例讨论超导体的前景和挑战第十章：固体物理的新材料探索10.1 新材料的基本概念介绍新材料的定义和特点讨论新材料的研究方法和手段10.2 新材料的制备和表征介绍新材料的制备方法和表征技术讨论新材料的性能和应用10.3 新材料的研究趋势和挑战介绍新材料研究的发展趋势和挑战讨论固体物理在新材料研究中的作用和意义重点解析本文教案主要介绍了固体物理的基本概念、晶体结构、电子结构、能带理论、实验技术、电子光谱、电子性质、半导体材料、超导材料以及新材料探索等内容。
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固体物理第一章晶体的结构1．1晶体的共性与密堆积1.1.1晶体的共性：长程有序，平移操作，周期性自限性晶面角守衡定律各向异性：结构各向异性、性质各向异性1.1.2密堆积：晶体是由实心的基石堆砌而成的设想虽然肤浅，但形象的直观的描述了晶体内部的规则排列这一特点，即为密堆积。
一个粒子的周围最近邻的粒子数，可以被用来描写晶体小粒子排列的紧密程度，这个数称为配位数．粒子排列愈紧密，配位数应该愈大．现在来考虑晶体中最大的配位数和可能的配位数。
二维原子球的正方堆积六角密积及立方密积在六角和立方两种密积电每个球在同一层内和6个球相邻，又和上下层的3个球相切，所以每个球最近邻的球数是12即配位数是12，这就是晶体结构中最大的配位数．如果球的大小不等，例如晶体由两种原子组成，则不可能组成密积结构，因而配位数必须小于12，但由于周期性和对称性的特点，晶体也不可能具有配位数11、10和9，所以次一配位数是8，为氯化铅型结构．晶体的配位数不可能是7，再次一个配位数是6，相应于氯化钠型结构．晶体的配位数也不可能是5，下一个配位数是4，为四面体．配位数是3的为层状结，构配位数是2的为链状结构．配位数是4，为四面体．配位数是3的为层状结，构配位数是2的为链状结构．作为例子，现在来看由于球的半径不等组成氯化银型或氮化钠型结构时．两种球半径的比．一氯化铯型设大球的半径是R,则立方体的边长为a＝2R，空间对角线为．若小球恰与大球相切，则小球的直径应等于-2R，即小球的半径为这时排列最紧密，结构最稳定．如果小球的半径r小于0.73R，则不能和大球相切，结构不稳定，以致不能存在，于是结构将取配位数较低的排列，即取配位数是6的排列．所以，当1＞(r／R)≥0.73时，两种球的排列为氯化铯型二氯化钠型当，结构为氯化钠型1．2布喇菲空间点阵原胞晶胞1.2.1布喇菲空间点阵晶体内部结构可以看成是由一些相同的点子在空间作规则的周期性无限分布，这些点子的总体称为布喇菲点阵。
二维晶体结构，基元及其点阵：沿三个不同方向通过点阵中的结点作平行的直线族，把结点包括无遗，点阵便构成一个三维网格．这种三维格子称为晶格，又称为布喇菲格子，结点又称格点．1.2.2 原胞以一结点为顶点，以三个不同方向的周期为边长的平行六面体可作为晶格的一个重复单元．体积最小的重复单元，称为原胞或固体物理学原胞.它能反映晶格的周期性．原胞的选取不是惟一的，但它们的体积都相等．下图示出了原胞与基矢．原胞与基矢原胞选取的任意性1.2.3 晶胞为了同时反映晶体对称的特征，结晶学上所取的重复单元，体积不一定最小，结点不仅在顶角上，还可以是体心或面心．这种重复单元称作晶胞、惯用晶胞或布喇菲原胞．我们称重复单元的边长矢量为基矢．若以a1、a2和a3表示原胞的基矢。
简立方原胞基矢与晶胞基矢的关系：简立方晶胞体心立方原胞基矢体积：面心立方原胞基矢体积：立方晶系中几种实际晶体结构：氯化铯：氯化钠：金刚石：钙钛矿：1．3晶列晶面指数1.3.1 晶列指数通过任意两格点作一直线，这一直线称为晶列．晶列最突出的特点是晶列上的格点具有一定的周期．如果一平行直线族把格点包括无遗，且每一直线上都有格点，则称这些直线为同一族晶列．这些直线上的格点的周期都相同．因此，一族晶列的特征有二：一是取向；二是晶列格点的周期．在一个平面内，相邻晶列之间的距离必定相等．如图中，设矢量其中a b c 为晶胞基矢，基矢中的系数为互质的整数，即则这一束直线的方向就可以l, m, n 表示记[l m n ].1.3.2 晶面指数原子所在的平面称为晶面，晶面方位用米勒指数标记。
设某一原子面在基矢a、b、c方向的截距为ra、sb、tc，将系数r、s、t的倒数简约成互质的整数h、k、l，并用圆括号包括成(h k l)，就是这一晶面的米勒指数。
下图标记出立方晶体中几个最为常见而重要的晶面族的米勒指数。
对于六角晶体，由于其六角面上的特殊对称性，通常采用四个晶胞基矢a1、a2、a3与c，如下图所示。
立方晶格的等效晶面1.4 倒格空间用正格基矢来构造倒格基矢将正格基矢在空间平移可构成正格子，相应地我们把倒格基矢平移形成的格子叫倒格子．由a1、a2、a3构成的平行六面体称为正格原胞，相应地我们称由b l、b2、b3构成的平行六面体为倒格原胞．下边介绍倒格子与正格子的一些重要关系．（1）正格原胞体积与倒格原胞体积之积等于（2）正格子与倒格子互为对方的倒格子晶胞坐标系中倒格点P的选取与倒格子基矢1．5晶体的对称性及晶格结构的分类晶体具有自限性，外形上的晶面呈现出对称分布．晶体外形这对称性，是晶体内在结构规律性的体现．人们定义：一个晶体在某变换后，晶格在空间的分布保持不变，这一变换称为对称操作．在研究晶体结构时，人们视晶体为刚体，在对称操作变换中，晶体两点间的距离保持不变．在数学上称这种变换为正交变换．在研究晶体的对称性中有以下三种正交变换．1.5.1 晶体许可的旋转对称轴周期性要求彼此有相同的格点间距离，换言之，应有其中m为整数。
由图可知即在上式中将m分别代以一1、0、1、2、3可得α分别为如绕轴旋转角度及其整数倍为对称操作则称其为n度旋转轴。
上面的讨论表明晶体周期性只允许2度、3度、4度和6度这四种族转对称轴存在．可分别用数字2、3、4及6或符号、▲、■及代表．而不允许有5度或其他的旋转对称轴。
立方体有6个2度轴、4个3度轴与3个4度轴，均通过立方体的中心，如下图所示。
1.5.2 中心反演：变换矩阵为：这一操作称为中心反演，用符号ί表示。
1.5.3 晶体的旋转反演轴ί与n的结合也可以是晶体的对称操作，称为n度旋转反演对称。
由于周期性制约，同样也只能有2度、3度、4度或6度旋转反演轴，分别用数字记号、、、，而也就是i。
操作的示意图如下。
一个晶体所有的宏观对称操作必满足如下的共同性质。
一是必具有不变操作；二是如果具有两个对称操作A与B，则这两个操作相继连续操作的组合操作仍为一对称操作；三是如果A为对称操作，其逆操作也是对称操作。
.5.4 滑移面和螺旋轴1.5.5 七大晶系十四种布喇菲晶胞考虑到晶格的对称性，结晶学上选取的重复单元一晶胞不一定是最小的重复单元，晶胞的基矢方向，便是晶体的晶轴方向。
晶轴上的周期就是基矢的模，称为晶格常数．按晶胞基失的特征，晶体可分为七大晶系．按晶胞上格点的分布特点，晶格结构分成14种布喇菲格子四种布喇菲格子：(1)简单三斜；(2)简单单斜；(3)底心单斜，(4)简单正交；(5)底心正交；(6)体心正交；(7)面心正交；(8)六角；(9)菱面三角；(10)简单四方；(11)体心四方；(12)简单立方；(13)体心立方；(14)面心立方．三角六角．有时也称三方六方．1.6 晶体的X光衍射1.6.1 布拉格反射原胞基矢坐标系中的布拉格反射公式，Θ称为掠射角或衍射角．但实验中常采用晶胞坐标系中的表达式1.6.2晶体X光衍射的实验方法：劳厄法：旋转单晶法：粉末法：1．7原子散射因子几何结构因子定义：原子内所有电子在某一方向上引起的散射波的振幅的几何和，与某一电子在该方向引起的散射波的振幅之比称为该原子的散射因子．原子的散射因子：总的衍射强度取决于两个因素：(1)各衍射极大的相位差；②各衍射极大的强度．各衍射极大的相位差取决于各晶格的相对距离，而各衍射极大的强度取决于不同原了的散射因子．一句话，复式晶格总的衍射强度取决于不同原子的相对距离和不同原子的散射因子．几何结构因子的定义是：原胞内所有原子在某一方向上引起的散射波的总振幅与某一电子在该方向上所引起的散射波的振幅之比几何结构因子（hkl）晶面族引起的衍射光的总强度：下面举几个简单的例子来说明其应用体心立方；可选坐标为（0 0 0）和（1/2 1/2 1/2）得到n(h+k+l)为奇数是衍射消光面心立方：可选坐标：得到衍射面指数部分为偶数时，衍射消光。
金刚石型结构的晶胞可选坐标可知如衍射强度衍射面指数要末全是奇数；要末全为偶数且面指数和之半也是偶数。
氯化钠型结构的晶胞如氯离子位于则钠离子位于可知当衍射面指数不全为奇数或不全为偶数时衍射波干涉相消．观察不到衍射斑。
当衍射面指数全为偶数时衍射强度最大。
而当衍射面指数全为奇数时衍射强度与比例。
由于氯离子与钠离子具有不同的散射本领，使衍射面指数全为奇数的衍射束具有虽不为零但较低的强度。
第二章晶体的结合2．1 原子的电负性2.1.1 原子的电子分布原干的电子组态，通常用宇s、p、d、…来表征角量子数l＝o、1、2、…，字母的左边的数字是轨道主量子数，右上标表示该轨道的电子数目．如氧的电子组态为．核外电子分布遵从泡利不相容原理、能量最低原理和洪待规则．2.1.2 电离能使原子失去一个电子所需要的能量称为原子的电离能．表2.1列出了两个周期原子的第一电离能的实验值．2.1.3 电子亲和能一个中性原子获得一个电子成为负离子所释放小的能量叫电子亲和能．亲和过程不能看成是电离过程的逆过程．2.1.4 电负性2.1.5 内聚能在r＝r0处．晶体内能具有最小值U c，其值为负。
这就是说，与分离成各个孤立原子的情况相比，各个原子聚合起来形成晶体后，系统的能量将下降|U c|，常把U c的绝对值称之为晶体的内聚能。
2.1.6 体积弹性模量根据热力学，晶体体积弹性模量的定义为采用内能表示式，可化为2．2 晶体的结合类型2.2.1 共价结合电负性较大的原子合成晶体时，各出一个电子，形成电子共享的形式，形成电自旋相反的配对电子．电子配对的方式称为共价键．这类晶体称共价晶体。
共价晶体的硬度高(比如金刚石是最硬的固体)，熔点高，热膨胀系数小，导电性差．共价键的共同特点是饱和性和方向性。
金刚石结构：二离子结合电负性小的元素与电负性大元素结合在一起，一个失去电子变成正离子，一个得到电子变成负离子，形成离子晶体．最典型的离子晶体是碱金属正素与卤族元素结合成的晶体，如NaCl，CsCl等．离子晶体是一种结构很稳固的晶体．离子晶体的硬度高，熔点高，热膨胀小，导电性差．典型离子晶体结构有两种：（1）是NaCl型面心立方结构（2）是CsCl型简立方结构，配位数为8三金属结合金属晶体中，价电子不再属于个别原子，而是为所有原子所共有，在晶体中作共有化运动．所以金属的性质主要由价电子决定．金属具有良好的导电性、导热性，不同金属存在接触电势差等，都是共有化电子的性质决定的．原子实与电子云之间的作用，不存在明确的方向性，原子实与原子实相对滑动并不破坏密堆积结构，不会使系统内能增加．金属原子容易相对滑动的特点，是金属具有延展性的微观根源．四分子结合固体表面有吸附现象，气体能凝结成液体，液体能凝结成固体，都说明分子间有结合力作在．分子间的结合力称为范德瓦耳斯力，范德瓦耳斯力一般可分为三种类型：(1)极性分广间的结合(2)极性分子与非极性分子的结合(3)非极性分子间的结合五氢键结合由于氢原子的特殊情况，有些氢的化台物晶体中呈现独特的结构，即氢原子可以同时和两个负电性很大而原子半径较小的原子(O、F、N等)相结合．这种特殊结合称为氢链．2．3 结合力及结合能2.3.1 结合力共性当两原子相距很远时，相互作用力为零；当两原子逐渐靠近，原子间出现吸引力；当r＝r m时吸引力达到最大；当距离再缩小，排斥力起主导作用；当r＝r o时，排斥力与吸引力相等，互作用力为零；当r＜r o时，排斥力迅速增大，相互作用主要由排斥作用决定．当r＞r m时两原子间的吸引作用随距离的增大而逐渐减小，所以可认为r m是两原子分子开始解体的临界距离．原子间的相互作用2.3.2 结合能单位压强引起的体积的相对变化，即而体积弹性模量等于压缩系数的倒数，可推得：2．4 分子力结合范德瓦耳斯力涉及三方面作用机理。