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1、18、你认为简单晶格存在强烈的红外吸收吗?答:实验已经证实,离子晶体能强烈吸收远红外光波.这种现象产生的根源是离子晶体中的长光学横波能与远红外电磁场发生强烈耦合.简单晶格中不存在光学波,所以简单晶格不会吸收远红外光波.19、爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源是什么?答: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,属于光学支频率.但光学格波在低温时对热容的贡献非常小,低温下对热容贡献大的主要是长声学格波.也就是说爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献是爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源.20、在极低温度下,德拜模型为什么与实验
2、相符?答:在甚低温下,不仅光学波得不到激发,而且声子能量较大的短声学格波也未被激发,得到激发的只是声子能量较小的长声学格波.长声学格波即弹性波.德拜模型只考虑弹性波对热容的贡献.因此,在甚低温下,德拜模型与事实相符,自然与实验相符.21、为什么行程一个肖特基缺陷所需能量比一个弗伦克尔缺陷所需能量低?答:形成一个肖特基缺陷时,晶体内留下一个空位,晶体表面多一个原子,因此形成一个肖特基缺陷所需的能量,可以看成晶体表面一个原子与其他原子的相互作用能,和晶体内部一个原子与其他原子的相互作用能的差值,形成一个弗伦克尔缺陷是,晶体内留下一个空位,多一个填
3、隙原子,因此形成一个弗伦克尔缺陷所需的能量,可以看成晶体内部一个填隙原子与其他原子的相互作用能,和晶体内部一个原子与其他原子相互作用能的差值,填隙原子与相邻原子的距离非常小,它与其他原子的排斥力的相互作用能是负值,所以填隙原子与其它原子相互作用能的绝对值,比晶体表面一个原子与其他原子相互作用能的绝对值要小,也就是说形成一个肖特基缺陷所需能量比形成一个弗伦克尔所需能量要低。22、晶体的结合能,晶体的内能,原子间的相互作用势能有何区别。答:自由粒子结合成晶体过程中释放出的能量,或者把晶体拆散成一个个自由粒子所需要的能量,称为晶体的结合能.原子的动
4、能与原子间的相互作用势能之和为晶体的内能.在0K时,原子还存在零点振动能.但零点振动能与原子间的相互作用势能的绝对值相比小得多.所以,在0K时原子间的相互作用势能的绝对值近似等于晶体的结合能.23、原子间的排斥作用取决于什么原因?答:相邻的原子靠得很近,以至于它们内层闭合壳层的电子云发生重叠时,相邻的原子间便产生巨大排斥力.也就是说,原子间的排斥作用来自相邻原子内层闭合壳层电子云的重叠.24、原子间的排斥作用与吸引作用有何关系?这两种作用起主导作用的范围是什么起主导的范围是什么?答:在原子由分散无规的中性原子结合成规则排列的晶体过程中,吸引力
5、起到了主要作用.在吸引力的作用下,原子间的距离缩小到一定程度,原子间才出现排斥力.当排斥力与吸引力相等时,晶体达到稳定结合状态.可见,晶体要达到稳定结合状态,吸引力与排斥力缺一不可.设此时相邻原子间的距离为,当相邻原子间的距离>时,吸引力起主导作用;当相邻原子间的距离<时,排斥力起主导作用.25、共价结合为什么有饱和性和方向性?答:设N为一个原子的价电子数目,对于IVA、VA、VIA、VIIA族元素,价电子壳层一共有8个量子态,最多能接纳(8-N)个电子,形成(8-N)个共价键.这就是共价结合的“饱和性”.共价键的形成只在特定的方向上,这些方
6、向是配对电子波函数的对称轴方向,在这个方向上交迭的电子云密度最大.这就是共价结合的“方向性”.(同时参考书本第86页)26、共价结合,两原子电子云交迭产生吸引,而原子靠近时,电子云交迭会产生巨大的排斥力,如何解释?答:共价结合,形成共价键的配对电子,它们的自旋方向相反,这两个电子的电子云交迭使得体系的能量降低,结构稳定.但当原子靠得很近时,原子内部满壳层电子的电子云交迭,量子态相同的电子产生巨大的排斥力,使得系统的能量急剧增大.27、为什么许多金属为密积结构?答:金属结合中,受到最小能量原理的约束,要求原子实与共有电子电子云间的库伦能要尽可能
7、的低(绝对值尽可能的大)原子实越紧凑,原子实与共有电子电子云靠的就越紧密,库伦能就越低,所以,许多金属的结构为密积结构28、你认为固体的弹性强弱主要排斥作用决定吗,还是吸引作用决定?答:如上图所示,附近的力曲线越陡,当施加一定外力,固体的形变就越小.附近力曲线的斜率决定了固体的弹性性质.而附近力曲线的斜率主要取决于排斥力.因此,固体的弹性强弱主要由排斥作用决定.29、在布里渊区边界上电子的能带有何特点?答:电子的能带依赖于波矢的方向,在任一方向上,在布里渊区边界上,近自由电子的能带一般会出现禁带.若电子所处的边界与倒格矢正交,则禁带的宽度,是
8、周期势场的付里叶级数的系数.不论何种电子,在布里渊区边界上,其等能面在垂直于布里渊区边界的方向上的斜率为零,即电子的等能面与布里渊区边界正交.30、当电子的波矢落在