固体物理简答题.pdf

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1、第一章1.何为布拉伐格子，简单晶格、复式格子？并举例说明哪种晶体是简单格子，哪种晶体是复式格子？了解常见的几种晶体结构。lalala布拉伐格子：由112233确定的空间格子。简单晶格：每一个原胞有一个原子。复式格子：每一个原胞含有两个或更多的原子。举例：（1）简单晶格：具有体心立方晶格结构的碱金属和具有面心立方晶格结构的Au,Ag,Cu晶体都是简单晶格。（2）复式格子：NaCl晶格，CsCl晶格，金刚石，ZnS,Si,Ge等晶体结构：面心立方单胞原子数4，配位数12体心立方单胞原子数2，配位数8CsCl单胞原子数2，配位数8金刚石单胞原子数8，配位数4NaCl单胞原

2、子数na4cl4共8个，配位数62简述晶体、非晶体和准晶体的特点。晶体：原子排列是十分有规律的，主要体现是原子排列具有周期性，或称为是长程有序的。非晶体：不具有长程有序的特点,短程有序。准晶体：有长程取向性，而没有长程的平移对称性。3晶格点阵与实际晶体结构有何区别和联系？晶体点阵是一种数学抽象，其中的格点代表基元中某个原子的位置或基元质心的位置，也可以是基元中任意一个等价的点。当晶格点阵中的格点被具体的基元代替后才形成实际的晶体结构。晶格点阵与实际晶体结构的关系可总结为：晶格点阵＋基元＝实际晶体结构4结晶学原胞和固体学原胞有何不同？（何为单胞和原胞？二者有何不同？）结晶学原胞

3、（单胞）：为了同时反映晶格的对称性，常取最小重复单元(原胞)的一倍或几倍作为重复单元。固体学原胞（原胞）：一个晶格中最小重复单元，反映晶格的周期性。不同：结晶学原胞除了要考虑晶体结构的周期性外，还要反映晶体的对称性。它的结点既可以在顶角上也可以在体心或者面心处。固体物理学原胞只要求反映晶格周期性的特征，结点只在顶点上，内部和面上皆不含其他结点。而且，固体物理学原胞只含一种原子。5根据晶体的对称性进行分类，有多少种点群、空间群、布拉伐格子？32种点群，230个空间群，14种布拉伐格子，7大晶系6倒格子定义，倒格子与正格子的关系有哪些？倒格子定义：以b1,b2,b3为基矢构

4、成一个空间格子，称为倒格子。关系：2b(aa)a,a,a123123是正格基矢2b2(a3a1)a(aa)1232b(aa)3127布里渊区的定义及特点，举例说明常见的布拉伐格子的布里渊区形状？定义：在倒易点阵中，以某一格点为坐标原点，做所有倒格矢的垂直平分面，倒易空间被这些平面分成许多包围原点的多面体区域，这些区域称作布里渊区。特点：各布里渊区经过适当的平移，都可移到第一布里渊区且与之重合第二章1.晶体的典型结合方式有哪几种？并简要说明各种结合力的特点。离子性结合、共价结合、金属性结合、范德瓦尔斯结合特点：（1）

5、离子性结合：：正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近，当靠近到一定程度时，由于泡利不相容原理，两个离子的闭合壳层的电子云的交迭会产生强大的排斥力。当排斥力和吸引力相互平衡时，形成稳定的离子晶体；(2)共价结合：靠两个原子各贡献一个电子，形成共价键。（3）金属性结合：组成晶体时每个原子的最外层电子为所有原子所共有，因此在结合成金属晶体时，失去了最外层（价）电子的原子实“沉浸”在由价电子组成的“电子云”中。在这种情况下，电子云和原子实之间存在库仑作用，体积越小电子云密度越高，库仑相互作用的库仑能愈低，表现为原子聚合起来的作用。（4）范德瓦尔斯结合：惰性元素最外层的电子为8个，具

6、有球对称的稳定封闭结构。但在某一瞬时由于正、负电中心不重合而使原子呈现出瞬时偶极矩，这就会使其它原子产生感应极矩。非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的互作用而结合的。2.试述共价键的主要特点。饱和性与方向性饱和性：一个原子只能形成一定数目的共价键，每个键含有2个电子，分别来自两个原子。方向性：原子只在特定的方向上形成共价键，各个共价键之间有确定的相对取向3.当2个原子由相距很远而逐渐接近时，二原子间的力与势能是如何逐渐变化的？当2个原子由相距很远而逐渐接近时，2个原子间引力和斥力都开始增大，但首先引力大于斥力，总的作用为引力，f(r)<0，而相互作用势能u(r)逐渐减小；当2

7、个原子慢慢接近到平衡距离r0时，此时，引力等于斥力，总的作用为零，f(r)=0，而相互作用势能u(r)达到最小值；当2个原子间距离继续减小时，由于斥力急剧增大，此时，斥力开始大于引力，总的作用为斥力，f(r)>0，而相互作用势能u(r)也开始急剧增大。4.晶体的结合能,晶体的内能有何区别?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