固体物理题库
固体物理学-试题及答案
得
分
二、简答与作图题（每题10分,共20分）
1、在考虑晶格振动对晶体热容的贡献时，爱因斯坦模型和德拜模型分别是怎样的？并定性说明二者的结果.
2、画体心立方晶格结构的金属在(100)，(110），(111)面上原子排列。
2、体心立方晶体结构中原子球的排列方式为(ABAB，ABCABC），六角密排晶体结构中原子球的排列方式为(ABAB，ABCABC)。
3、在简立方晶体结构中，与（100)、（110）、（111)晶面等效的晶面数分别为，，。
4、固体结合的类型一般有：离子键结合、、、范德瓦尔斯键结合等.
5、固体的热容量在常温附近遵守杜珑-帕蒂定律，即等于；在低温下，固体的热容量随温度降低而(升高，降低）。
3、解：，,5分；，5分。
4、解：一维晶格的能带E（k) = ε0−β − 2γcos（ka）,10分；电子速度，5分；在边界，,,5分.
4、(无机非金属专业选作)解:第一能带，5分；第二能带，5分；第三能带,5分；第四能带，5分。
课程考试试题纸
课程名称：
固体物理学
考试方式:
闭卷
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任课教师：
专业年级:
题பைடு நூலகம்
号
一
二
三
四
五
六
七
八
总分
阅卷
教师
得
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……………………………………………………………………………………………………
得
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一、填空题（每小题2分，共30分）
1、对简立方晶体结构,立方体边长为a，其最近邻的原子数为，最近邻原子的间距为。次近邻的原子数为，次近邻原子的间距为。
固体物理试题分析及答案
固体物理试题分析及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 固体物理中，晶体的周期性结构是由哪种原子排列形成的？A. 金属原子B. 非金属原子C. 金属原子和非金属原子D. 任意原子答案：C解析：晶体的周期性结构是由金属原子和非金属原子按照一定的规律排列形成的，这种排列方式使得晶体具有长程有序性。
2. 哪种类型的晶体具有各向异性？A. 立方晶体B. 六角晶体C. 单斜晶体D. 等轴晶体答案：C解析：单斜晶体属于三斜晶系，其三个轴的长度和夹角均不相同，因此具有各向异性。
3. 固体物理中，电子的能带结构是由什么决定的？A. 原子核B. 电子C. 原子核和电子D. 晶格答案：C解析：电子的能带结构是由原子核和电子共同决定的，它们之间的相互作用导致了电子能级的分裂和能带的形成。
4. 哪种类型的晶体具有完整的布里渊区？A. 立方晶体B. 六角晶体C. 单斜晶体D. 等轴晶体答案：A解析：立方晶体具有完整的布里渊区，这是因为立方晶体的晶格常数相等，使得布里渊区的形状为正八面体。
5. 固体物理中，哪种类型的晶体具有最高的对称性？A. 立方晶体B. 六角晶体C. 单斜晶体D. 等轴晶体答案：A解析：立方晶体具有最高的对称性，这是因为立方晶体的晶格常数相等，且晶格中的原子排列具有高度的对称性。
二、填空题（每题2分，共10分）1. 晶体的周期性结构是由______和______共同决定的。
答案：原子核、电子解析：晶体的周期性结构是由原子核和电子共同决定的，原子核提供了晶格的框架，而电子则填充在晶格中，形成了晶体的周期性结构。
2. 晶体的对称性可以通过______来描述。
答案：空间群解析：晶体的对称性可以通过空间群来描述，空间群是描述晶体对称性的数学工具，它包含了晶体的所有对称操作。
3. 电子的能带结构是由______和______共同决定的。
答案：原子核、电子解析：电子的能带结构是由原子核和电子共同决定的，它们之间的相互作用导致了电子能级的分裂和能带的形成。
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。
固体物理简答题及答案
固体物理简答题及答案简答题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,分析离子性、共价性、金属性与范德瓦耳斯性结合力的特点。
答案: 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。
当排斥力与吸引力相互平衡时,形成稳定的离子晶体;共价性结合:靠两个原子各贡献一个电子,形成所谓的共价键;金属性结合:组成晶体时每个原子的最外层电子为所有原子所共有,因此在结合成金属晶体时,失去了最外层(价)电子的原子实“沉浸”在由价电子组成的“电子云”中。
在这种情况下,电子云与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,表现为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。
但在某一瞬时由于正、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。
非极性分子晶体就就是依靠这瞬时偶极矩的互作用而结合的。
2、什么叫简正振动模式？简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目就是否就是一回事？答案: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, 它就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就是这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就是一回事, 这个数目等于晶体中所有原子的自由度数之与, 即等于3N、3、长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别?答案:长光学支格波的特征就是每个原胞内的不同原子做相对振动, 振动频率较高, 它包含了晶格振动频率最高的振动模式、长声学支格波的特征就是原胞内的不同原子没有相对位移, 原胞做整体运动, 振动频率较低, 它包含了晶格振动频率最低的振动模式, 波速就是一常数、任何晶体都存在声学支格波, 但简单晶格(非复式格子)晶体不存在光学支格波、4、长声学格波能否导致离子晶体的宏观极化?答案:长光学格波所以能导致离子晶体的宏观极化, 其根源就是长光学格波使得原胞内不同的原子(正负离子)产生了相对位移、长声学格波的特点就是, 原胞内所有的原子没有相对位移、因此, 长声学格波不能导致离子晶体的宏观极化、5、何谓极化声子? 何谓电磁声子?答案:长光学纵波引起离子晶体中正负离子的相对位移, 离子的相对位移产生出宏观极化电场, 称长光学纵波声子为极化声子、由本教科书的(3、103)式可知, 长光学横波与电磁场相耦合, 使得它具有电磁性质, 人们称长光学横波声子为电磁声子、6、什么就是声子？答案: 晶格振动的能量量子。
大学固体物理试题及答案
·考试时间120 分钟试题Array班级学号姓名一、简答题（共65分）1.名词解释：基元，空间点阵，复式格子，密堆积，负电性。
（10分）2.氯化钠与金刚石是复式格子还是单式格子，各自的基元中包含多少原子？分别是什么原子？（6分）3.在固体物理中为什么要引入“倒空间”的概念？（5分）4.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？（5分）5.共价键的定义和特点是什么？（4分）6.声子有哪些性质？（7分）7.钛酸锶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？（5分）8.晶格振动的Einsten模型在高温和低温下都与实验定律符合吗？为什么？（5分）9.试画出自由电子和近自由电子的D～En关系图，并解释二者产生区别的原因。
（8分）10.费米能级E f的物理意义是什么？在绝缘体中费米能级处在导带、禁带、价带的哪个中？两块晶体的费米能级本来不同，E f1≠E f2，当两块晶体紧密接触后，费米能级如何变化？（10分）二、计算题（共35分）1．铜靶发射λ=0.154nm的X射线入射铝单晶（面心立方结构），如铝（111）面一级布拉格反射角θ=19.2º，试据此计算铝（111）面族的面间距d与铝的晶格常数a。
（10分）2．图示为二维正三角形晶格，相邻原子间距为a。
只计入最近邻相互作用，使用紧束缚近似计算其s能带E（k）、带中电子的速度v（k）以及能带极值附近的有效质量m*。
（15分）提示：使用尤拉公式化简3．用Debye模型计算一维单式晶格的热容。
（10分）参考答案一、简答题（共65分）1. （10分）答：基元：组成晶体的最小结构单元。
空间点阵：为了概括晶体结构的周期性，不考虑基元的具体细节，用几何点把基元抽象成为一点，则晶体抽象成为空间点阵。
复式格子：晶体由几种原子组成，但各种原子在晶体中的排列方式都是相同的（均为B格子的排列），可以说每一种原子都形成一套布拉菲子格子，整个晶体可以看成是若干排列完全相同的子格子套构而成。
固体物理40题
1. 设晶体中的每个振子的零点振动能.试用德拜模型求晶体的零点振动能.证明:根据量子力学零点能是谐振子所固有的，与温度无关，故T=0K 时振动能0E 就是各振动模零点能之和。
()()()000012mE E g d E ωωωωωω==⎰将和()22332s V g v ωωπ=代入积分有402339168m m s V E N v ωωπ==，由于098m B D B D k E Nk ωθθ==得 一股晶体德拜温度为~210K ，可见零点振动能是相当大的，其量值可与温升数百度所需热能相比拟．2. 试画出二维长方格子的第一、第二布里渊区.3. 证明：在磁场中运动的布洛赫电子，在K 空间中,轨迹面积A n 和在r 空间的轨迹面积S n之间的关系A n= (qB hc)2S n()d k d rc qv B q B dt dt⋅=-⨯=--⋅解： dk qB dr dt c dt∴=⋅ t k qBr c两边对积分,即 =22()()n n A r c S k qB∴== 4. 证明：面心立方晶格的倒格子为体心立方. 解：面心立方晶格的基矢为()()()a a aa j ,b ,c 222k i k i j =+=+=+ 则面心立方原胞体积3V []4a abc ⋅⨯==a 2bc V π*⨯=面心立方倒格矢 ()()2384a i k i j a π=⋅+⨯+()ai j k π-++2=()b a i j k π*=-+2同理： ，()ac i j k π*=+-2 a b c ***显然，，为体心立方原胞基矢，因此面心立方晶格倒格子为体心立方 5. 证明：根据倒格子的定义证明简单立方格子体积与其倒格子体积成反比解:设简单立方晶格常数为a ，则基矢为a ,b ,c ,V a ai a j ak ===3体积=其倒格矢2312b 2a a i V aππ⨯==，3122b 2a a j V a ππ⨯==，1232b 2a a k V a ππ⨯== 则倒格子体积()31232[]V b b b Vπ*=⋅⨯=6. 是否存在与库伦力无关的晶型，为什么？答：不存在与库仑力无关的晶型，因为①共价结合中电子虽不能脱离电负性 的原子，但靠近的两个原子各给出一个电子，形成电子共有的形状，位于两原子之间通过库仑力把两个原子结合起来。
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。
固体物理模拟试题参考答案
的半导体，导电几乎完全依靠由施主热激发到导带的电子。这种
主要依靠电子导电的半导体，称为N 型半导体。
二．简答题
1. 能带理论的三种近似分别是什么？怎样定义的？ 答：绝热近似、单电子近似和周期场近似 绝热近似：由于原子核质量比电子的质量大得多，电子的运
动速度远大于原子核的运动速度，即原子核的运动跟不上电子的 运动。所以在考虑电子的运动时，认为原子实不动。
m d2 x 2n1 (x
dt 2
2n2 x2n1 ) 10(x 2n1 x2)n
令
x Ae 2n1
i(2n1)
qa 2
t
x Bei(2n)
qa 2
t
2n
x2n+1
x2nபைடு நூலகம்2
代入方程组，可以得到
1m1
A
2
10eiqa /2 e iqa /2 B 0
m
m
eiqa / 2 10eiqa / 2 A 11
近自由电子近似适合于金属晶体；紧束缚近似适合于半导 体、绝缘体等。
三．解答与计算题（共 40 分）
1、写出倒格子定义并证明面心立方晶格的倒格子是体心立方 。
（10 分）
证：倒格子基矢定义为：
b1 2
a2 a3 a1 a2 a3
b2 2
a3 a1 a1 a2 a3
b3 2
a1a2 a1 a2 a3
面心立方格子原胞基矢
a1 a( j k ) / 2, a2 a(k i ) / 2,
a3 a(i j ) / 2
故其倒格子基矢为：
b1 2
a2
a3
2
(i
j
k)
a1 a2 a3 a
固体物理题库综述
固体物理题库综述⼀、名词解释1.晶态--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。
2.⾮晶态--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。
3.准晶--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。
4.单晶--整块晶体内原⼦排列的规律完全⼀致的晶体称为单晶体。
5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒⽆规则堆积⽽成的固体材料。
6.理想晶体（完整晶体）--内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间⽆限重复排列⽽构成。
7.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。
8.节点（阵点）--空间点阵的点⼦代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。
9.点阵常数（晶格常数）--惯⽤元胞棱边的长度。
10.晶⾯指数—描写布喇菲点阵中晶⾯⽅位的⼀组互质整数。
11.配位数—晶体中和某⼀原⼦相邻的原⼦数。
12.致密度—晶胞内原⼦所占的体积和晶胞体积之⽐。
13.原⼦的电负性—原⼦得失价电⼦能⼒的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能）14.肖特基缺陷—晶体内格点原⼦扩散到表⾯，体内留下空位。
15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原⼦扩散到间隙位置，形成空位－填隙原⼦对。
16.⾊⼼--晶体内能够吸收可见光的点缺陷。
17.F⼼--离⼦晶体中⼀个负离⼦空位，束缚⼀个电⼦形成的点缺陷。
18.V⼼--离⼦晶体中⼀个正离⼦空位，束缚⼀个空⽳形成的点缺陷。
19.近邻近似--在晶格振动中，只考虑最近邻的原⼦间的相互作⽤。
20.Einsten模型--在晶格振动中，假设所有原⼦独⽴地以相同频率ωE振动。
21.Debye模型--在晶格振动中，假设晶体为各向同性连续弹性媒质,晶体中只有3⽀声学波，且ω=vq 。
22.德拜频率ωD── Debye模型中g(ω)的最⾼频率。
武汉理工大学固体物理题库答案
武汉理⼯⼤学固体物理题库答案19、试求有肖特基缺陷后体积的相对变化△V/V，V为⽆缺陷时的晶体体积肖特基缺陷是晶体内部原⼦跑到晶体表⾯上,⽽使原来的位置变成空位,也就是说,肖特基缺陷将引起晶体体积的增⼤,设每个离⼦占据体积为v则当出现 n对正、负离⼦空位时,所增加的体积为△V=2nv . ⽽晶体原体积为V=2Nv，且n=Ne-E/2KgT，所以△V/V=n/N=e-E/2KgT18、你认为简单晶格存在强烈的红外吸收吗？答：实验已经证实, 离⼦晶体能强烈吸收远红外光波. 这种现象产⽣的根源是离⼦晶体中的长光学横波能与远红外电磁场发⽣强烈耦合. 简单晶格中不存在光学波, 所以简单晶格不会吸收远红外光波.19、爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源是什么？答：按照爱因斯坦温度的定义, 爱因斯坦模型的格波的频率⼤约为, 属于光学⽀频率. 但光学格波在低温时对热容的贡献⾮常⼩,低温下对热容贡献⼤的主要是长声学格波. 也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源.20、在极低温度下，德拜模型为什么与实验相符？答：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.21、为什么⾏程⼀个肖特基缺陷所需能量⽐⼀个弗伦克尔缺陷所需能量低？答：形成⼀个肖特基缺陷时，晶体内留下⼀个空位，晶体表⾯多⼀个原⼦，因此形成⼀个肖特基缺陷所需的能量，可以看成晶体表⾯⼀个原⼦与其他原⼦的相互作⽤能，和晶体内部⼀个原⼦与其他原⼦的相互作⽤能的差值，形成⼀个弗伦克尔缺陷是，晶体内留下⼀个空位，多⼀个填隙原⼦，因此形成⼀个弗伦克尔缺陷所需的能量，可以看成晶体内部⼀个填隙原⼦与其他原⼦的相互作⽤能，和晶体内部⼀个原⼦与其他原⼦相互作⽤能的差值，填隙原⼦与相邻原⼦的距离⾮常⼩，它与其他原⼦的排斥⼒的相互作⽤能是负值，所以填隙原⼦与其它原⼦相互作⽤能的绝对值，⽐晶体表⾯⼀个原⼦与其他原⼦相互作⽤能的绝对值要⼩，也就是说形成⼀个肖特基缺陷所需能量⽐形成⼀个弗伦克尔所需能量要低。
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一、名词解释 1.晶态--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。 2.非晶态--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。 3.准晶--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。 4.单晶--整块晶体内原子排列的规律完全一致的晶体称为单晶体。 5.多晶--由许多取向不同的单晶体颗粒无规则堆积而成的固体材料。 6.理想晶体（完整晶体）--内在结构完全规则的固体，由全同的结构单元在空间无限重复排列而构成。 7.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。 8.节点（阵点）--空间点阵的点子代表着晶体结构中的相同位置，称为节点（阵点）。 9.点阵常数（晶格常数）--惯用元胞棱边的长度。 10.晶面指数—描写布喇菲点阵中晶面方位的一组互质整数。 11.配位数—晶体中和某一原子相邻的原子数。 12.致密度—晶胞内原子所占的体积和晶胞体积之比。 13.原子的电负性—原子得失价电子能力的度量；电负性＝常数（电离能＋亲和能） 14.肖特基缺陷—晶体内格点原子扩散到表面，体内留下空位。 15.费仑克尔缺陷--晶体内格点原子扩散到间隙位置，形成空位－填隙原子对。 16.色心--晶体内能够吸收可见光的点缺陷。 17.F心--离子晶体中一个负离子空位，束缚一个电子形成的点缺陷。 18.V心--离子晶体中一个正离子空位，束缚一个空穴形成的点缺陷。 19.近邻近似--在晶格振动中，只考虑最近邻的原子间的相互作用。 20.Einsten模型--在晶格振动中，假设所有原子独立地以相同频率E振动。 21.Debye模型--在晶格振动中，假设晶体为各向同性连续弹性媒质,晶体中只有3支声学波，且=vq 。 22.德拜频率 D── Debye模型中g()的最高频率。 23.爱因斯坦频率 E──Einsten模型中g()的最可几频率。 24.电子密度分布--温度T时，能量E附近单位能量间隔的电子数。 25.接触电势差--任意两种不同的物质A、B接触时产生电荷转移，并分别在A和B上产生电势VA、VB，这种电势称为接触电势，其差称为接触电势差。
25.BLoch电子费米气--把质量视为有效质量m，除碰撞外相互间无互作用，遵守费米分布的BLoch电子的集合称为BLoch电子费米气。 26.惯用元胞（单胞）：既能反映晶格周期性，又能反映其对称性的结构单元。 27.简谐近似：晶体中粒子相互作用势能泰勒展开式中只取到二阶项的近似。 28.杜隆-伯替定律：高温下固体比热为常数。 29.晶体的对称性：经过某种对称操作后晶体能自身重合的性质。 30.格波的态密度函数（振动模式密度）：在ω附近单位频率间隔内的格波总数。 31.晶体结合能：原子在结合成晶体过程中所释放出来的能量。 32.倒格矢：
其中为正格子元胞体积。我们称b1、b2、b3为倒格子基矢。 33.带隙（禁带）：晶体中电子运动状态不允许占据的能量范围。 34.摩尔热容：每摩尔物质升高或降低单位温度吸收或释放出的热量。 35.空间群：晶格全部对称操作的集合。 36.色散关系：晶格振动中ω和q之间的关系。 37.第一布里渊区：离到格子原点最近的倒格矢中垂面围成的区域。 38.晶面：由布拉菲格子中不共线的三个格点所决定的平面。 39.格波：晶体中粒子的振动模式。 40.德拜定律：低温下固体比热与T3成正比。
41.布洛赫定律：晶体中的电子波函数是由晶格周期性调制的调幅平面波，即：(K.r)＝u(K.r)eikr u(K.r)＝u(kr,＋Rn) 另一种表示：（kr,＋Rn）＝Rkie(kr,)。 42.基元：构成晶体的全同的基本结构单元 43.倒格子：以正格子基矢决定的倒格矢平移所得到的一个周期性的空间格子。 44.能态密度：给定体积的晶体，单位能量间隔内所包含的电子状态数。 45.声子：对于晶格振动，ω为格波谐振子的能量量子，称其为声子。 46.布里渊区：在倒格子中，以某一点为坐标原点，作所有倒格矢的垂直平分面，倒格子空间被这些平面分成许多区域，这些区域称为布里渊区。 47.费米面：K空间中，能量E为费米能EF的等能面称为费米面。 48.功函数：晶体中电子所处势阱深度E0与费米能EF之差，称为功函数 49.离子晶体：质点间通过离子键相互作用结合而成的晶体。
二、单项选择题 1、 晶体结构的基本特性是（ B ） A、各向异性 B、周期性 C、自范性 D、同一性 2、 晶体的性能特点不具有（ C ） A、各向异性 B、均一性 C、各向同性 D、对称性 3、单质半导体的晶体结构类型是（ A ）。 A、金刚石型结构B、闪锌矿型结构C、钙钛矿结构 D、密堆积结构 4、共价键的基本特点不具有( D )。 A、饱和性 B、方向性 C、键强大 D、各向同性 5、晶体中的点缺陷不包括( D )。 A、肖特基缺陷 B、佛伦克尔缺陷 C、自填隙原子 D、堆垛层错 6、离子晶体的基本特点有( C ) A、低熔点 B、高塑性 C、高强度 D、半导性 7、氯化钠晶体结构是由( B ) A、由二套面心格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成 B、由二套面心立方格子沿晶轴方向滑1/2长度套构而成 C、由二套体心立方格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成 D、由一套体心格子和一套面心格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成 8、布里渊区的特点包括( B ) A、各个布里渊区的形状都不相同 B、各布里渊区经过适当的平移，都可移到第一布里渊区且与之重合 C、每个布里渊区的体积都不相等 D、晶体结构的布喇菲格子虽然相同，但其布里渊区形状却不会相同 9、金属晶体的热传导主要是通过( A )传输实现的 A、电子 B、声子 C、光子 D、质子 10、在一维单原子链的晶格振动中，有（ A ）支声学波、（ A ）支光学波。 A、1，0 B、1，1 C、3，3 D、3，6 11、依照量子自由电子论，K空间中电子的等能面是（ A ）。 A、 球面 B、椭球面 C、抛物面 D、不规则曲面 12、根据能带理论，电子的能态密度随能量变化的趋势是随能量增高而（ D ）。 A、 单调增大 B、不变 C、单调减小 D、复杂变化 13、 周期性边界条件决定了电子的波矢K在第一布里渊区内可取值数量与晶体的初基元胞数N（ A ）。 A、相等 B、大于 C、小于 D、不一定 14、 按照费米分布，费米能级所对应的能态电子占据的几率为（ B ）。 A、1 B、0.5 C、0 15、根据能带的能量是波矢的周期函数的特点，能带的表示图式可以有三种。以下不正确的是( D )。 A、简约区图式 B、扩展区图式 C、反复图式 D、单一图式 16、量子自由电子论是建立在（ B ）的基本假设之上的。 A、周期性势场 B、恒定势场 C、无势场 17、晶体的宏观特性包括（ A ） A、各向异性 B、周期性 C、重复性 D、单一性 18、不属于半导体主要晶体结构类型的是（ D ）。 A、金刚石型结构B、闪锌矿型结构C、钙钛矿结构 D、密堆积结构 19、晶体中的线缺陷包括( C )。 A、小角晶界 B、空位 C、螺位错 D、堆垛层错 20、根据能带的能量是波矢的周期函数的特点，能带的表示图式可以有三种。图示属于( A )。 A、简约区图式 B、扩展区图式 C、重复图式 D、周期图式 21、金刚石结构是由( A ) A、由二套面心格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成 B、由二套简单立方格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成 C、由二套体心立方格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成 D、由一套体心格子和一套面心格子沿体对角线方向滑1/4长度套构而成 22、布里渊区的特点不包括( A ) A、各个布里渊区的形状都是相同的（不同的） B、各布里渊区经过适当的平移，都可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，只要布喇菲格子相同，其布里渊区形状也就相同 23、绝缘晶体的热传导是通过( B )传输实现的 A、电子 B、声子 C、光子 D、质子 24、在一维双原子链的晶格振动中，有（A）支声学波、（A）支光学波。 A、1，1 B、2，2 C、3，3 D、4，4 25、 按照费米分布，绝对0度时费米能以下的能态电子占据的几率为（ A ）。 A、1 B、0.5 C、0 26、 能带理论是建立在（ A ）的基本假设之上的。 A、周期性势场 B、恒定势场 C、无势场
三. 填空 1.晶体结构的基本特点是具有( 周期 )性和( 重复 )性. 2.离子晶体的 ( 光学波 )波会引起对远红外线的吸收. 3.描述晶体对称性可以概括为( 32 )个点群,( 230 )个空间群. 4.金属主要是依靠( 电子 )导热,而绝缘体主要依靠( 声子 )导热. 5.对一维晶体，其晶格振动仅存在( 声学 )波，而二、三维晶体振动既有( 声学 )波，又有( 光学 )波. 6.对于量子化的自由电子，其K空间中的等能面为( 球面 ). 7.费米能是指电子占据几率为( 1/2 )的电子态本征能量大小. 8.能带理论中，电子的E～K关系具有( 倒格子 )周期性. 9.对晶格常数为a的简单立方晶体,与正格矢R=ai+2aj+2ak正交的倒格子晶面族的面指数为( 122 ). 10.离子晶体的（光学波）会引起离子晶体的极化. 11.金刚石晶体的结合类型是典型的(共价结合)晶体, 它有( 6 )支格波. 12.两种不同金属接触后,费米能级高的带(正)电.
四、判断对错 1、各向异性是晶体的基本特性之一。 （ √ ） 2、单质半导体和二元化合物半导体的主要晶体结构类型为金刚石型结构和闪锌矿型结构。 （ √ ） ３、各布里渊区经过适当的平移，仍无法移到第一布里渊区且与之重合。 (× ) 4、在一维单原子链的晶格振动中，有1支光学波、无声学波。 ( × ) 5、依照能带理论，电子的能态密度随能量变化的趋势总是随能量增高而增大。（×） 6、周期性边界条件决定了电子的波矢K在第一布里渊区内可取值数量与晶体的初基元胞数N相等。 （ √） 7、同一晶体在绝对0度时的费米能大于绝对0度时以上时的费米能。（ √） 8、能带理论是建立在恒定势场的基本假设之上的。 （ ×） ９、晶体的宏观特性包括各向异性、解理性、周期性、重复性。 （ × ） １０、空位、小角晶界、螺位错、堆垛层错都是晶体中的线缺陷。 (× ) １１、共价晶体的基本特点有高强度、高硬度、高熔点。 (√ ) １２、布里渊区的特点包括A、B、C： 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，只要布喇菲格子相同，其布里渊区形状也就相同 (× ) １３、绝缘晶体的热传导是通过声子传输实现的。 (√ ) １４、在一维双原子链的晶格振动中，有1支声学波、1支光学波。 (√ ) １５、依照量子自由电子论，K空间中电子的等能面是不规则曲面。 （ × ） １６、依照量子自由电子论，态密度随能量变化的总趋势是随能量增高而增大。（√） 1７ 按照费米分布，绝对0度时费米能以下的能态电子占据的几率为0。（× ） 五、简述及问答题 1.试述晶态、非晶态、准晶、多晶和单晶的结构特征。 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。 2.晶格点阵与实际晶体结构有何区别和联系？ 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。晶格点阵与实际晶体结构的关系可总结为： 晶格点阵＋基元＝实际晶体结构 3.晶体结构可分为Bravais格子和复式格子吗？