固體物理歷年試卷

jiu2023級物理專業(yè)《固體物理學》畢業(yè)補考試卷〔40分〕請簡要答復以下問題：1、 實際的晶體構(gòu)造與空間點陣之間有何關(guān)系？2、 什么是晶體的對稱性？晶體的根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？〔10分〕某晶體具有體心立方構(gòu)造，試求其幾何構(gòu)造因子，并爭論其衍射消光規(guī)律。a，試畫出該晶格的前三個布里淵區(qū)。NSommerfeldg(E)T=0K時電子系統(tǒng)的費米能量EF?！?6分〕試由緊束縛模型的結(jié)果，導出簡立方構(gòu)造晶體S電子的能譜，并求：1、 能帶的寬度；2、 k態(tài)電子的速度；3、 能帶底部四周電子的有效質(zhì)量。〔10分〕試簡要說明導體、半導體和絕緣體的能帶構(gòu)造特點，并畫出能帶構(gòu)造示意圖。2023級物理專業(yè)《光學》畢業(yè)考試試卷一、〔40分〕填空：1、依據(jù)麥克斯韋電磁理論，光是 ，光矢量是指 空中的傳播速度是 ，而光在介質(zhì)中的傳播速度為 。2、兩束光產(chǎn)生干預的條件是 、 和 相互干預時，干預相長的條件是 ，干預相消的條件是 。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 表達式為 。5、當一束光從 介質(zhì)射向 介質(zhì)時，假設(shè)入射角滿足 反射現(xiàn)象。6、在一個光具組可能有很多光闌，其中 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ds發(fā)出的波長在～d間的光幅射ds通量 ，而 發(fā)出的總輻射通量為 。8、兩束線偏振光產(chǎn)生干預的條件是 ，在偏振光干預的光路中，當兩偏振片正交放置時，消滅干預相長的條件是 相消的條件是 。9、光通過物質(zhì)時，一般會消滅 、 和 現(xiàn)象。10、光的相速度是指 ，其值為 群速度則是指 ，其值為 。11、所謂黑體，是指其吸取比 ，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上升而 ，其峰位隨溫度上升而 。12、全部的實物粒子都具有 ，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= 統(tǒng)計意義為： 。二、〔10分〕在楊氏雙縫干預裝置中，用一很薄的云母片〔n=1.58〕掩蓋其中的一條狹縫，這時的厚度為多少？三、〔10分〕一片玻璃〔n=1.5〕外表附有一層油膜〔n=1.32，今用一波長連續(xù)可調(diào)的單色光垂679nm時，反射光再次干預相消。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其次三級明紋分別消滅在sinθ=0.20sinθ=0.30處，第四級缺級，試求：〔1〕〔2〕〔3〕五、六、

光柵常量；光柵狹縫寬度；屏上實際呈現(xiàn)的全部級數(shù)?！?0分〕高5cm12cm，凹面鏡焦距是10cm，求像的位置及高度，并作〔10分3mm550nm。七、 〔8分〕在兩個正交的抱負偏振片之間有一個偏振片以角速度ω繞光的傳播方向旋轉(zhuǎn)，假設(shè)入I0I

I0(1cos4t)。162023級電技專業(yè)A一、〔24分〕名詞解釋：二、〔24分〕簡要答復：1Si的晶體構(gòu)造和能帶構(gòu)造特點；2、什么是晶體的對稱性？描述晶體宏觀對稱性的根本對稱要素有哪些？3、什么是費密能量？為什么說在半導體物理中費密能級尤為重要？3a3a5、試簡要說明n

a 6、半導體中非平衡載流子復合的主要機制有哪些？三、〔14分〕某晶體的基矢為：試求：

a i j 1 2 2i2j a 3ai2j〔1〕〔2〕

晶面〔210〕的面間距；

2 2 ck 3〔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、NT=0K時該金屬的費密能量和每個電子的平均能量。五、〔8分〕Vx)2cos試按近自由電子模型求其第一和其次禁帶的寬度。

2xa

4cos

6xa

a為晶格周期，六、〔10分〕aEc

Ev

四周能量分別Ec

h2k23m0

h2(kk)21 Em 0

h2k216m0

3h2k2m0

k

1m

0為電子的慣性質(zhì)量。試求：禁帶寬度；導帶底電子有效質(zhì)量；價帶頂電子有效質(zhì)量；價帶電子躍遷到導帶底時準動量的變化。七、性條件，求半導體處于飽和區(qū)時的費密能級位置和載流子濃度。2023級電技專業(yè)B一、〔40分〕請簡要答復：1、 什么是空間點陣？空間點陣和晶體構(gòu)造間有何關(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、 元素半導體Ge的晶體構(gòu)造和能帶構(gòu)造各有何特點？7、 什么是施主？雜質(zhì)半導體中施主能級一般位于何處？試畫出能帶構(gòu)造示意圖。8、 半導體和導體的導電機構(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〕假設(shè)一晶體中任意兩原子的相互作用能可以表示為：u(r) a brm rnr0；晶體的結(jié)合能U0。四、〔即頻率分布函數(shù)。五、〔12分〕由緊束縛模型，求二維正方格子的s電子能譜，并求：〔1〕 能帶寬度；〕K態(tài)電子速度；〕帶底和帶頂電子有效質(zhì)量。性條件，求半導體處于飽和區(qū)時的費密能級位置和載流子濃度?！?0分300KGe47cm3900cm2/Vs1900cm2/VsGe的載流子的濃度。貴州大學2023年爭論生入學考試試題〔30分〕請簡要答復以下問題：什么是原胞？什么是晶胞？兩者有何區(qū)分和聯(lián)系？什么是晶體的對稱性？晶體按其對稱性是如何分類的？晶體的主要結(jié)合類型有哪些？什么是格波？什么是聲子？聲子的能量和動量為何值？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。分〕某晶體具有面心立方構(gòu)造，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。分〕某晶體具有金剛石構(gòu)造，試說明其所屬晶系和布喇菲格子類型，并爭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)果動身，導出體心立方晶體S電子的能譜表達式，并求：〔1〕 能帶寬度2〕k態(tài)電子的速度3〕能帶底部和能帶頂部四周電子的有效質(zhì)量8、 〔8分〕試由電子在能帶中填充的狀況，說明導體、半導體和絕緣體的本質(zhì)區(qū)分。貴州大學2023年爭論生入學考試試題〔40分〕解釋以下名詞：空間點陣和晶體構(gòu)造；復式格子和布喇菲格子。密積存和配位數(shù)；格波和聲子；聲學波和光學波；德拜比熱模型；有效質(zhì)量；刃位錯和螺位錯?！?0分〕什么是晶體的對稱性？試寫出描述晶體宏觀對稱性的根本對稱要素。按對稱性如何對晶體進展分類？〔10分〕試求面心立方晶體的幾何構(gòu)造因子，并爭論哪些晶面的衍射不會消滅？〔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。〔20分〕某晶體的原胞基矢為：

1

3 試求：

a 11

ai aj2 21 3 晶面〔210〕的面間距。

ai aj 2 2 2

a ck3〔11〕

aa1

為基矢畫出第一、其次

和第三布里淵區(qū)。N個原子組成，試求晶格振動的色散關(guān)系和模式密度?！?2分〕證明在一維周期場Vx)Vxa)中運動的電子波函數(shù)為：(