固体物理试卷

第-1-页共4页北方民族大学试卷课程代码：c1404016课程：固体物理II（A卷）说明：可携带计算器，适用于新能源材料与器件专业。一、选择题（每小题2分，共20分）1、下列不属于晶体宏观特性的是（）。A、自限性B、晶面角守恒C、晶体的均匀性D、各向同性2、下列不属于原胞的是（）。3、体心立方晶格平均每个惯用晶胞包含（）个格点。A、1B、2C、3D、44、设某晶面系中的一晶面在基矢a1、a2、a3方向上的截距分别为0.5a1、2a2、a3，则该晶面的晶面指数为（）。A、0.5：2：1B、1：4：2C、4：1：2D、2：0.5：15、IA、IIA、IIIB负电性低的元素对电子束缚较弱，价电子易于摆脱原子束缚成为共有化电子，因此在形成晶体时便采取典型的（）。A、离子结合B、共价结合C、金属结合D、范德瓦尔斯结合6、设晶体有N个原胞，每个原胞有n个原子，晶体的维数为m，则晶格振动的波矢数目等于（）。A、NB、mNC、mNnD、mn7、下面关于晶体比热的德拜模型描述不正确的是（）。A、晶体视为连续介质，格波视为弹性波B、晶体中原子的振动是相互独立的C、有一支纵波两支横波D、晶格振动频率在0~ωD之间（ωD为德拜频率）8、随着T的增加，费米分布函数f(E)发生变化的能量范围（）。A、变宽B、变窄C、不变D、不确定9、下列能带图中是导体的是（）。a)ABC10、认为离子实在格点上固定不动，忽略了晶格振动，在导电问题上忽略了声子与布洛赫电子的作用的近似称为（）。A、近自由电子近似B、紧束缚近似C、简谐近似D、绝热近似二、填空题（每空1分，共20分）1、所有晶体的结构可以用晶格来描述，这种晶格的每个格点上附有一群原子，这样的一个原子群称为，基元在空间周期性重复排列就形成。2、为了描述晶体结构的几何规律，我们把晶体中按周期重复排列的那一部分原子抽象成一个几何点题目一二三四五六总成绩复核得分阅卷教师得分得分材料科学与工程学院专业级班姓名:学号:2015—2016学年春季学期期末考试试题------------------------------------密------------------------------------封------------------------------------线---------------------------------AvBDvCv第-2-页共4页来表示，忽略重复周期中所包含的具体结构单元内容而集中反映周期重复方式，这个从晶体结构中抽象出来几何点的集合称之为。3、如果晶体由完全相同的一种原子组成，且每个原子周围的情况完全相同，则这种原子所组成的网格称为。4、二维点阵的原胞通常取，三维点阵的原胞通常取。5、在晶格中，通过任意三个不在同一直线上的格点作一平面，称为晶面，描写晶面方位的一组数称为。6、晶体中两个原子间相互作用势能u(r)随原子间距r变化的关系式为()mnABurrr，其中mAr为，nBr为。7、振动很微弱时，原子间相对位移r较小，相互作用势能在平衡点r0出泰勒展开式中忽略掉r二次方以上的高次项，只保留到(r)2项，这一近似称为。8、声子是晶格振动的能量量子，其能量为，“准动量为。9、对给定体积的晶体，单位能量间隔的电子状态数称为。10、电子在深度为E0的势阱内，费米能级为EF，要使费米面上的电子逃离金属，至少需要从外界获得的能量为Φ=，Φ称为。11、布洛赫定理：当势场具有晶格周期性时，波动方程的解具有如下性质：()nrR。12、在能带底部，能量随波矢k的变化关系是弯曲的抛物线。13、在能带底附近，有效质量m*总是取，表示电子从外场得到的动量电子交给晶格的动量。14、以波矢k坐标r为变量组成的空间称为。三、判断题（每小题1分，共10分）1、准晶体有长程取向性，而没有长程的平移对称性。（）2、任何两个基元中相应原子周围的情况是相同的，而每一个基元中不同原子周围情况则不相同。（）3、Wigner-Seitz原胞的选取方法不是唯一的。（）4、晶体中允许的旋转对称轴只能是1，2，3，5，6度轴。（）5、金属晶体具有良好的导电性和导热性，较好的延展性，硬度大，熔点高。（）6、在长波近似的情况下，晶体可视为连续介质，格波可视为弹性波。（）7、用简谐近似理论可以解释晶体的热膨胀和热传导现象。（）8、在绝对零度时，电子的平均能量为零。（）9、在波矢远离布里渊区边界的情况下，近自由电子的能量和波函数与自由电子相近。（）10、对金属电导有贡献的只是费米面附近的电子。（）四、简答题（每小题5分，共15分）1、正、倒格子之间有哪些关系？2、晶体膨胀时，费米能级如何变化？为什么？得分得分第-3-页共4页3、简述导体、半导体和绝缘体的能带结构区别。五、证明题（10分）证明：面心立方的倒格子是体心立方。六、计算题（25分）1、求由5个原子组成的一维单原子晶格的振动频率。设原子质量为m，恢复力常数为β（只考虑近邻原子间的相互作用）。（10分）得分得分第-4-页共4页2、在最近邻近似下，用紧束缚近似导出面心立方晶体s能带的Es(k)，并计算能带宽度。（15分）