固體物理歷年試卷

1、2001級物理專業(yè)固體物理學(xué)畢業(yè)補考試卷一、（40分）請簡要回答下列問題：1、 實際的晶體結(jié)構(gòu)與空間點陣之間有何關(guān)系？2、 什么是晶體的對稱性？晶體的基本宏觀對稱要素有哪些？3、 晶體的典型結(jié)合方式有哪幾種？ 4、 由N個原胞所組成的復(fù)式三維晶格，每個原胞內(nèi)有r個原子，試問晶格振動時其波矢的取值數(shù)和模式的取值數(shù)各為多少？5、 請寫出Bloch電子的波函數(shù)表達式并說明其物理意義。6、 晶體中的線缺陷之主要類型有哪些？7、 什么是電子的有效質(zhì)量？有何物理意義？8、 什么是空穴？其質(zhì)量和電荷各為多少？二、（10分）已知某晶體具有體心立方結(jié)構(gòu)，試求其幾何結(jié)構(gòu)因子，并討論其衍射消光規(guī)律。三、（12分）已

2、知某二維晶體具有正方結(jié)構(gòu)，其晶格常數(shù)為a，試畫出該晶格的前三個布里淵區(qū)。四、（12分）已知某一價金屬由N個原子組成，試按Sommerfeld模型求其能態(tài)密度g(E)，并求T=0K時電子系統(tǒng)的費米能量EF。五、（16分）試由緊束縛模型的結(jié)果，導(dǎo)出簡立方結(jié)構(gòu)晶體S電子的能譜，并求：1、 能帶的寬度；2、 k態(tài)電子的速度；3、 能帶底部附近電子的有效質(zhì)量。六、（10分）試簡要說明導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的能帶結(jié)構(gòu)特點，并畫出能帶結(jié)構(gòu)示意圖。2001級物理專業(yè)光學(xué)畢業(yè)考試試卷一、 （40分）填空：1、根據(jù)麥克斯韋電磁理論，光是 ，光矢量是指 ，光在真空中的傳播速度是 ，而光在介質(zhì)中的傳播速度為 。2、兩束

3、光產(chǎn)生干涉的條件是 、 和 。兩光波相互干涉時，干涉相長的條件是 ，干涉相消的條件是 。3、光在均勻各向同性介質(zhì)中沿 ，在兩種不同介質(zhì)界面處發(fā)生 和 。4、光在兩指定點間的傳播，實際的光程總是 ，其數(shù)學(xué)表達式為 。5、當(dāng)一束光從 介質(zhì)射向 介質(zhì)時，若入射角滿足 ，會發(fā)生全反射現(xiàn)象。6、在一個光具組可能有許多光闌，其中 叫有效光闌，有效光闌經(jīng)它前面系統(tǒng)所成的像叫 ，而經(jīng)它后面的系統(tǒng)所成的像叫 。7、譜幅射通量密度指 ，面積元發(fā)出的波長在間的光幅射通量 ，而發(fā)出的總輻射通量為 。8、兩束線偏振光產(chǎn)生干涉的條件是 ，在偏振光干涉的光路中，當(dāng)兩偏振片正交放置時，出現(xiàn)干涉相長的條件是 ，出現(xiàn)干涉相消的條

4、件是 。9、光通過物質(zhì)時，一般會出現(xiàn) 、 和 現(xiàn)象。10、光的相速度是指 ，其值為 ，而光的群速度則是指 ，其值為 。11、所謂黑體，是指其吸收比 ，黑體的輻出度與溫度的關(guān)系為 ，其單色輻出度的峰值隨溫度升高而 ，其峰位隨溫度升高而 。12、所有的實物粒子都具有 ，作為描述粒子特征的物理量E和P與描述波動性特征的物理量和之間的關(guān)系為：E= ，P= 。物質(zhì)波的統(tǒng)計意義為： 。 二、 （10分）在楊氏雙縫干涉裝置中，用一很薄的云母片（n=1.58）覆蓋其中的一條狹縫，這時屏幕上的第七級明條紋恰好移到屏幕中央原零級條紋的位置。如果入射光的波長為550nm，則這云母片的厚度為多少？三、 （10分）一片

5、玻璃（n=1.5）表面附有一層油膜（n=1.32），今用一波長連續(xù)可調(diào)的單色光垂直照射。當(dāng)波長為485nm時，反射光干涉相消。當(dāng)波長增為679 nm時，反射光再次干涉相消。試求油膜的厚度。四、 （12分）波長為600nm的單色光垂直入射在一光柵上，第二、三級明紋分別出現(xiàn)在sin=0.20與sin=0.30處，第四級缺級，試求：（1） 光柵常量；（2） 光柵狹縫寬度；（3） 屏上實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)。五、 （10分）高5cm的物體距凹面鏡頂點12cm，凹面鏡焦距是10cm，求像的位置及高度，并作光路圖。六、 （10分）夜間自遠處駛來來的汽車的兩前燈相距1.5m，如將人眼看成是產(chǎn)生衍射的圓孔，試估算

6、正常人在多遠處才能分辨出光源是兩個燈？設(shè)眼睛直徑為3mm，設(shè)光源發(fā)出的光波長為550nm。七、 （8分）在兩個正交的理想偏振片之間有一個偏振片以角速度繞光的傳播方向旋轉(zhuǎn)，若入射的自然光強度為，試證明透射光強為：。2002級電技專業(yè)固體與半導(dǎo)體物理學(xué)期末試卷A一、 （24分）名詞解釋：晶胞和原胞；聲學(xué)波和光學(xué)波；布洛赫定理；有效質(zhì)量；回旋共振；簡并半導(dǎo)體；二、 （24分）簡要回答：1、 試簡要說明元素半導(dǎo)體Si的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)特點；2、 什么是晶體的對稱性？描述晶體宏觀對稱性的基本對稱要素有哪些？3、 什么是費密能量？為什么說在半導(dǎo)體物理中費密能級尤為重要？4、 導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕絕緣體有何本

7、質(zhì)區(qū)別？試分別畫出其能帶結(jié)構(gòu)示意圖。5、 試簡要說明n半導(dǎo)體中費密能級與雜質(zhì)濃度和溫度的關(guān)系。6、 半導(dǎo)體中非平衡載流子復(fù)合的主要機制有哪些？三、 （14分）已知某晶體的基矢為： 試求：（1） 倒格子基矢和倒格子原胞體積；（2） 晶面（210）的面間距；（3） 以前兩個基矢構(gòu)成二維晶格，試畫出其第一、二、三布區(qū)。四、 （10分）已知某金屬晶體由N個二價原子組成，試求其能態(tài)密度表達式，并求T=0K時該金屬的費密能量和每個電子的平均能量。五、 （8分）某一維晶體原子間互作用勢為：式中a為晶格周期，試按近自由電子模型求其第一和第二禁帶的寬度。六、 （10分）設(shè)晶格常數(shù)為a的一維晶格，導(dǎo)帶極小值附近能

8、量和價帶極大值附近能量分別的為：和式中為常數(shù)，為電子的慣性質(zhì)量。試求：（1） 禁帶寬度；（2） 導(dǎo)帶底電子有效質(zhì)量；（3） 價帶頂電子有效質(zhì)量；（4） 價帶電子躍遷到導(dǎo)帶底時準(zhǔn)動量的變化。七、 （10分）已知p型半導(dǎo)體中受主濃度為NA，試由熱平衡態(tài)下載流子濃度表達式和半導(dǎo)體的電中性條件，求半導(dǎo)體處于飽和區(qū)時的費密能級位置和載流子濃度。2002級電技專業(yè)固體與半導(dǎo)體物理學(xué)期末試卷B一、 （40分）請簡要回答：1、 什么是空間點陣？空間點陣和晶體結(jié)構(gòu)間有何關(guān)系？2、 什么是晶體的對稱性？試畫出三次旋轉(zhuǎn)反演軸的投影圖并給出其等效對稱要素。3、 什么是格波？什么是聲子？晶格振動時格波的波矢取值數(shù)和模式

9、取值數(shù)各為多少?4、 在周期場中運動的電子其波函數(shù)和能譜各有何特點？5、 什么是位錯？其主要類型是什么？各有何特點？6、 元素半導(dǎo)體Ge的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)各有何特點？7、 什么是施主？雜質(zhì)半導(dǎo)體中施主能級一般位于何處？試畫出能帶結(jié)構(gòu)示意圖。8、 半導(dǎo)體和導(dǎo)體的導(dǎo)電機構(gòu)有何不同？二、 （8分）試證明面心立方的倒格子為體心立方。三、 （10分）若一晶體中任意兩原子的相互作用能可以表示為：式中a、b為與晶體結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)，試求：（1） 平衡間距；（2） 晶體的結(jié)合能。四、 （10分）試討論由N個原子組成的一維原子鏈的晶格振動，并求其色散關(guān)系和模式密度（即頻率分布函數(shù)）。五、 （12分）由緊束縛模型

10、，求二維正方格子的s電子能譜，并求：（1） 能帶寬度；（2） K態(tài)電子速度；（3） 帶底和帶頂電子有效質(zhì)量。六、 （10分）已知n型半導(dǎo)體中受主濃度為ND，試由熱平衡態(tài)下載流子濃度表達式和半導(dǎo)體的電中性條件，求半導(dǎo)體處于飽和區(qū)時的費密能級位置和載流子濃度。七、 （10分）300K時，Ge的本征電阻率為47，如電子和空穴遷移率分別為3900和1900，試求本征Ge的載流子的濃度。貴州大學(xué) 2003年研究生入學(xué)考試試題1. （30分）請簡要回答下列問題：（1）什么是原胞？什么是晶胞？兩者有何區(qū)別和聯(lián)系？（2）什么是晶體的對稱性？晶體按其對稱性是如何分類的？（3）晶體的主要結(jié)合類型有哪些？（4）什么

11、是格波？什么是聲子？聲子的能量和動量為何值？（5）什么是晶體缺陷？晶體中熱缺陷的主要類型有哪些？2、（8分）試證明在晶體中不存在5次旋轉(zhuǎn)軸的對稱性。3、（12分）某晶體具有面心立方結(jié)構(gòu)，試寫出具有對稱性特征的一組原胞基矢，并求其倒格子基矢，原胞體積和中心布里淵區(qū)體積。4、（10分）已知某晶體具有金剛石結(jié)構(gòu)，試說明其所屬晶系和布喇菲格子類型，并討論該晶體衍射時的消光規(guī)律。5、（10分）某一價金屬由N個原胞組成，試求T=0K時該的費密能量和電子的平均能量。6、（10分）試分析周期場中運動的電子的波函數(shù)和能譜特點。7、（12分）試由緊束縛模型的結(jié)果出發(fā)，導(dǎo)出體心立方晶體S電子的能譜表達式，并求：（1

12、）能帶寬度；（2）k態(tài)電子的速度；（3）能帶底部和能帶頂部附近電子的有效質(zhì)量。8、（8分）試由電子在能帶中填充的情況，說明導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體的本質(zhì)區(qū)別。貴州大學(xué) 2004年研究生入學(xué)考試試題一、 （40分）解釋下列名詞：（1） 空間點陣和晶體結(jié)構(gòu)；（2） 復(fù)式格子和布喇菲格子。（3） 密堆積和配位數(shù)；（4） 格波和聲子；（5） 聲學(xué)波和光學(xué)波；（6） 德拜比熱模型；（7） 有效質(zhì)量；（8） 刃位錯和螺位錯。二、（10分）什么是晶體的對稱性？試寫出描述晶體宏觀對稱性的基本對稱要素。按對稱性如何對晶體進行分類？三、（10分）試求面心立方晶體的幾何結(jié)構(gòu)因子，并討論哪些晶面的衍射不會出現(xiàn)？四、（10分）試說明金剛石的結(jié)合類型，并簡要說明軌道雜化的概念。五、（20分）已知某晶體的原胞基矢為： 試求：（9） 倒格子基矢和倒格子原胞體積；（10） 晶面（210）的面間距。（11） 以為基矢畫出第一、第二和第三布里淵區(qū)。六、（12分）已知某一維單原子鏈由質(zhì)量為m，晶格常數(shù)為a，相鄰原子間互作用力常數(shù)為的N個原子組成，試求晶格振動的色散關(guān)系和模式密度。七、（12分）證明在一維周期場中運動的電子波函數(shù)為：，其