固体物理复习题试卷

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1、W35舶2、原子间的排斥力主要是什么原因引起的？库仑斥力与泡利原理引起的3、固体呈现宏观弹性的微观本质是什么？［解答］固休受到外力作用时发卞形炎，外力撤消后形殳消失的性质称为固休的弹性.设无外力时相邻原子间的距离为当相邻原了间的距离吋，吸引力起主导作用；当相邻原了间的距离吋，排斥力起主导作用.当固体受挤压时，^ro,原子间的吸引力抗山•肴这一形变.因此，固体朵现宏观弹忡.的微观本质足原子间存在着相互作用力，这种作W力既包含着吸引力，乂包含肴排斥力.4、简述产生范德瓦斯力的三

2、个来源，为什么分子晶体是密堆积结构？答：米源：1、极件分子间的固有偶极矩产生的力称力Kecsen力；2、感应偶极矩产生的力称为Debye力：3、非极性分了•间的瞬时偶极矩产t的力称为London力。由丁•范德瓦耳斯力引起的吸引能4分子间的距离r的6次方成反比，因此，只有岀分子间的距离r很小时范德瓦戽斯力才能起作用。而分f晶体的排斥能与分广间的距离r的12次方成反比，凶此排斥能随分丁间的距离增加而迅速减少。范徳瓦耳斯力没何方向性.也小受感应电荷是否异同号的限制，因此.分了晶体的配位数越人越好。配位数越大，原子排列越密集，分子晶体的结合

3、能就越大，分子晶体就越稳定，在自然界排列最密集的晶体结构为面心V方或六方密堆积结构。5、晶体结合类型及机理。周期表中元索和化合物晶体结合的规律性。（见课本）答：结合类型及机理：离子晶体一离子键分子晶体一范德瓦尔斯力共价晶体一井价键金属晶体一金属键M键席休一氢键。6、试述共价键定义，为什么共价键具有饱和性和方向性的特点？答：共价键是化学键的一种，两个成多个原了•共同使用它们的外层电了，/I:理想情况下达到电了•逛®的状态，由此组成比较稳定和坚固的化学结构叫做共价键。当原•丫中的电了M配对后，便再不能再与笫个电丫•配对，囚此当个原•丫与

4、其他原丫结合吋，能够形成共价键的数目何一个敁人值，这个敁人值取决于它所含有的未配对的电了数。即由于共价品体的妃位数较低，所以共价键冰有饱和性的特点。另一77面，当两个原子在结合成共价键时，电子云发生交叠，交叠越厉害，共价键结合就越稳固，因此迕结合吋，必定选取电/•云交叠密坟最大的方位，这就是只价键具奋方向性的原凶。7、原胞中有p个原子，在晶体中有3支声学波3p-3支光学波。8、长光学支格波与长声学支格波本质上有何差别？答：光宁支格波的特征是每个原胞内的不同原子做相对振动，振动频申较商，它毡含了品格振动频率最高的振动模式.长声学支格波

5、的特征足原胞内的不同原子没有相对位移，原胞做整体运动，振动频率较低，它包含了晶格振动频率蛣低的振动模式，波速是一常数.任何品体都存/I•:声学支格波，伹简单品格（非复式格了）品体不存/I•:光学支格波.9、什么是爱因斯坦模型？为什么爱因斯坦模型计算的热容在低温下与实验值不符？答：爱因斯坦对晶格振动采用了一个极简单的假设，即晶格中的各原子振动都是独立的，这样所有原子振动都有向一频率。按照爱因斯坦温度的定义，爱因斯坦模型的格波的频率大约为10uft，属于光学支频率，但光学格波在低温时对热咨的贡献非常小，低温卜‘对热容贡献大的主要是长声学

6、格波.也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贝献是爱因斯坦模型在低滥下与实验存在偏差的根源.10、晶格热容的爱因斯坦模型和德拜模型各自的假设是什么？两个模型各自的优缺点分别是什么？答：S因斯坦模型假设3N个格波振动的频率相等：徳拜模塑则把晶格看作连续媒质。S因斯坦模型的优点是第一次从非经典物理学的角度解释了固体的热咎问题，所得的理论结果在能与实验结果定性的相符，且温度越髙，结果与实验越相符，缺点是迕低温卜理论位与实验位相比卜降地太快；德坪模型的优点是迕低温卜是严格

7、

8、:确的，缺点是迕髙温卜理论宂全失效。12、线缺陷主要有哪些类型？金属

9、所能承受的切应力为什么小于理论值？答：当晶格周期性的破坏是发生在晶体rt部一条线的周围近邻，这就称为线缺陷。主要类型有刃型位错和螺旋位错。刃型位错的位错线与滑移方向垂a,小角晶界上的刃型位错相互平行，小角晶界上位错相隔的距离为D=b/«，螺旋位错的位错线与滑移方向平行、儿乎所有晶体中都存在位错，正是由于这碑位错的运动导致金属在很低的外加切应力的作用下就出现滑移。因此，品体中位移的存在足造成佥属强度大大低于理论值的主要原因。13、螺位错会对晶体生长有哪些影响？答：晶体生长理论表明，为了要在完整品面丄凝结新的一层，关键在于首先要靠着涨落

10、现象在晶面上形成一个小核心，然后原子才能沿它的边缘继续集结十忪。而螺旋位错则介品而表而提供丫一个天然的牛K台阶，而目.，随右原了沿台阶的集合亇松，并不会消灭台阶，而是使台阶M前移14、线缺陷主要有哪些类型，各有什么特点？主要区别是什么