固体物理学题库docx.docx
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固体物理学题库docx
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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。
r
r
当
i
时
rr
r
2,
j
9.
满足ai
bj
2
ij
,当
i
时(i,j
1,2,3)
关系的b1,b2,b3为基矢,由
0
j
r
r
r
3
r
。
Kh
11
3构成的点阵,称为
hbh2b2
hb
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。
专业资料
.
13.晶格常数为a的简立方晶格的()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。
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.
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-·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EF,则T=0K时每个电子的平均能量为
。
40.
T0K时,在EEF0区域费米分布函数fE等于
。
二、选择
1.晶体结构的最基本特征是()
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.
A、各向异性B、周期性C、自性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()
3
2
πD.1
A.(2π)
B.(2π)C.2
7.一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、i
10.下列不属于晶体基本结合类型的是()
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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-JonesPotentia(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.TC.T2D.T3
14.有N个初基元胞的二维简单形晶格,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、E
19.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.N
3
/(2
3
D.2Na
3
/(2
3
B.2NC.Na
π)
π)
20.某种晶体的费米能决定于()
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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.4eV
22.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T
0K时,EF上电子占有几率为(
)
A.0
B.1
C.1
D.随T而变
2
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.试述晶体、非晶体、准晶体、多晶和单晶的特征性质。
4.晶格点阵与实际晶体有何区别和联系?
5.金刚石晶体的基元含有几?
其晶胞含有几个碳原子?
原胞中有几个碳原子?
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是复式格子还是简单格子?
6.分别指出简单立方、体心立方、面心立方倒易点阵类型
7.按对称类型分类,布喇菲格子的种类有几种,晶格结构的点群类型有几种,空间群有几种?
8.三维晶格包括哪七大晶系?
并写出各晶系包含的布喇菲格子。
9.画出边长为a的二维形正格子的倒格子和前三个布里渊区。
10.试述离子键、共价键、金属键、德瓦尔斯和氢键的基本特征。
11.试述半导体材料硅(锗)是如何形成晶体结合的,它们的键有些什么特点?
12.什么是声子?
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?
13.由N个原胞所组成的复式三维晶格,每个原胞有r个原子,试问晶格振动时
能得到多少支色散关系?
其波矢的取值数和模式的取值数各为多少?
14.在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?
15.什么是固体比热的德拜模型?
简述其计算结果的意义。
16.简述爱因斯坦模型及其成功、不足之处。
17.在较低温度下,德拜模型为什么与实验相符?
18.能带论作了哪些基本近似?
19.简述近自由