《固体物理学(黄昆)》课后习题答案(1).pdf

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1、黄昆《固体物理》黄昆《固体物理》习题解答(第一版)小木虫物理版出品2010-4序序经过和教师版shiningx版主商议，决定组织这个活动，用来帮大家汇总、解答《固体物理》习题。由物理版负责搜集、整理现有《固体物理》各种版本的习题解答，然后把有答案的习题都整理到一个电子书中。原帖网址：http://emuch.net/bbs/viewthread.php?tid=1080435在这里我们要特别感谢Abigale209、bdtlyh、shiningx、jennyge、wangzf1128、akakcolin、lxq0628、yzclus

2、ter、xiaomuchong916、冰月6110、chengran、wfliu2301、大葱1890等虫友，是他们为本版提供了答案和意见。本书后期整理工作由物理版版主小木虫：）完成。本活动从2008年12月1日发起，至今已有15个月，一直拖到现在才整理完，在此向大家表示深深的歉意。物理版的各位斑竹都是利用业余时间为大家无偿服务，由于现实中各种各样的事情，工作效率较低，还望大家能理解。本资料是小木虫物理版广大虫友和斑竹汗水的结晶，但是由于我们时间和精力有限，难免有错误和不尽人意之处，希望各位虫友不吝指教。最后，感谢各位虫友一直以来对

3、小木虫物理版的支持！同时也希望，今后能后更多的虫友来加入物理版，把这里建成大家交流的乐园！zt9780312010年4月7日目录第一章习题···························1第二章习题···························6第三章习题···························10第五章习题···························31第六章习题···························36第七章习题···························42《固体

4、物理》习题解答第一章习题1.1如果将等体积球分别排列下列结构，设x表示刚球所占体积与总体积之比，证明结构x简单立方(书P2,图1-2)π/6≈0.52体心立方(书P3,图1-3)3/8π≈0.68面心立方(书P3,图1-7)2/6π≈0.74六方密排(书P4,图1-6)2/6π≈0.74金刚石(书P5,图1-8)3/16π≈0.34解设n为一个晶胞中的刚性原子数，r表示刚性原子球半径，V表示晶胞体积，则致34πnr密度为:ρ=（设立方晶格的边长为a）r取原子球相切是的半径于是3V结构rnVρ简单立方a/21a3π/6≈0.52体心立

5、方a/21a33/8π≈0.68面心立方2a33/4a2/6π≈0.74六方密排4a32/4a2/6π≈0.74金刚石a/2232a3/16π≈0.341/2c⎛3⎞1.2证明理想的六角密堆积结构（hcp）的轴比=⎜⎟≈1.6332⎝8⎠1/222cc⎛3⎞解由1.1题，六角密排中h=a=2r−，故=⎜⎟≈1.6333322⎝8⎠1.3证明：体心立方晶格的倒格子是面心立方；面心立方晶格的倒格子是体心立方�������a×a�a×a�a×a233112解由倒格子定义b1=2π���b2=2π���b3=2π���aa⋅×aaa⋅×aa

6、a⋅×a123123123�a����a����a���体心立方格子原胞基矢a=(−++ijk),a=(i−+jk),a=(i−+jk)123222感谢大家对木虫和物理版的支持！1《固体物理》习题解答���a×a2πa���a���23倒格子基矢b1=2π���=⋅(i−+jk)×(i+−jk)aa⋅×av2212302πa2������2π��=⋅(i−+jk)(×i+−jk)=(j+k)v4a0���a×a2π���2π��31同理b2=2π���=(i+k)b3=(i+j)aa⋅×aaa123���可见由bbb,,为基矢构成的

7、格子为面心立方格子123面心立方格子原胞基矢���a=aj(+k)/21���a=ak(+i)/22���a=ai(+j)/23���a×a�2π���23倒格子基矢b1=2π���b1=(−++ijk)aa⋅×aa123�2π����2π���同理b=(i−+jk)b=(i−+jk)23aa���可见由bbb,,为基矢构成的格子为体心立方格子1233(2)π1.4证明倒格子原胞的体积为，其中v0为正格子原胞体积v0���a×a23证倒格子基矢b1=2π���aa⋅×a123���a×a31b2=2π���aa⋅×a123���a×

8、a12b3=2π���aa⋅×a123���*倒格子体积v=b⋅(b×b)012333*(2)π������*(2)πv=(a×a)(⋅a×a)(×a×a)v=032331120vv00����1.5证明：倒格子矢量G=hb+hb+h