固體物理學(xué)-試題及答案

1、學(xué)年度 第學(xué)期課程考試 試題紙* * * * * * * * * * * 學(xué) 號： 姓 名： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 學(xué) 院： 專業(yè)年級： * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 課程考試試題紙課程名稱：固體物理學(xué) 考試方式：閉卷 印刷份數(shù)：學(xué) 院：任課教

2、師：專業(yè)年級：題號一二三四五六七八總分閱卷教師得分得分一、填空題（每小題2分，共30分）1、對簡立方晶體結(jié)構(gòu)，立方體邊長為a，其最近鄰的原子數(shù)為 ，最近鄰原子的間距為 。次近鄰的原子數(shù)為 ，次近鄰原子的間距為 。 2、體心立方晶體結(jié)構(gòu)中原子球的排列方式為 (ABAB, ABCABC)，六角密排晶體結(jié)構(gòu)中原子球的排列方式為 (ABAB, ABCABC) 。3、在簡立方晶體結(jié)構(gòu)中，與(100)、(110)、(111)晶面等效的晶面數(shù)分別為 ， ， 。 4、固體結(jié)合的類型一般有：離子鍵結(jié)合、 、 、范德瓦爾斯鍵結(jié)合等。 5、固體的熱容量在常溫附近遵守杜瓏-帕蒂定律，即等于 ；在低溫下，固體的熱容量隨

3、溫度降低而 (升高，降低) 。6、由于晶格具有周期性，晶格振動具有波的形式，即 。對N個原胞組成的一維單原子鏈，其這樣的獨(dú)立波動形式有 個。 得分二、簡答與作圖題（每題10分，共20分）1、在考慮晶格振動對晶體熱容的貢獻(xiàn)時，愛因斯坦模型和德拜模型分別是怎樣的？并定性說明二者的結(jié)果。2、畫體心立方晶格結(jié)構(gòu)的金屬在(100)，(110)，(111)面上原子排列。得分三、計(jì)算題1、（10分）假設(shè)III-V 族化合物中，III 族、V 族原子都是電中性的（q*=0）求其電離度fi。 2、（10分）如果將等體積球分別排列成：（1）面心立方，（2）體心立方結(jié)構(gòu)，設(shè)x表示剛球所占體積與總體積之比，計(jì)算x的值

4、。3、（10分）對于一個二維簡單正方晶格，分別計(jì)算在其第一布里淵區(qū)頂角和該區(qū)一邊中點(diǎn)上的一個自由電子的動能。4、（20分）采用緊束縛近似，計(jì)算一維單原子晶格中，簡約布里淵區(qū)邊界電子的速度，設(shè)晶格常數(shù)為a。4、（無機(jī)非金屬專業(yè)選作，20分）求出一維近自由電子近似中，第n個能帶(n=1，2，3，4)中，簡約波數(shù)的0級波函數(shù)。一、1、6，a, 12, ；2、ABAB, ABCABC；3、3，6，4；4、共價(jià)鍵，金屬鍵； 5、3Nk或3R，降低； 6、格波，N。二、1、愛因斯坦模型：晶體中所有振動頻率一樣。高溫時與杜龍-帕替定律一致，低溫時隨溫度降低，但快于實(shí)驗(yàn)值。德拜模型：連續(xù)介質(zhì)的彈性波，頻率有分布。在高溫和低溫都與實(shí)驗(yàn)符合較好。2、， 。三、1、解：，5分；，5分。2、解：對面心立方，5分；對體心立方，5分。3、解：， ，5分；，5分。4、解：一維晶格的能帶E(k) = 0 2cos(ka)，10分；電子速度，5