固體物理考試試卷2(廣工大版、附有參考答案)

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1、廣東工業(yè)大學(xué)考試試卷(B卷)課程名稱:固體物理基礎(chǔ)試卷滿分100分考試時間:2012年月日(第20周星期五)：名題號一二三四五六七八九十總分姓評卷得分評卷簽名復(fù)核得分復(fù)核簽名號：一、簡答題（每題4分，共40分）學(xué)1.簡述晶體的自限性參考答案：自發(fā)形成封閉幾何外形的能力。2.什么是原胞？參考答案：一個晶格最小的周期性單元，稱為原胞。3.氯化鈉NaCl晶體是由Cl-和Na+各組成一個相互重疊的面心立方子晶班級格，沿軸矢方向平移半個晶格常數(shù)a套構(gòu)而成的，其第一近鄰、第二近鄰的配位距離和配位數(shù)分別是多少？2a、a參考答案：第一和第二近鄰的配位距離分別為2；配位數(shù)分別為

2、12、6。4.簡述共價晶體的特點。電子科學(xué)與技術(shù)參考答案：完整晶體硬度大，熔點一般較高，低溫下導(dǎo)電性能較差，為絕緣體或半導(dǎo)體?；瘜W(xué)惰性大，由于飽和性、方向性，決定了原子排列只能取有限的幾種形式。業(yè)：5.金剛石原胞內(nèi)有2個原子，其格支數(shù)、聲學(xué)波支數(shù)和光學(xué)波支數(shù)各是多專少？參考答案：格波支數(shù)=2×3=6；聲學(xué)波支數(shù)=維數(shù)=3；光學(xué)波支數(shù)=6-3=36.簡述愛因斯坦模型。材能學(xué)院參考答案：假設(shè)晶體中的原子具有相同的振動，頻率一樣，都為ωE(愛因斯坦頻率)。院：學(xué)廣東工業(yè)大學(xué)試卷用紙，共6頁，第1頁7.什么叫費米能？參考答案：在體積不變的條件下，系統(tǒng)增加一個粒子所需的

3、自由能。8.什么是布洛赫函數(shù)（洛赫波）？??ik?r參考答案：具有該形式的波函數(shù)?(k,r)?U(k,r)e稱為布洛赫函數(shù)或布洛赫波。9.某惰性氣體分子原子組成的分子晶體時，其每兩個原子間相互作用能為：??12?6?u(r)??0?()?2(n)?，其中?0和?是常數(shù)，r為原子間的距離，求原子間?rr?的平衡距離r0。?126??u(r)??參考答案：令r?r0??0??1213?127??0得，原子間平衡距離r0?1（m）?rrr?00?10.闡述半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu)的基本特征。參考答案：價帶為滿帶，價帶與導(dǎo)帶之間存在較窄的禁帶，其寬度較絕緣體的窄。二、某二維晶胞

4、的基矢為：?3?a??3?a???a?ai?j,a??ai?j,c?ck1222221.求其倒格子基矢；2.畫出此晶格的第一布里淵區(qū)。（15分）參考答案：1.正格子體積：????3?a????3?a?????3?a???3?ca????a1?(a2?c)???ai?j???????ai?j???ck????ai?j?????caj?i???22????22????22??22?32?ca2?3?a????????ai?j???ck倒格子基矢：?a?c?22?23???2??b?2??2??i?3j1?323aca2??3?a????ck???ai?j???c?

5、a1?22?23?????b?2??2???i?3j2?323aca2?3?a???3?a???????ai?j?????ai?j???a2?a1?22??22?2??b?2??2???k3?32cca2廣東工業(yè)大學(xué)試卷用紙，共6頁，第2頁2.此晶格的第一布里淵區(qū)如右圖所示三、在一維雙原子晶格振動中，已知一種原子質(zhì)量為m，另一種原子質(zhì)量為M?4m，鏈上最近鄰原子間力常數(shù)均為?，且最近鄰距離為?。1.試推導(dǎo)出其色散關(guān)系；222.求光學(xué)波的最高頻率?(q)和最低頻率?(q)。（15分）maxmin參考答案：1.在一維雙原子晶格振動中，有2?dU(na)2nm???

6、[2U(na)?U((n?1)a)?U(na)]?22n2n?12n?1?dt?2?dU2n?1(na)4m???[2U(na)?U(na)?U((n?1)a)]??dt22n?12n2ni(qna??t)??U2n(na)?A1e?i[q(na?d)??t]其中方程特解為??U2n?1(na)?A2e，將其代入上述方程得：?A?m?2?2???A?e?iqa?1?eiqd?02?iqaiqd?12m??2??e?1?e???0?iqa??iqd?2??iqa??iqd2??A1e?1e?A24m??2??0e?1e4m??2?242?2iqa?iqa??4m

7、??10?m??4??2?e?e?0242?2??4m??10?m??4??2?2cosqa?0?5?9?2?8?8cosqa22??A??（聲學(xué)波）25?9??8?8cosqa?4m4m??????4m4m?5?9?2?8?8cosqa2??O??（光學(xué)波）?4m4m225?9??8?8cosqa2.由（1）可知?O??（光學(xué)波）4m4m225?9?2?當(dāng)cosqa??1即q???2k?(k?Z)時，?Omax???4m4mm225?9??16當(dāng)cosqa?1即q?2k?(k?Z)時，???omin4m4m廣東工業(yè)大學(xué)試卷用紙，共6頁，第3頁四、已知銀Ag是

8、單價金屬，它的密度為10.5g/cm3