重慶科技學(xué)院固體物理導(dǎo)論試卷及答案

1、重慶科技學(xué)院固體物理導(dǎo)論試卷及答案重 慶 科 技 學(xué) 院200 /200 學(xué)年第學(xué)期考試試卷 ( )卷課程名稱 :固體物理導(dǎo)論適用專業(yè)年級 : 無機普:選課課號 :抽 (命 )題人 :符春林本卷共 3 頁,考試方式 : 閉卷筆試 ,考試時間 : 90分鐘號學(xué)線一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 總 分線題 號得 分閱卷人一、填空題 :( 本題共 8 小題 ,每空 2 分,共 32 分)1、根據(jù)固體材料中原子排列的方式可以將固體材料分為與封2、晶體結(jié)構(gòu) =基元+點陣。訂3、晶體的比熱包括比熱與電子比熱。:晶格名4、結(jié)晶學(xué)中 ,屬于立方晶系的布拉維晶胞有簡單立方,體心立方,面心立方姓三種。5、

2、密堆結(jié)構(gòu)有兩種 :六方密堆積與 立方密堆積。6、原子電負性在一個周期內(nèi)由左到右不斷升高 ,周期表由上到下 ,負電性逐漸降低。密裝7、限定波矢 q 的取值范圍在8、金屬的未滿能帶叫第一布里淵區(qū)。價帶或?qū)?。二、選擇題 :( 本題共 10 小題 ,每空 2 分,共 20 分)級班1、立方密堆積就是由 ( )層原子密堆積排列而成。業(yè)專a.1b.2c.3d.42、金剛石晶體的晶胞含有( )個原子。重慶科技學(xué)院固體物理導(dǎo)論試卷及答案a.1b.2c.4d.83、在晶體的基本對稱操作中,i 表示 ( )。a 、 1b、 2c、 3d、 44、nacl 晶體屬于 ( )。a 、離子晶體b、金屬晶體c、分子晶

3、體d、共價晶體5、原胞數(shù)為 n、每個原胞內(nèi)原子數(shù)為p 的三維晶體中晶格振動的聲學(xué)支數(shù)為( )。a.3b.3nc.3(p -1)d.3np6、已知某晶體的基矢取為a1 、a2 、a3 ,某一晶面在三個基矢上的截距分別為-1,-2,4,則該晶面的晶面指數(shù)為 ( )。a. 263b. 3 1 2c. 421d. 42 17、水的某些性能異常 (如沸點高達 373k, 熔點以上的密度異常 )都與 ( )鍵有關(guān)。a 、分子b、離子c、共價d、氫8、刃位錯的位錯線 ( )于滑移方向。a 、平行b、垂直c、相交d、無關(guān)9、( )建立了量子自由電子論。a 、特魯?shù)耣、索末菲c、德拜d、愛因斯坦10、最簡單的色

4、心為 ( )心。a 、 vb、 fc、od、 h三、判斷題 (正確打 ,錯誤打 ):( 本題共 9小題 ,每小題 2 分,共 18分)1、鹵素原子具有較大的電子親與能。()2、內(nèi)能高的晶體其熔點也必然較高。()3、金屬鍵沒有方向性與飽與性。()4、在高溫下多數(shù)采用愛因斯坦模型,在低溫下則采用德拜模型。()5、聲子數(shù)越多 ,表示晶格振動越強烈。()6、原子排列越緊密 ,配位數(shù)愈小。()重慶科技學(xué)院固體物理導(dǎo)論試卷及答案7、布拉維提出了空間點陣學(xué)說。()8、能量愈低的能帶愈 寬,能量愈高的能帶愈 窄。()9、滿帶電子不導(dǎo)電,未滿帶電子導(dǎo)電。()四、證明題:(8分)一維周期勢場中電子的波函數(shù)應(yīng)滿足布

5、洛赫定理,若晶格常數(shù)為a,電子的波函數(shù)為k ( x)sinax 。求證 :電子在這些狀態(tài)的波矢ka(8 分 )。五、計算題 : (本題共 3 小題 ,共 22 分)1、金剛石的晶格常數(shù)就是0、356nm,求最近鄰原子間的距離、平均每立方厘米中原子數(shù)與金剛石的密度。(6 分)2、nacl 與 kcl具有相同的晶體結(jié)構(gòu) ,其德拜溫度分別為 320k 與 230k。kcl 在5k 時的比熱值為 3.8102 j molk-1 , 試計算 nacl 在 5k 與 kcl 在 2k時的比熱。 (6 分)3、設(shè)晶格常數(shù) a=110-10 m,一維單原子鏈在長波極限下的傳播速度v0=3 105cm/s,求晶

6、格中格波截止頻率m 。(10 分 )重慶科技學(xué)院20_ /20_學(xué)年第學(xué)期試卷參考答案及評分標準(卷 )課程名稱 :固體物理導(dǎo)論選課課號 :適用專業(yè) /年級 :無機普抽(命)題人 :符春林考試方式 :閉卷筆試卷面總分:100分一、填空題:(本題共8 小題 ,每空2 分 ,共32 分 )1、晶體,非晶體,準晶體。2、點陣,基元。3、晶格。4、簡單立方,體心立方,面心立方。5、六方,立方。重慶科技學(xué)院固體物理導(dǎo)論試卷及答案6、升高,降低。7、第一布里淵區(qū)。8、價帶,導(dǎo)帶。二、選擇題 (本題共 10 小題 ,每空 2 分 ,共 20 分 )1、 (c)2、 (d)3、 (a)4、 (a)5、 (a)

7、6、 (c)7、 (d)8、 (b)9、 (b)10、 (b)三、判斷題 (正確打 ,錯誤打 ):( 本題共 9 小題 ,每小題 2 分 ,共 18 分 )1、 ()2、 ()3、 ()4、 ()5、 ()6、 ( )7、 ()8、 ( )9、 ()四、證明題 :(8分 )證明 :(1)根據(jù)布洛赫定理k (r rn )ik ? rnk ( r ) 得到在一維情況下電子的波函數(shù)滿足e重慶科技學(xué)院固體物理導(dǎo)論試卷及答案k ( x na)eik ?nak (x)(2分)(2)因為sin ( x na)eik ?na sin x(2分 )aa(3) 左右分別展開sin(x)cos( n )sin( x

8、)(cos nak i sin nak )(2分 )aa(4)所以ak即 k(2分 )a五、計算題 : ( 本題共 3小題 ,共 22 分)1、 (6 分 )解 : 金剛石結(jié)構(gòu)中最近鄰原子間的距離13a3r =0.356nm 0.154nm44因為每個晶胞含有8 個碳原子 ,所以每立方厘米的原子數(shù)n138 1.7710233.5610 8金剛石的密度1286.0221023633.5610g m(3.5610 10 ) 32、 (6 分 )t3解 : 對同種結(jié)構(gòu)的晶體,比熱與成正比 ,所以dnacl 在 5k 時的比熱為23033.810 21.410 2j mol k -1,320kcl 在 2k時的比熱為233.810 22.4 10 3j mol k -1,(2 分 )(2 分 )(2 分 )(2 分 )(2 分)(2 分 )5重慶科技學(xué)院固體物理導(dǎo)論試卷及答案3、 (10 分 )解 : 一維單原子鏈的色散關(guān)系為12() 2 sin qam2在長波極限下, q22() 21