固體物理daan

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1、18、你認(rèn)為簡(jiǎn)單晶格存在強(qiáng)烈的紅外吸收嗎？答：實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí),離子晶體能強(qiáng)烈吸收遠(yuǎn)紅外光波.這種現(xiàn)象產(chǎn)生的根源是離子晶體中的長(zhǎng)光學(xué)橫波能與遠(yuǎn)紅外電磁場(chǎng)發(fā)生強(qiáng)烈耦合.簡(jiǎn)單晶格中不存在光學(xué)波,所以簡(jiǎn)單晶格不會(huì)吸收遠(yuǎn)紅外光波.19、愛(ài)因斯坦模型在低溫下與實(shí)驗(yàn)存在偏差的根源是什么？答：按照愛(ài)因斯坦溫度的定義,愛(ài)因斯坦模型的格波的頻率大約為,屬于光學(xué)支頻率.但光學(xué)格波在低溫時(shí)對(duì)熱容的貢獻(xiàn)非常小,低溫下對(duì)熱容貢獻(xiàn)大的主要是長(zhǎng)聲學(xué)格波.也就是說(shuō)愛(ài)因斯坦沒(méi)考慮聲學(xué)波對(duì)熱容的貢獻(xiàn)是愛(ài)因斯坦模型在低溫下與實(shí)驗(yàn)存在偏差的根源.20、在極低溫度下，德拜模型為什么與實(shí)驗(yàn)

2、相符？答：在甚低溫下,不僅光學(xué)波得不到激發(fā),而且聲子能量較大的短聲學(xué)格波也未被激發(fā),得到激發(fā)的只是聲子能量較小的長(zhǎng)聲學(xué)格波.長(zhǎng)聲學(xué)格波即彈性波.德拜模型只考慮彈性波對(duì)熱容的貢獻(xiàn).因此,在甚低溫下,德拜模型與事實(shí)相符,自然與實(shí)驗(yàn)相符.21、為什么行程一個(gè)肖特基缺陷所需能量比一個(gè)弗倫克爾缺陷所需能量低？答：形成一個(gè)肖特基缺陷時(shí)，晶體內(nèi)留下一個(gè)空位，晶體表面多一個(gè)原子，因此形成一個(gè)肖特基缺陷所需的能量，可以看成晶體表面一個(gè)原子與其他原子的相互作用能，和晶體內(nèi)部一個(gè)原子與其他原子的相互作用能的差值，形成一個(gè)弗倫克爾缺陷是，晶體內(nèi)留下一個(gè)空位，多一個(gè)填

3、隙原子，因此形成一個(gè)弗倫克爾缺陷所需的能量，可以看成晶體內(nèi)部一個(gè)填隙原子與其他原子的相互作用能，和晶體內(nèi)部一個(gè)原子與其他原子相互作用能的差值，填隙原子與相鄰原子的距離非常小，它與其他原子的排斥力的相互作用能是負(fù)值，所以填隙原子與其它原子相互作用能的絕對(duì)值，比晶體表面一個(gè)原子與其他原子相互作用能的絕對(duì)值要小，也就是說(shuō)形成一個(gè)肖特基缺陷所需能量比形成一個(gè)弗倫克爾所需能量要低。22、晶體的結(jié)合能，晶體的內(nèi)能，原子間的相互作用勢(shì)能有何區(qū)別。答：自由粒子結(jié)合成晶體過(guò)程中釋放出的能量,或者把晶體拆散成一個(gè)個(gè)自由粒子所需要的能量,稱(chēng)為晶體的結(jié)合能.原子的動(dòng)

4、能與原子間的相互作用勢(shì)能之和為晶體的內(nèi)能.在0K時(shí),原子還存在零點(diǎn)振動(dòng)能.但零點(diǎn)振動(dòng)能與原子間的相互作用勢(shì)能的絕對(duì)值相比小得多.所以,在0K時(shí)原子間的相互作用勢(shì)能的絕對(duì)值近似等于晶體的結(jié)合能.23、原子間的排斥作用取決于什么原因？答：相鄰的原子靠得很近,以至于它們內(nèi)層閉合殼層的電子云發(fā)生重疊時(shí),相鄰的原子間便產(chǎn)生巨大排斥力.也就是說(shuō),原子間的排斥作用來(lái)自相鄰原子內(nèi)層閉合殼層電子云的重疊.24、原子間的排斥作用與吸引作用有何關(guān)系？這兩種作用起主導(dǎo)作用的范圍是什么起主導(dǎo)的范圍是什么？答：在原子由分散無(wú)規(guī)的中性原子結(jié)合成規(guī)則排列的晶體過(guò)程中,吸引力

5、起到了主要作用.在吸引力的作用下,原子間的距離縮小到一定程度,原子間才出現(xiàn)排斥力.當(dāng)排斥力與吸引力相等時(shí),晶體達(dá)到穩(wěn)定結(jié)合狀態(tài).可見(jiàn),晶體要達(dá)到穩(wěn)定結(jié)合狀態(tài),吸引力與排斥力缺一不可.設(shè)此時(shí)相鄰原子間的距離為,當(dāng)相鄰原子間的距離>時(shí),吸引力起主導(dǎo)作用;當(dāng)相鄰原子間的距離<時(shí),排斥力起主導(dǎo)作用.25、共價(jià)結(jié)合為什么有飽和性和方向性？答：設(shè)N為一個(gè)原子的價(jià)電子數(shù)目,對(duì)于IVA、VA、VIA、VIIA族元素，價(jià)電子殼層一共有8個(gè)量子態(tài),最多能接納(8-N)個(gè)電子,形成(8-N)個(gè)共價(jià)鍵.這就是共價(jià)結(jié)合的“飽和性”.共價(jià)鍵的形成只在特定的方向上,這些方

6、向是配對(duì)電子波函數(shù)的對(duì)稱(chēng)軸方向,在這個(gè)方向上交迭的電子云密度最大.這就是共價(jià)結(jié)合的“方向性”.（同時(shí)參考書(shū)本第86頁(yè)）26、共價(jià)結(jié)合，兩原子電子云交迭產(chǎn)生吸引，而原子靠近時(shí)，電子云交迭會(huì)產(chǎn)生巨大的排斥力，如何解釋?zhuān)看穑汗矁r(jià)結(jié)合,形成共價(jià)鍵的配對(duì)電子,它們的自旋方向相反,這兩個(gè)電子的電子云交迭使得體系的能量降低,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定.但當(dāng)原子靠得很近時(shí),原子內(nèi)部滿(mǎn)殼層電子的電子云交迭,量子態(tài)相同的電子產(chǎn)生巨大的排斥力,使得系統(tǒng)的能量急劇增大.27、為什么許多金屬為密積結(jié)構(gòu)？答：金屬結(jié)合中，受到最小能量原理的約束，要求原子實(shí)與共有電子電子云間的庫(kù)倫能要盡可能

7、的低（絕對(duì)值盡可能的大）原子實(shí)越緊湊，原子實(shí)與共有電子電子云靠的就越緊密，庫(kù)倫能就越低，所以，許多金屬的結(jié)構(gòu)為密積結(jié)構(gòu)28、你認(rèn)為固體的彈性強(qiáng)弱主要排斥作用決定嗎，還是吸引作用決定？答：如上圖所示,附近的力曲線(xiàn)越陡,當(dāng)施加一定外力,固體的形變就越小.附近力曲線(xiàn)的斜率決定了固體的彈性性質(zhì).而附近力曲線(xiàn)的斜率主要取決于排斥力.因此,固體的彈性強(qiáng)弱主要由排斥作用決定.29、在布里淵區(qū)邊界上電子的能帶有何特點(diǎn)？答：電子的能帶依賴(lài)于波矢的方向,在任一方向上,在布里淵區(qū)邊界上,近自由電子的能帶一般會(huì)出現(xiàn)禁帶.若電子所處的邊界與倒格矢正交,則禁帶的寬度,是

8、周期勢(shì)場(chǎng)的付里葉級(jí)數(shù)的系數(shù).不論何種電子,在布里淵區(qū)邊界上,其等能面在垂直于布里淵區(qū)邊界的方向上的斜率為零,即電子的等能面與布里淵區(qū)邊界正交.30、當(dāng)電子的波矢落在