重庆科技学院固体物理导论试卷及答案

★编号：重科院（）考字第（）号第1页重庆科技学院200/200学年第学期考试试卷()卷课程名称：固体物理导论适用专业／年级：无机普选课课号：抽(命)题人：符春林本卷共3页，考试方式：闭卷笔试，考试时间：90分钟题号一二三四五六七八九十总分得分阅卷人一、填空题：（本题共8小题，每空2分，共32分）1、根据固体材料中原子排列的方式可以将固体材料分为和2、晶体结构=基元+点阵。3、晶体的比热包括晶格比热和电子比热。4、结晶学中，属于立方晶系的布拉维晶胞有简单立方，体心立方，面心立方三种。5、密堆结构有两种：六方密堆积和立方密堆积。6、原子电负性在一个周期内由左到右不断升高，周期表由上到下，负电性逐渐降低。7、限定波矢q的取值范围在第一布里渊区。8、金属的未满能带叫价带或导带。二、选择题：（本题共10小题，每空2分，共20分）1、立方密堆积是由（）层原子密堆积排列而成。A．1B．2C．3D．4专业班级：姓名：学号：密封线装订线★编号：重科院（）考字第（）号第2页2、金刚石晶体的晶胞含有（）个原子。A．1B．2C．4D．83、在晶体的基本对称操作中，i表示（）。A、1B、2C、3D、44、NaCl晶体属于（）。A、离子晶体B、金属晶体C、分子晶体D、共价晶体5、原胞数为N、每个原胞内原子数为p的三维晶体中晶格振动的声学支数为（）。A．3B．3NC．3(p-1)D．3Np6、已知某晶体的基矢取为1a、2a、3a，某一晶面在三个基矢上的截距分别为-1，-2，4，则该晶面的晶面指数为（）。A．362B．213C．124D．1247、水的某些性能异常（如沸点高达373K，熔点以上的密度异常）都与（）键有关。A、分子B、离子C、共价D、氢8、刃位错的位错线（）于滑移方向。A、平行B、垂直C、相交D、无关9、（）建立了量子自由电子论。A、特鲁德B、索末菲C、德拜D、爱因斯坦10、最简单的色心为（）心。A、VB、FC、OD、H三、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共9小题，每小题2分，共18分）1、卤素原子具有较大的电子亲和能。（）2、内能高的晶体其熔点也必然较高。（）3、金属键没有方向性和饱和性。（）★编号：重科院（）考字第（）号第3页4、在高温下多数采用爱因斯坦模型，在低温下则采用德拜模型。（）5、声子数越多，表示晶格振动越强烈。（）6、原子排列越紧密，配位数愈小。（）7、布拉维提出了空间点阵学说。（）8、能量愈低的能带愈宽，能量愈高的能带愈窄。（）9、满带电子不导电，未满带电子导电。（）四、证明题：（8分）一维周期势场中电子的波函数应满足布洛赫定理，若晶格常数为a，电子的波函数为()sinKxxa。求证：电子在这些状态的波矢Ka（8分）。五、计算题：（本题共3小题，共22分）1、金刚石的晶格常数是0.356nm，求最近邻原子间的距离、平均每立方厘米中原子数和金刚石的密度。（6分）2、NaCl和KCl具有相同的晶体结构，其德拜温度分别为320K和230K。KCl在5K时的比热值为2108.3J·mol·K-1,试计算NaCl在5K和KCl在2K时的比热。（6分）3、设晶格常数a=110-10m，一维单原子链在长波极限下的传播速度v0=3105cm/s，求晶格中格波截止频率m。（10分）★编号：重科院（）考字第（）号第4页重庆科技学院20___/20__学年第学期试卷参考答案及评分标准(卷)课程名称：固体物理导论选课课号：适用专业/年级：无机普抽（命）题人：符春林考试方式：闭卷笔试卷面总分：100分一、填空题：（本题共8小题，每空2分，共32分）1、晶体，非晶体，准晶体。2、点阵，基元。3、晶格。4、简单立方，体心立方，面心立方。5、六方，立方。6、升高，降低。7、第一布里渊区。8、价带，导带。二、选择题（本题共10小题，每空2分，共20分）1、（C）2、（D）3、（A）4、（A）5、（A）6、（C）7、（D）8、（B）9、（B）10、（B）★编号：重科院（）考字第（）号第5页三、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共9小题，每小题2分，共18分）1、（√）2、（√）3、（√）4、（√）5、（√）6、（×）7、（√）8、（×）9、（√）四、证明题：（8分）证明：（1）根据布洛赫定理()()niKRKnKrRer得到在一维情况下电子的波函数满足()()iKnaKKxnaex（2分）（2）因为sin()siniKnaxnaexaa（2分）（3）左右分别展开sin()cos()sin()(cossin)xnxnaKinaKaa（2分）（4）所以aK即Ka（2分）五、计算题：（本题共3小题，共22分）1、（6分）解：金刚石结构中最近邻原子间的距离R=nmnma154.0356.043341（2分）因为每个晶胞含有8个碳原子，所以每立方厘米的原子数23381077.181056.31n（2分）★编号：重科院（）考字第（）号第6页金刚石的密度36310231056.3)1056.3(810022.612mg（2分）2、（6分）解：对同种结构的晶体，比热与3DT成正比，所以（2分）NaCl在5K时的比热为232104.1320230108.3J·mol·K-1,（2分）KCl在2K时的比热为332104.252108.3J·mol·K-1，（2分）3、（10分）解：一维单原子链的色散关系为：122()sinsin22mqaqam（2分）在长波极限下，20q，sin22qaqa，因而（2分）1202()2qavqm（2分）1202()22maavm（2分）截止频率31301022310610Hz110mva（2分）第7页专业班级：姓名：学号：密封线