点系。
16. 在实验上用什么方法分析晶体的结构？
有多种方法，其中最为直接的方法是直接应用各种合适的显微镜，AFM、SEM、TEM等，特别的STM在低温下还可以对原子分子进行操作。此外还有XRD及一些类似的方法，可以获得样品内部原子粒子的排列规则。还有可以通过拉曼光谱（Raman）测定材料的分子构成，激光诱导击穿等离子体（LIPS）可以分析原子构成。但后两者有很大普适性，不一定是（一般也不是）用来分析晶体的。 X射线衍射分析（XRD）：X射线衍射分析是利用晶体形成的X射线衍射，对物质进行内部原子在空间分布状况的结构分析方法。将具有一定波长的X射线照射到结晶性物质上时，X射线因在结晶内遇到规则排列的原子或离子而发生散射，散射的X射线在某些方向上相位得到加强，从而显示与结晶结构相对应的特有的衍射现象。衍射X射线满足布拉格方程：2dSin??n?式中：λ是X射线的波长；θ是衍射角；d是结晶面间隔；n是整数。波长λ可用已知的X射线衍射角测定，进而求得面间隔，即结晶内原子或离子的规则排列状态。将求出的衍射X射线强度和面间隔与已知的表对照，即可确定试样结晶的物质结构，此即定性分析。从衍射X射线强度的比较，可进行定量分析。本法的特点在于可以获得元素存在的化合物状态、原子间相互结合的方式，从而可进行价态分析。
晶体的X射线衍射图像实质上是晶体微观结构的一种精细复杂的变换，每种晶体的结构与其X射线衍射图之间都有着一一对应的关系，其特征X射线衍射图谱不会因为它种物质混聚在一起而产生变化，这就是X射线衍射物相分析方法的依据。物相分析、点阵常数的精确测定、晶粒尺寸和点阵畸变的测定、单晶取向和多晶织构测定。 多晶同步辐射分析： 其实就是XRD 粉末晶体衍射全谱拟合：XRD的变种 原子力显微镜（AFM）：根据扫描隧道显微镜的原理设计的高速拍摄三维图像的显微镜。可观察大分子在体内的活动变化。原子力显微镜（Atomic Force Microscope ，AFM），一种可用来研究包括绝缘体在内的固体材料表面结构的分析仪器。它通过检测待测样品表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来研究物质的表面结构及性质。将一对微弱力极端敏感的微悬臂一端固定，另一端的微小针尖接近样品，这时它将与其相互作用，作用力将使得微悬臂发生形变或运动状态发生变化。扫描样品时，利用传感器检测这些变化，就可获得作用力分布信息，从而以纳米级分辨率获得表面结构信息。 非晶体材料的X射线散射分析 透射电子显微镜（TEM）：透射电子显微镜（英语：Transmission electron microscope，缩写TEM），简称透射电镜，是把经加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射。散射角的大小与样品的密度、厚度相关，因此可以形成明暗不同的影像。通常，透射电子显微镜的分辨率为0.1～0.2nm，放大倍数为几万～百万倍，用于观察超微结构，即小于0.2μm、光学显微镜下无法看清的结构，又称“亚显微结构”。透射电子显微镜在材料科学、生物学上应用较多。由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，样品的密度、厚度等都会影响到最后的成像质量，必须制备更薄的超薄切片，通常为50～100nm。所以用透射电子显微镜观察时的样品需要处理得很薄。常用的方法有：超薄切片法、冷冻超薄切片法、冷冻蚀刻法、冷冻断裂法等。对于液体样品，通常是挂预处理过的铜网上进行观察。
成像原理：吸收像：当电子射到质量、密度大的样品时，主要的成相作用是散射作用。样品上质量厚度大的地方对电子的散射角大，通过的电子较少，像的亮度较暗。早期的透射电子
显微镜都是基于这种原理。衍射像：电子束被样品衍射后，样品不同位置的衍射波振幅分布对应于样品中晶体各部分不同的衍射能力，当出现晶体缺陷时，缺陷部分的衍射能力与完整区域不同，从而使衍射钵的振幅分布不均匀，反映出晶体缺陷的分布。相位像：当样品薄至100A以下时，电子可以穿过样品，波的振幅变化可以忽略，成像来自于相位的变化。如果样品太厚或过密，则像的对比度就会恶化，甚至会因吸收电子束的能量而被损伤或破坏。 扫描电子显微镜（SEM）：扫描电子显微镜的制造是依据电子与物质的相互作用。当一束高能的入射电子轰击物质表面时，被激发的区域将产生二次电子、俄歇电子、特征x射线和连续谱X射线、背散射电子、透射电子，以及在可见、紫外、红外光区域产生的电磁辐射。同时，也可产生电子-空穴对、晶格振动（声子）、电子振荡（等离子体）。原则上讲，利用电子和物质的相互作用，可以获取被测样品本身的各种物理、化学性质的信息，如形貌、组成、晶体结构、电子结构和内部电场或磁场等等。
电子衍射术：当电子波（具有一定能量的电子）落到晶体上时，被晶体中原子散射，各散射电子波之间产生互相干涉现象。晶体中每个原子均对电子进行散射，使电子改变其方向和波长。在散射过程中部分电子与原子有能量交换作用，电子的波长发生变化，此时称非弹性散射；若无能量交换作用，电子的波长不变，则称弹性散射。在弹性散射过程中，由于晶体中原子排列的周期性，各原子所散射的电子波在叠加时互相干涉，散射波的总强度在空间的分布并不连续，除在某一定方向外，散射波的总强度为零。表面结构。 电子显微镜（电子衍射术的应用）：电子显微镜（英语：electron microscope，简称：电镜）是利用电子与物质作用所产生之讯号来监定微区域晶体结构，微细组织，化学成份，化学键结和电子分布情况的电子光学装置。常用的有透射电子显微镜和扫描电子显微镜。与光学显微镜相比电子显微镜用电子束代替了可见光，用电磁透镜代替了光学透镜并使用荧光屏将肉眼不可见电子束成像。
电子显微镜按结构和用途可分为透射式电子显微镜（已整理）、扫描式电子显微镜（已整理）、反射式电子显微镜和发射式电子显微镜等。
电子微探针：结合运用电子显微镜技术和 X射线分光技术的电子光学式分析仪器，又称电子微区分析仪、电子探针或电子探针X射线微区分析仪。
由电子枪射出的高速电子流经过电子透镜后聚焦成直径为 1微米以下的微细电子束，其焦点落在样品表面。样品所产生的X射线由检测器检测。电子微探针与X射线分析仪的作用和结构基本相同，但是它靠扫描线圈的作用可使电子束在样品表面上扫描，因此可以得到元素在样品表面上的分布状态,并显示出图象。除X射线图象外，它还能得到背散射电子图象、吸收电子图象和透射电子图象。通过这 3种信息图象可以了解样品的表面元素的分布状态和结构等特性，因此比单独的电子显微镜的作用更为完备。 扫描隧道显微镜（STM）：隧道扫描显微技术是在1981年由宾尼和罗拉尔发明的，这种设备具有高灵敏度，并且可获得0.01nm的纵向分辨率。这种设备不但可以应用于超高真空里（UHV-STM），而且可应用于大气环境里（大气STM技术）和液体状态下（电解质STM技术）。
扫描隧道显微镜 scanning tunneling microscope 缩写为STM。它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确操扫 纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。
STM使人类第一次能够实时地观察单个原子在物质表面的排列状态和与表面电子行为有关的物化性质，在表面科学、材料科学、生命科学等领域的研究中有着重大的意义和广泛的应用前景。但是STM所观察的样品必须具有一定程度的导电性，对于半导体，观测的效果就差于导体；对于绝缘体则根本无法直接观察。
原理（这个说法很艺术）：扫描隧道显微镜的工作原理简单得出乎意料。就如同一根唱针扫过一张唱片，一根探针慢慢地通过要被分析的材料（针尖极为尖锐，仅仅由一个原子组成）。一个小小的电荷被放置在探针上，一股电流从探针流出，通过整个材料，到底层表面。当探针通过单个的原子，流过探针的电流量便有所不同，这些变化被记录下来。电流在流过一个原子的时候有涨有落，如此便极其细致地探出它的轮廓。在许多的流通后，通过绘出电流量的波动，人们可以得到组成一个网格结构的单个原子的美丽图片。
17. 为什么会有半导体，导体，绝缘体？ 18. 什么是布拉格反射？
设入射波从晶体中的平行原子平面作镜面反射反射，对每一层很少一部分辐射，再这种类似镜子的镜面反射中，其反射角等于入射角。当来自平行原子平面的反射发生相长干涉时，就得出衍射束。考虑间距为d的平行晶面，入射辐射线位于纸面平面内。相邻平行晶面反射的射线行程差是2dsinx，式中从经面开始量度。当行程差是波长的整数倍时，来自相继平面的辐射就发生了相长干涉。可以测定晶面的间距。
19. 量子力学中为什么要引入算符？
按薛定谔方程中的波函数，它本身不是可观测量，要引入相应力学量的算符作用于波函数，得到一系列本征值和这些本征值对应的概率幅，那么，测量这个力学量所可能得到的实际值，只能是上述本征值中的某一个，测得该值的概率就是上述几率幅的平方。 由于量子力学中的不确定关系，很多力学量是无法在某些表象中直接测量和计算的，而且对于同一个力学量可能对应多个本征值。比如说不能将动量直接带入到以x为变量的波函数中计算动量平均值，所以在量子力学中引入算符，并且这些算符满足一定的对易关系，使力学量的测量和计算成为可能。每一个力学量都与一个线性厄米算符相对应，对算符的每一次测量都会得到该算符的一个本征值。而且这些算符还满足一定的对易关系，使的算符之间运算也成为可能。
另一个重要原因。是引入某些算符例如角动量的升降算符、平移算符、产生和湮灭算符之后会大大的简化计算。
20. 正格子和倒格子之间关系是什么？
见11
21. 简述量子力学的基本假设。
量子力学五大公设：
1、波函数公设：微观体系的运动状态由相应的归一化波函数描述，波函数满足态的叠加原理。其平方是在某一时刻空间某一点找到粒子的概率，是一个概率幅。
2、算符公设：量子力学中所有的可观测力学量可以用一个线性厄米算符表示，算符可
以作用到波函数上并得到相应力学量的本征值，并且对算符的测量只能得到其本征值。
3、测量公设（平均值公设）：量子力学中的平均值是对力学量本征值多次测量取平均的结果。
4、薛定谔方程公设：量子力学中波函数随时间的变化满足薛定谔方程。
5、全同性原理公设：全同的多粒子体系的波函数对于任意一对粒子交换而言具有对称性：玻色子系的波函数是交换对称的，费米子系的波函数是交换反对称的。
22. 你认为量子力学的精髓是什么？
我认为量子力学的精髓是波粒二相性，量子力学从开始发展的时候就是从能量量子化开始的，后来又经过了各种发展，我认为各方各面都是建立在波粒二相性的基础之上的。而且这个基础也是其精髓所在。对于微观粒子，它既不同于经典的波，也不同于经典的粒子，他多表现出来的是一种波粒二相性，它在传播过程中表现得像一列波，而在测量的时候却只能是一个粒子，这就构成了波函数的基础，而且内在的要求了测量会使波函数坍缩，只能测量到一些粒子，并且只能是本征值，虽然不确定会出现哪个本征值但每个本征值出现的概率是确定的。波粒二相性的要求是一个粒子在传播中是一列波的样子，而且测量的时候是个粒子，表明了粒子是一个模糊的概念，也就是说它要求了粒子传播时不可以同时的具有某些特定的性质，例如位置和动量。也就是说粒子具有不确定关系。而不确定关系又决定了在量子力学中以算符来表示力学量。总之，我认为量子力学是从波粒二相性发展过来的，也最终反映为波粒二相性。
23. 什么是布里渊区？
24. 大致说明一下晶体中电阻率随温度的变化关系。剩余电阻率都来自哪？ 25. 什么是声子？什么是德拜温度？格林－埃森常数代表什么物理意义？
声子:晶格振动的能量量子。其行为像一个粒子，所以是一种准粒子。
德拜温度: 固体比热理论中的一个参量，确定了由固体原子振动所形成的弹性波可达到的最高固有频率，因美籍荷兰物理学家德拜而得名。不同固体的德拜温度不同。当温度远高于德拜温度时，固体的摩尔比热容遵循经典规律，即符合杜隆一珀替定律，是一个与构成固体的物质无关的常量。反之，当温度远低于德拜温度时，摩尔比热容将遵循量子规律，而与热力学温度的三次方成正比，随着温度接近绝对零度而迅速趋近于零，即德拜T3次方定率。
?是与晶格的非线性振动有关与?i无关的常数，称?为格林艾森常数. ?可用作检验非简谐效应的尺度。实验测定，对大多数晶体，?值一般在1～3范围内。?=0，无热膨胀现象。
晶体的状态方程(格林艾森方程)
26.Maxwell方程组的实验基础和假设是什么？
试验基础：麦克斯韦在全面地分析库仑定律、安培环路定理、毕奥—萨伐尔定律和法拉第定律的基础上（确切的还有高斯曲面积分对电磁场的应用），引入了位移电流假设，由此导致麦克斯韦电磁理论的诞生。
27.矩阵力学最早是由谁引入的？
Heisenberg