固体物理概念
一、名词解释
1.基元,点阵,原胞,晶胞,布拉菲格子,简单格子,复式格子。 2.晶体的宏观基本对称操作,点群,螺旋轴,滑移面,空间群。 3.晶向指数,晶面指数,密勒指数,面间距,配位数,密堆积。 4.倒易点阵,倒格子原胞,布里渊区。 5.布拉格方程,劳厄方程,几何结构因子。 6.晶体的结合能,内聚能,内能,弹性模量。 7.晶格振动的简谐近似,波恩-卡门边界条件。
8.格波,晶格振动的色散关系,频隙,声学波,光学波,频谱分布函数。 9. 声子,声子热平衡分布,声子碰撞的正常过程和倒逆过程,非简谐近似。 10. 晶格振动的比热,德拜模型,爱因斯坦模型,热膨胀,热传导。 11. 费米分布,费米能,电子态密度,自由电子的比热。
12. 布洛赫波, 布洛赫定理,自由电子近似,近自由电子近似,紧束缚近似。 13. 电子能带论的三个前提,能带,能隙,价带,导带。 14.电子运动的准经典近似,电子的准动量,有效质量。
二、 问答题
1. 为什么晶体没有五次旋转轴? 2. 7大晶系是根据什么来划分的?
3. 为什么布拉菲格子里没有底心四角或面心四角?
4. 在面心立方和体心立方结构中,面原子密度最大的晶面是哪族晶面?线原子密度
最大的方向是什么晶向?
5. 为什么不能用可见光来分析晶体的结构?
6. 根据结合力的不同,可将晶体分成哪五个结合类型?它们的基本特性怎样? 7. 金刚石,氯化钠,氢晶体分别是那种结合? 8. 晶体中排斥力的主要来源是什么? 9. 固体宏观弹性的微观本质是什么?
10. 简述固体经典比热理论,爱因斯坦模型,德拜模型的优缺点。低温时,一维,
二维,三维晶格比热与温度的依赖关系怎样? 11. 求晶格振动谱时,为什么要用周期性边界条件? 12. 声子碰撞中的动量守恒和能量守恒分别表示什么含义? 13. 为什么说热膨胀由非简谐效应产生?热膨胀系数与哪些量有关? 14. 晶格的热传导系数在高温和低温时与温度的依赖关系怎样?
15. 体积为V,晶格常数为a的金刚石,其晶格振动的波矢的数目,格波的数目,
声学支与光学支的数目分别是多少?
16. 温度一定时,一个光学波的声子数多呢,还是声学波的声子数多? 17. 黄昆方程的物理意义是什么?
18. 长光学纵波和长声学纵波能否导致离子晶体的宏观极化?为什么长声学格波
等效于连续介质弹性波?
19. 为什么说长光学横波的能量量子为电磁耦合子?
20. LST关系的物理意义是什么??T?0会发生什么? 21. 自由电子的费米能与哪些因素有关?
22. 一维,二维,三维自由电子的态密度与温度关系是怎样的?
23. 低温下固体的比热与温度关系是怎样的?为什么只有费米面附近的电子对比
热有贡献?
24. 近自由电子近似和紧束缚近似的适用范围有何不同?其波函数有什么不同?
其能隙产生的原因有何不同?
25. 近自由电子近似中什么情况用简并微扰?
26. 周期场中运动的电子,在布里渊区边界, 其波矢和速度分别满足什么方程? 27. 为什么周期场中电子的能量是波矢的偶函数和周期函数? 28. 一个能带可填充多少个电子?
29. 为什么要引进电子有效质量这个物理量?
30. 有效质量为负的物理意义是什么?有有效质量与能带的宽窄有关系吗? 31. 周期场中电子的动量和准动量是一回事吗? 在什么情况下它们相同? 32. 在准经典近似下电子的准动量遵循什么方程?
33. 用能带论定性解释硅为半导体,而二价碱土金属是导体。 34. 紧束缚近似中的能带和孤立原子中电子的能级有对应关系吗? 35. 在布里渊区边界, 费米面为什么要钝化?
36. 什么是价带,空带,导带,禁带?空穴的物理量与电子的物理量有什么对应关
系?
37. 金属的电导率与什么因素有关?其电阻与温度关系怎样? 38. 什么是朗道能级?