固体物理试题一2010-2011第一学期

固体物理试题（卷）（第一套）

2008级物理学一、二、三、四班;考试时间:2010-2011第一学期期末

学院 系 专业 姓名 学号 第一题 填空题: （每小题2分，共14分）。

1. 按结构划分，晶体可分为 大晶系, 共 布喇菲格子。

2．金刚石晶体是复式格子，由两个 结构的子晶格沿空间对角线位移1/4的长度套购而成，晶胞中有 个碳原子。

3、体心立方晶格的倒格子是 ，面心立方的倒格子是 。

4．共价键结合的两个基本特征是 、 。

5．测定晶格振动的振动谱的三个重要的实验方法为 、

和

6．光学波声子又可以分为纵光学波声子和横光学波声子，它们分别被称为 和 。

7. n个格点的简单晶格的振动模式中有支声学波， 支光学波。 第二题 判断题: （每小题2分，共12分. 对判断为错误的命题要进行说明）。

1. 由同种原子的密排面叠加而成的两种晶格都是复式晶格。

2. 周期性势场中，布里渊区的边界面一定是能量的不连续面。

3. 所谓晶格的振动模式是不同的单个原子的振动模式。

4. 一维和两维的晶格振动模式中不存在光学波，而在三维的晶格振动模式中存在光学波。

5、声子只携带能量，但是不携带动量。

6. 晶格热膨胀的来源是非谐作用。

第三题 简答题: （每小题6分，共24分）。

1、 原子结合成晶体时，原子的价电子产生重新分布，从而产生不同的结合力，

分析离子性、共价性、金属性和范德瓦耳斯性结合力的特点。

2、什么是固体比热的德拜模型？并简述计算结果的意义

3、简述近自由电子近似模型的思想、方法和主要结论

4. 根据能带理论简述金属、半导体和绝缘体的导电性。

第四题 证明和计算题: （每小题10分，共50分）。

1. 证明倒格矢Gh1h2h3 h1b1 h2b2 h3b3垂直于米勒指数为（h1,h2,h3）的晶面系。

2. 证明：任何晶体的宏观对称性只能有以下几种对称素：1,2,3,4,6,1,2,3,4,6 。

3. 计算两种一价离子组成的一维晶格的马德隆常数。

4. 讨论N个原胞的一维双原子链（相邻原子间距为a），其2N格波解，当

M＝m时与一维单原子链的结果一一对应。

(q)

5．计算一维单原子链的模式密度函数。（已知

原子质量，a为晶格常数， 为常数）。 4 1sinaqm2，其中m为

固体物理试题（卷）（第二套）

2008级物理学一、二、三、四班;考试时间:2010-2011第一学期期末

学院 系 专业 姓名 学号 第一题 填空题: （每小题2分，共10分）。

1. 对于立方晶系，有

2. 晶格中原子的配位数最高为，可形成两种晶格，分别为 、 。

3、体心立方晶格的倒格子是 ，面心立方的倒格子是 。

4．光学波声子又可以分为纵光学波声子和横光学波声子，它们分别被称为 和 。

5．共价键结合的两个基本特征是 、 。

6、能带的表示方法有 、 和 三种图示。

7.包含N个原胞晶格的周期势场中，每一能带所包含的k空间（波矢空间）当记及电子自旋时的状态数为 。

第二题 判断题: （每小题2分，共12分。对判断为错误的命题要进行说明）。

1. 自然界中不存在简单立方的简单晶格，但存在由其组合而成的复式晶格。

2. 晶格振动模式中的不同模之间是相互关联的。

3. 晶格热传导的来源是简谐作用。

4. 一维和两维的晶格振动模式中不存在光学波，而在三维的晶格振动模式中存在光学波。

5、声子即携带能量，也携带动量。

6. 在同一布里渊区电子的能量是连续的。

第三题 简答题: （每小题6分，共24分）。

1．什么是固体比热的爱因斯坦模型？并简述计算结果的意义。

2. 简述布洛赫定理，并说明简约波矢的物理意义、通常的取值范围及其方法。

3．简述紧束缚近似模型的思想和主要结论。

4．根据能带理论简述金属、半导体和绝缘体的导电性。

第四题 证明和计算题: （每小题10分，共50分）。

1. 证明：倒格矢Gh1h2h3 h1b1 h2b2 h3b3垂直于米勒指数为（h1,h2,h3）的晶面

系。

2. 两个2重轴之间的夹角只能为： 30, 45，60，90.

3. 计算两种一价离子组成的一维晶格的马德隆常数。

4. 讨论N个原胞的一维双原子链（相邻原子间距为a），其2N格波解，当

M＝m时与一维单原子链的结果一一对应。

5、设三维晶格的光学振动在q＝0附近的长波极限有： (q) 0 Aq2，计算其模式密度函数。