固体物理总复习资料及答案

《固体物理总复习资料及答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、固体物理总复习题一、填空题1．原胞是的晶格重复单元。对于布拉伐格子，原胞只包含个原子。2．在三维晶格中，对一定的波矢，有支声学波，支光学波。3．电子在三维周期性晶格中波函数方程的解具有形式，式中在晶格平移下保持不变。4．如果一些能量区域中，波动方程不存在具有布洛赫函数形式的解，这些能量区域称为；能带的表示有、、三种图式。5．按结构划分，晶体可分为大晶系，共布喇菲格子。6．由完全相同的一种原子构成的格子，格子中只有一个原子，称为格子，由若干个布喇菲格子相套而成的格子，叫做格子。其原胞中有以上的原子。7．电子占据了一个能带中的所有的状态，称该能带为；没有任何电子占据的能带，称为；导带以下的第一满

2、带，或者最上面的一个满带称为；最下面的一个空带称为；两个能带之间，不允许存在的能级宽度，称为。8.基本对称操作包括       ，       ，        三种操作。9.包含一个n重转轴和n个垂直的二重轴的点群叫         。10.在晶体中，各原子都围绕其平衡位置做简谐振动，具有相同的位相和频率，是一种最简单的振动称为          。11.具有晶格周期性势场中的电子，其波动方程为                   。12.在自由电子近似的模型中，         随位置变化小，当作    来处理。13.晶体中的电子基本上围绕原子核运动，主要受到该原子场的作用，其他原子场的

3、作用可当作     处理。这是晶体中描述电子状态的         模型。14.固体可分为          ，          ，           。15.典型的晶格结构具有简立方结构，       ，       ，       四种结构。16.在自由电子模型中，由于周期势场的微扰，能量函数将在K=        处断开，能量的突变为        。17.在紧束缚近似中，由于微扰的作用，可以用原子轨道的线性组合来描述电子共有化运动的轨道称为          ，表达式为               。18．爱因斯坦模型建立的基础是认为所有的格波都以相同的振动，忽略了频率间的差别，

4、没有考虑的色散关系。19．固体物理学原胞原子都在，而结晶学原胞原子可以在顶点也可以在即存在于。20．晶体的五种典型的结合形式是、、、、。21．两种不同金属接触后，费米能级高的带电，对导电有贡献的是的电子。22．固体能带论的三个基本假设是：、、。23．费米能量与和因素有关。二、名词解释1．声子；2.；布拉伐格子；3.布里渊散射；4.能带理论的基本假设.5．费米能；6.晶体的晶面；7.喇曼散射；8.近自由电子近似。9.晶体；10.布里渊散射；11.晶格；12.喇曼散射；三、简述题1．试说明在范德瓦尔斯结合、金属性结合、离子性结合和共价结合中，哪一种或哪几种结合最可能形成绝缘体、导体和半导体。 2

5、．什么是声子？声子与光子有什么相似之处和不同之处？3．什么是德拜温度？它有什么物理意义？4．试叙述原子能级与能带之间的对应关系。5．简述Bloch定理，解释简约波矢k的物理意义，并阐述其取值原则。6．试说明晶体结合的基本类型及其特点？7．共价结合中为什么有”饱和性”和”方向性”?8．什么是晶体热容的爱因斯坦模型和德拜模型？比较其主要结果。9．什么是晶体振动光学支和声学支格波？它们有什么本质上的区别？10．近自由电子模型与紧束缚模型各有何特点？它们有相同之处？11．金属晶体的结合力是什么？一般金属晶体具有何种结构，最大配位数为多少？12．德拜模型在低温下理论结果与实验数据符合相对较好但是仍存在

6、偏差，其产生偏差的根源是什么？13．原子间的排斥作用取决于什么原因？14．在能带顶，电子的有效质量m*为什么为负值？试解释其物理意义。15.试述固体物理学原胞和结晶学原胞的相似点和区别?16．根据结合力的不同，晶体可分为几种类型其各自的结合力分别是什么？17．爱因斯坦模型在低温下理论结果与实验数据存在偏差的根源是什么？18．什么是“空穴”？简述空穴的属性。四、推导题1.对一维简单格子，按德拜模型，求出晶格热容，并讨论高、低温极限。2.对二维简单格子，按德拜模型，求出晶格热容，并讨论高、低温极限。3.推导一维单原子链的色散关系4.推导一维双原子链的色散关系五、计算题1.已知铝为三价金属，原子量

7、为27，密度为2.7g/cm3，金属铝在T＝0K下的费米波矢、费米能和费米速度。2.已知电子在周期场中的势能为其中：，为常数。（1）画出势能曲线，并求出其平均值；（2）用近自由电子模型求出此晶体的第1及第2个禁带宽度。3．用紧束缚模型，试求解（1）面心立方点阵s态电子的紧束缚能带;（2）证明在k=0附近等能面近似为球形面，并计算有效质量m*.其中：中的,,J均为已知，且在k=0附近时，即ka<<1时，4．在一