固体物理复习_简述题
(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。
固体物理复习简答题
。
在固体物理中，晶体中常见的化学键有 离子键 ， 共价键 ， 金属键，范德瓦尔斯键， 氢键 。如果晶体中存在两种或两种以上的化学键，称为 混合 晶体。
根据三个基矢的大小和夹角的不同，十四种布喇菲格子可归属于
七
晶系，其中当
a b c, 90
时称为 立方 类晶系，该晶系的布喇菲格子有 sc fcc bcc 。
晶格振动色散关系中 3 支声学波， 3 支光学波，其总的格波数 6N 。
2 b1 i a
2 b2 i a 2 b3其倒格子元胞基矢为是
在倒格子空间中是 简立方 结构，第一布里渊区的形状为 立方体 ，体积为 （2π）3/a3
半导体材料Si具有金刚石型晶体结构，晶格常数为a，其配位数为 4 。一个惯用元 胞（结晶学元胞）内的原子数 8 。属于 fcc 布喇菲格子。写出其初基元胞（固体 物理学元胞）的基矢
a a a1 ( j k ) a2 (i k ) 2 2 a a3 (i j ) 2
固体物理复习题
.简要回答下列问题：1.氯化钠与金刚石是复式格子还是简单格子，各自的基元中包含多少原子？分别是什么原子？复式格子，氯化钠基元包含一个钠原子和一个氯原子；金刚石基元包含2个碳原子。
2.在固体物理中为什么要引入“倒空间”的概念？波的最主要指标是波矢K，波矢K的方向就是波传播方向，波矢的模值与波长成反比，波矢的量纲是m-1。
讨论晶体与波的相互作用是固体物理的基本问题之一。
一般情况下晶体的周期性、对称性等均在正空间描述，及在m的量纲中描述。
为了便于讨论晶体与波的相互作用，必须把二者放到同一空间，同一坐标系下。
我们的选择是把晶体变换到量纲是m-1空间即倒空间来，也就是说在倒空间找到正空间的“映射”。
3.在晶体的物相分析中，为什么使用X光衍射而不使用红外光？52页在晶体衍射中，为什么不能用可见光？解答晶体中原子间距的数量级为10-10米，要使原子晶格成为光波的衍射光栅，光波的波长应小于10米但可见光的波长为米是晶体中原子间距的100倍因此,在晶体衍射中，不能用可见光。
.4.碳化硅是一种常见的半导体材料，当产生晶格振动时，会形成多少支格波，其中声学支和光学支格波各多少支？3声学支 3*8-3=21光学支5.共价键的定义和特点是什么？共价键包括配位键，是化学键的一种，两个或多个原子共同使用它们的外层电子，在理想情况下达到电子饱和的状态，由此组成比较稳定的化学结构叫做共价键。
其本质是原子轨道重叠后，高概率地出现在两个原子核之间的电子与两个原子核之间的电性作用。
再加p169闫饱和性在共价键的形成过程中，因为每个原子所能提供的未成对电子数是一定的，一个原子的一个未成对电子与其他原子的未成对电子配对后，就不能再与其它电子配对，即，每个原子能形成的共价键总数是一定的，这就是共价键的饱和性。
共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系是定比定律的内在原因之一。
方向性除s 轨道是球形的以外，其它原子轨道都有其固定的延展方向，所以共价键在形成时，轨道重叠也有固定的方向，共价键也有它的方向性，共价键的方向决定着分子的构形。
固体物理简答
6.是否有与库仑力无关的晶体结合类型?
答：共价结合中, 电子虽然不能脱离电负性大的原子, 但靠近的两个电负性大的原子可以各 出一个电子, 形成电子共享的形式, 即这一对电子的主要活动范围处于两个原子之间, 通过 库仑力, 把两个原子连接起来. 离子晶体中, 正离子与负离子的吸引力就是库仑力. 金属结合 中, 原子实依靠原子实与电子云间的库仑力紧紧地吸引着. 分子结合中, 是电偶极矩把原本 分离的原子结合成了晶体. 电偶极矩的作用力实际就是库仑力. 氢键结合中, 氢先与电负性 大的原子形成共价结合后, 氢核与负电中心不在重合, 迫使它通过库仑力再与另一个电负性 大的原子结合. 可见, 所有晶体结合类型都与库仑力有关.
答：为了使问题既简化又能抓住主要矛盾，在分析讨论晶格振动时，将原子间互作用力的泰勒级数中 的非线形项忽略掉的近似称为简谐近似. 在简谐近似下, 由N个原子构成的晶体的晶格振动, 可等效成 3N个独立的谐振子的振动. 每个谐振子的振动模式称为简正振动模式, 它对应着所有的原子都以该模 式的频率做振动, 它是晶格振动模式中最简单最基本的振动方式. 原子的振动, 或者说格波振动通常是 这3N个简正振动模式的线形迭加.。简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目是一回事, 这个数 目等于晶体中所有原子的自由度数之和, 即等于3N.
17.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μ1=0，μN=0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。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 h k l 。
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13年复习题考试重点1
固体复习题型：一．简答题（共30分，每小题6分）5道小题二．证明题(共25分）两道小题三．计算题（共45分）分布在第四章2道,第二章、第三章各一道。
一．简答题1简述晶体的定义，说明晶体的5条宏观性质。
晶体：原子按一定的周期排列规则的固体，在微米量级的范围是有序排列的①一定的熔点；②晶体的规则外形;③在不同的带轴方向上，晶体的物理性质不同——晶体的各向异性；④晶面角守恒——同一品种的晶体，两个相应的晶面间夹角恒定不变；⑤晶体的解理性-—晶体常具有沿某些确定方位的晶面劈裂的性质.2列举晶体结合的基本类型.离子性结合、共价结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合和氢键结合。
3.说出简立方晶体、面心立方晶体和体心立方晶体的原胞和晶胞中所包含的原子数。
4。
说出氯化钠、氯化铯和金刚石结构晶体它们的原胞的晶格类型，每个原胞中包含的原子数.5.下面几种种典型的晶体由哪种布拉菲格子套构而成？6。
下面几种典型的晶体结构的配位数（最近邻原子数）是多少？体心立方8 金刚石型结构 4简立方 6 立方硫化锌结构 47。
画出体心立方结构的金属在)111(,)(面上原子排列．100(,)110体心立方8画出面心立方晶格结构的金属在)111(，)(面上原子排列．100(，)110面心立方9试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的特征性质。
解：晶态固体材料中的原子有规律的周期性排列，或称为长程有序.非晶态固体材料中的原子不是长程有序地排列,但在几个原子的范围内保持着有序性,或称为短程有序。
准晶态是介于晶态和非晶态之间的固体材料，其特点是原子有序排列，但不具有平移周期性.另外,晶体又分为单晶体和多晶体：整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体;而多晶体则是由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的。
10晶格点阵与实际晶体有何区别和联系？解:晶体点阵是一种数学抽象,其中的格点代表基元中某个原子的位置或基元质心的位置，也可以是基元中任意一个等价的点.当晶格点阵中的格点被具体的基元代替后才形成实际的晶体结构。
固体物理总复习资料及答案
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、、、、。
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。
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《固体物理》基本概念和知识点第一章基本概念和知识点1) 什么是晶体、非晶体和多晶？( )晶面有规则、对称配置的固体，具有长程有序特点的固体称为晶体；在凝结过程中不经过结晶(即有序化)的阶段，原子的排列为长程无序的固体称为非晶体。
由许许多多个大小在微米量级的晶粒组成的固体，称为多晶。
2) 什么是原胞和晶胞？( )原胞是一个晶格最小的周期性单元，在有些情况下不能反应晶格的对称性；为了反应晶格的对称性，选取的较大的周期单元，称为晶胞。
3) 晶体共有几种晶系和布拉伐格子？( )按结构划分，晶体可分为7大晶系, 共14布拉伐格子。
4) 立方晶系有几种布拉伐格子？画出相应的格子。
( )立方晶系有简单立方、体心立方和面心立方三种布拉伐格子。
5) 什么是简单晶格和复式格子？分别举3个简单晶格和复式晶格的例子。
( )简单晶格中，一个原胞只包含一个原子，所有的原子在几何位置和化学性质上是完全等价的。
碱金属具有体心立方晶格结构；Au、Ag和Cu具有面心立方晶格结构，它们均为简单晶格复式格子则包含两种或两种以上的等价原子，不同等价原子各自构成相同的简单晶格，复式格子由它们的子晶格相套而成。
一种是不同原子或离子构成的晶体，如：NaCl、CsCl、ZnS等；一种是相同原子但几何位置不等价的原子构成的晶体，如：具有金刚石结构的C、Si、Ge等6) 钛酸钡是由几个何种简单晶格穿套形成的？( )BaTiO在立方体的项角上是钡(Ba)，钛(Ti)位于体心，面心上是三组氧(O)。
三组氧(OI，OII，3OIII)周围的情况各不相同，整个晶格是由Ba、Ti和OI、OII、OIII各自组成的简立方结构子晶格(共5个)套构而成的。
7) 为什么金刚石是复式格子？金刚石原胞中有几个原子？晶胞中有几个原子？( )金刚石中有两种等价的C原子，即立方体中的8个顶角和6个面的中心的原子等价，体对角线1/4处的C原子等价。
金刚石结构由两套完全等价的面心立方格子穿套构成。
金刚石属于面心立方格子，原胞中有2个C原子，单胞中有8个C原子。
第二章基本概念和知识点1) 简述离子性和共价性晶体结合的特点。
( )离子性结合：正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近，当靠近到一定程度时，由于泡利不相容原理，两个离子的闭合壳层的电子云的交迭会产生强大的排斥力。
当排斥力和吸引力相互平衡时，形成稳定的离子晶体；基本特点是以离子为结合的单位，且要求正负离子相间排列。
共价性结合：共价结合是靠两个原子各贡献一个电子，形成所谓的共价键；两个基本特征是饱和性和方向性。
2) 简述金属性和范德瓦耳斯结合的特点。
( )金属性结合：基本特点是电子的“共有化”，即在结合成晶体时，原来属于各原子的价电子不再被束缚在原子上，而转变为在整个晶体内运动；电子云和原子实之间存在库仑作用，体积越小电子云密度越高，库仑相互作用的库仑能愈低，表现了把原子聚合起来的作用。
范德瓦耳斯性结合：惰性元素最外层的电子为8个，具有球对称的稳定封闭结构。
某一瞬时由于正、负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩，这就会使其它原子产生感应极矩。
非极性分子晶体就是依靠这瞬时的电偶极矩的感应作用而结合的。
第三章基本概念和知识点1) 什么是声子？长光学波声子又可以分为极化声子和电磁声子，它们的意义是什么？( )声子是晶格振动的能量量子。
在晶体中存在不同频率振动的模式，称为晶格振动，晶格振动能量可以用声子来描述，声子可以被激发，也可以湮灭。
——1分晶体中的长光学波是极化波，长光学波声子称为极化声子（LO），只有长光学纵波才伴随有宏观的极化电场，极化声子主要是指纵光学声子。
—— 2分长光学横波并不伴随着宏观的、无旋的极化电场。
长光学横波可能伴随着有旋的宏观电场，会引起有旋的磁场，有旋的电场感生出有旋的磁场。
长光学横波声子称为电磁声子（TO），长光学横波具有电磁性，可以和光场发生耦合。
—— 2分2) 什么是固体比热的德拜模型？根据计算结果，说明为什么在低温下德拜近似越好？( )德拜提出以连续介质的弹性波来代表格波，将布喇菲晶格看作是各向同性的连续介质，有1个纵波和2个独立的横波。
—— 2分计算结果表明低温极限下：——与温度的3次方成正比——德拜模型是将弹性波代替固体中的格波，色散关系为，温度愈低，只有长声学格波被激发，因此德拜近似愈好，与实验结果更好的吻合。
—— 3分3) 简述固体比热的爱因斯坦模型？说明计算结果的意义。
( )假设有N 个原子构成的晶体，晶体中所有的原子以相同的频率0ω振动。
计算结果表明温度较高时：3V B C Nk ≅—— 与杜隆－珀替定律一致。
温度非常低时：0203()B k T V B B C Nk e k T ωω-= 热容量按温度的指数形式降低，与实验结果3V C AT =不符。
爱因斯坦模型忽略了各格波的频率差别。
4) 写出一维双原子链的声学波和光学波在布里渊区中心和边界的色散关系，并画出两种格波相应的色散关系谱图。
( ) 声学波：1212(),20,0q M a q βπω⎧=±⎪=⎨⎪→⎩ 光学波：122122()02()2q q ma βμωβπ⎧→⎪⎪=⎨⎪=±⎪⎩5) 如果原胞中有p 个原子，那么在晶体中有多少支声学波和光学波？在长波极限下，声学波和光学波描述的原子怎样的运动？( )第四章 基本概念和知识点1) 布洛赫函数的意义是什么？写出三维电子的布洛赫函数。
( )布洛赫定理：晶体中的势场具有晶格周期性时，电子的波函数满足：()()n ik R n r R e r ψψ⋅+= ——k 为一矢量其意义是当平移晶格矢量n R 时，电子的波函数只增加了相位因子n ik R e ⋅ 。
电子的波函数：()()ik r k r e u r ψ⋅= —— 布洛赫函数2) 根据能带理论简述金属、半导体和绝缘体的导电性。
( )金属：电子在能带中的填充可以形成不满带，即导带，因此它们一般是导体半导体：从能带结构来看与绝缘体的相似，但半导体禁带宽度较绝缘体的窄，依靠热激发即可以将满带中的电子激发到导带中，因而具有导电能力。
绝缘体：价电子刚好填满了许可的能带，形成满带。
导带和价带之间存在一个很宽的禁带，所以在电场的作用下没有电流产生。
3) 简述近自由电子近似模型、方法和所得到的主要结论。
( )（见 第一个老师给的习题答案）4) 通过分析X 射线发射谱，如何确定哪些是金属，哪些是非金属，说明谱图的意义。
( )5) 简述紧束缚近似模型的思想和主要结论。
( )紧束缚模型：电子在一个原子(格点)附近时，主要受到该原子势场的作用，而将其它原子(格点)势场的作用看作是微扰，将晶体中电子的波函数近似看成原子轨道波函数的线性组合，得到原子能级和晶体中能带之间的关系。
结论：一个原子能级i 对应一个能带，不同的原子能级对应不同的能带。
当原子形成固体后，形成了一系列的能带。
内层电子的轨道较小，原子之间内层电子的波函数相互重叠较少，对应的能带较窄。
能量较高的能级对应外层电子，其轨道较大，原子之间外层电子的波函数相互重叠较多，对应的能带较宽。
6) 说明如何从原子的价电子数目来分析元素晶体的导电性？ ( )每个原胞中价电子数是奇数的物质，必定是导体。
是偶数的物质一般是绝缘体或半导体，但少数价带和导带存在交迭的情况下，也可能是导体或半金属材料。
第五章 基本概念和知识点1) 什么是空穴？为什么要引入空穴？( )一个空的1k 状态的近满带中所有电子运动形成的电流和一个带正电荷e ，以1k 状态电子速度1()e k v 运动的粒子所产生的电流相同。
这个空状态称为空穴。
引入空穴用来近满带的导电性质 （对于状态1k 空着的近满带，其总电流就如同一个具有正电荷e 的粒子，以空状态1k 的电子速度所产生的，这个空的状态称为空穴，空穴具有正有效质量，位于满带顶附近，空穴是准粒子）2) 将电子看作经典粒子，速度和运动方程是什么？什么情况下可将电子看作是准经典粒子？( ) 电子状态变化基本公式： 电子的速度：只有当自由程远远大于原胞线度的情况下,才可以把电子看作是一个准经典运动 的粒子。
3) 简述导带中的电子在外场作用下产生电流。
( )导带中只有部分状态被电子填充，外场的作用会使布里渊区的状态分布发生变化。
所有的电子状态以相同的速度沿着电场的反方向运动，但由于能带是不满带，逆电场方向上运动的电子较多，因此产生电流。
4) 说明满带中的电子在外场作用下不产生电流的原因。
( )有外场 E 时， 所有的电子状态以相同的速度沿着电场的反方向运动。
在满带的情形中， 电子的运动不改变布里渊区中电子的分布。
所以在有外场作用的情形时，满带中的电子不产生宏观的电流。
5) 说明在导带底和价带顶附近，电子的能量具有什么特点？( )6) 简述固体中电子的有效质量的意义。
( )有效质量的物理意义：把晶体周期性势场的作用概括到电子的有效质量中去，使得在引入有效质量之后，把晶体中电子准经典运动的加速度与外力联系起来，就可把运动复杂的晶体电子看作为简单的自由电子引入有效质量的用处：使讨论晶体电子运动时，问题变得很简单，否则几乎不可能。
第六章 基本概念和知识点1) 从电子热容量子理论简述金属中的电子对固体热容的贡献。
在量子理论中， 大多数电子的能量远远低于费密能量，由于受到泡利原理的限制不能参与热激发， 只有在 附近约范围内电子参与热激发， 对金属的热容量有贡献。
计算结果表明电子的热容量与温度一次方成正比。
为什么温度较高时可以不考虑电子对固体热容量的贡献？在量子理论中， 大多数电子的能量远远低于费密能量，由于受到泡利原理的限制不能参与热激发， 只有在 附近约范围内电子参与热激发， 对金属的热容量有贡献。
在一般温度下， 晶格振动的热容量要比电子的热容量大得多；在温度较高下，热容量基本是一个常数。
温度较低时必须考虑电子对热容量的贡献？( )在低温范围下， 晶格振动的热容量按温度的 3 次方趋于零， 而电子的热容量与温度 1 次方成正比，随温度下降变化比较缓慢，此时电子的热容量可以和晶格振动的热容量相比较，不能忽略。
2) 为什么绝对零度时，金属中的电子仍具有较高能量？( )温度0T =时：电子的平均能量(平均动能)：035Kin F E E =，电子仍具有相当大的平均能量。
因为电子必须满足泡利不相容原理，每个能量状态上只能容许两个自旋相反的电子。
因此所有的电子不可能都填充在最低的能量状态。
3) 简述研究金属热容量的意义，并以过渡元素具有较高的热容量为例加以说明。
( ) 许多金属的基本性质取决于能量在 附近的电子，电子的热容量 与 成正比，由电子的热容量可以获得费米面附近能态密度的信息。
过渡元素 Mn 、 Fe 、 Co 和 Ni 具有较高的电子热容量， 反映了它们在费米面附近具有较大的能态密度。