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1、第一章无机材料物理基础o22.波函数的意义是什么？(E/-rp)屮=Aph答：自由粒子的波函数为："■根据虽子力学的一个棊本原理，也即德布罗意假设的一个很自然的推广，微观粒了的运动状态可以用一个波函数(D(x,y,z,t)来描写。为经典力学中描写宏观物体运动状态的方法完全不同，微观粒了的状态不是用坐标和动量，而是川一个波函数描写。这种新方法体现了微观粒子的波粒二彖性。波函数的意义是：波函数模的平方
2、O(r,t)
3、2表示t时刻在空间某处波的强度，或波函数模的平方表示与t时刻在空间某处单位体积内发现粒子的数冃成正比。即波的强度为极大的地方，找
4、到粒子的数目为极大，在波的强度为零的地方，找到粒子的数目为零。23.原了能级分裂的原因是什么？答：当两个原了相距很远时，每个能级都冇两个态与Z相应是二度简并；当原了相互靠近时,每个原子中的电子除受本身原了的势场作用外，又受到另一原了的势场作用；结果使二度简并的能级分裂为彼此相距很近的能级，原子靠的越近，分裂越厉害。因此原子能级分裂的原因是原了中的电了除受本身原了的势场作用外，又受到另一原了的势场作用。24儿率波的物理意义是什么？答：通过电了干涉实验知：一个粒了的多次重复行为结果与大量粒了的一次行为相同，在某处找到粒子的可能性用儿率來表示。
5、一•般不能根据描写粒子状态的波函数说明一个粒子某一时刻一定在什么地方出现，但是可以指出在空间各处找到该粒了的几率分别是多少。所以波函数也叫儿率波。如呆波函数已知，则在任一•吋刻t,粒子在空间各处的儿率分布就完全的确定下来，即粒了的运动状态就完全确定。因此，①与①①描写的是同一状态。25布洛赫定理的物理意义是什么？答：布洛赫定理：在周期性势场中运动的电了，满足薛定谒方程的波函数一定具冇如下形式:(pk(x)=vk(x)eikxvk(x)=vk(x+na)波两数的振幅为一周期性两数,说明在晶休屮各点找到电子的儿率具有周期性变化的性质，即描述了
6、品体电子围绕原子核的运动。指数部分是平面波，描述了晶体电了的共冇化运动。因此，电了不完全局限在某一个原了上,而是可以从品胞中的某一点自山的运动到其他品胞内的对应点。这利运动就是电子在品体内的共有化运动。波函数的振幅为一常数时，电子为自由电子，即在各点找到电子的儿率相同,这反映了电了在空间中的自由运动。26比较宏观物体与微观粒子的运动速度、加速度的物理意义？其结來说明什么？答：v=ds/dt(单位时间位移的变化,即位移随时间的变化率)a=d2sdt2(单位时间速度的变化，即速度随时间的变化率)说明：宏观物体在时间与位移空间运动v=(l/h)
7、dE/dk(单位波矢能量的变化，即能量随波矢的变化率)a=fd2E/h2dk2(单位波欠速度的变化，即速度随波矢的变化率)说明：微观粒子在波矢与能量空间运动。27电了的有效质量的意义是什么？答:(1)品体中的电子一方而受到外力的作用，另一方而，受到内部原子及其他电子的势场作用。(2)电了的加速度应是所冇场的综合效果。(3)内部电场计算困难。(4)引入冇效质量可使问题简单化，直接把外力和加速度联系起來，而内部的势场作用山有效质量概括。(5)解决晶体中电了在外力作用下，不涉及内部势场的作用，使问题简化。(6)冇效质量可以直接测定。28近自山电
8、子的模型是什么？答：能带论是一种近似方法。品体中的电子有两类：外层价电子和能层电子，对于外层价电子,它的能量高,相对于电子的能量，晶体势场较弱,电子的行为类似于自由电子,而把晶体势场对电子运动的彫响看作微扰，因此把晶体电子在整个晶体中的基本上是口由运动的事实出发的近似处理叫做近自山电子。对于内层电子，电子的能量较低，相对于电子的能量,晶体势场较强，因而电了基木上围绕原了核运动，而把相邻原了的影响看作微扰，因此，将从口由原子出发的近似处理叫紧束缚近似。两种近似的方法都得到品体中的电子状态不再是分立的能级，而成为一系列能带。即能带论。29费米
9、能级的意义是什么？朵质、温度对半导体的费米能级有哪些影响？答：对于晶体屮一个电了来说，它所具有的能量不确定，但对于人量的电了，在热平衡状态下,电子按照能量的大小具冇一定的统计分布规律性.即电子在不同的能级上统计分布儿率是一定的.根据能最统计理论，服从泡利不相容原理的电子遵循费米统计律•对于能最为E的一个能级被一个电子占据的儿率f（E）为f（E）=l/{l+exp[（E-EF）/kOT]}—电了的费米分布函数（EF——为费米能级）将晶体中大量的电子的集体看成一个热力学系统，由统计理论证明，费米能级是该系统的化学势。即系统处于热平衡状态，也不
10、对外界作功的情况下，系统中增加一个电子所引起系统自山能的变化为费米能级EFo杂质对•费米能级的影响対课件中的图进行说明。对于杂质浓度一定的半导体，随着温度的升高，载流了以杂质电离为主过渡到以木
