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大学固体物理试题VIP免费

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1如何判断一个固体是否是晶体,给出你的理由。晶体有几个比较显著的特点,比如一般晶体都是有规则几何外形的固体。比如正四面体,正六面体等.像我们生活中的单晶冰糖,钻石等。另外,晶体都有固定的熔点,沸点。比如冰(0℃),海波(48℃),各种金属也是晶体,它们都有固定的一个温度使其溶解,沸腾。你可以根据这几点来判断啊。比如加热使其溶解,用温度计记录其晶体温度的变化情况,非晶体的温度是一直上升的,而晶体的温度是分为两个阶段上升的。未熔化前温度一直升高.熔化后温度不再升高,沸腾后温度继续升高。内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律做周期性重复排列构成的固体物质称为晶体。晶体的特性:(1)有规则几何外形(晶体内部质点高度有序性的周期性重复排列---本质特征);(2)有固定的熔沸点;(3)各向异性(导电性、导热性、光学性质等)。区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是:对固体进行X射线衍射实验。2证明面心立方结构的倒点阵是体心立方。293画出体心立方密勒指数为(210)面的原子结构图。4空位是晶体中常见的点缺陷,在热平衡状态下,空位的浓度可能与哪些物理量有关?请给出简单理由。在晶体中,原子是以格点平衡位置为中心振动着,一个原子的振动和周围原子的振动有密切的关系。这使原子振动的能量服从麦克斯韦-玻尔兹曼几率分布,而呈现涨落现象。当某一原子能量大到一定程度,就可能脱离正常的平衡位置,而在原格点处形成空位。空位是金属晶体点缺陷的一种,它的热平衡浓度服从玻尔兹曼分布,浓度随着温度的升高而增加。当温度升高时,集团原子的平均热能加大,导致全局平均振幅加大,因此,由于振动而能脱离金属键结合的原子数量增大,空位浓度增大。5晶格振动的波矢为什么要限制在第一布里渊区?696常温常压下硅具有金刚石结构,可以看作绝缘体。在高压下,硅呈现面心立方结构,并表现出导体的特征。分析硅发生绝缘体-金属转变的可能原因。电负性,周期表中各元素的原子吸引电子能力的一种相对标度。元素的电负性愈大,吸引电子的倾向愈大,非金属性也愈强。一般认为,电负性大于1.8的是非金属元素,小于1.8的是金属元素,在1.8左右的元素既有金属性又有非金属性。硅的电负性是1.8(以锂为1.0为准),正好位于金属与非金属的分界线上,也就是说其得电子与失电子的能力均衡,介于绝缘体与导体之间,所以单晶硅是典型的半导体。通过查看元素周期表就能发现,它位于金属与非金属的分界线上。单晶硅是重要的电子元件,就是利用了它的半导体性质。半导体一般是指连入电路后从一个方向通电可以导电,从另一个方向通电(即交换电极)不导电。将导电记为1,不导电记为0,则可进行二进制计算,这就是电子计算机的基础原理。(并且利用半导体的明显的光电效应还制成了太阳能电池板,硅原子经过光照,电子得到光子进而得到能量从而发生跃迁,从而形成电流,也就将光能转化为了电能)。7压力可以改变晶体的体积。设某晶体在零压下的费米能为E0,在压力下,该晶体的体积均匀缩小了10%,问这时的费米能是什么?(本题利用自由电子近似)8考虑某一维双原子链,原子的质量分别为M1和M2,近邻原子间以弹簧连接。本题中两原子的质量和为常数(M1+M2=常数),晶格常数为a。若在M1=0.5M2时,晶格振动的色散关系如下图所示:问:1当M1=M2时,上图中的色散关系将发生哪些明显的变化?哪些部分基本不发生变化?2当M1>>M2时,上图中的色散关系将发生哪些明显的变化?哪些部分基本不发生变化?(2)1原胞可以包含多个原子么?为什么?可以。晶格分为简单晶格和复式晶格两类。在简单晶格中,每一个原胞有一个原子;在复式晶格中,每一个原胞包含两个或更多的原子。2证明倒点阵原胞的体积(V1)与对应正点阵原胞体积(V0)满足关系:V1=(2π)3V03如何确定晶面的密勒指数?课:9密勒指数用以表示晶面的方向,又称为晶面指数1)确定某平面在直角坐标系3个轴上的截点,并以晶格常数为单位测得相应的截距。2)取截距的倒数,然后约简为3个没有公约数的整数,即将其化简成最简单的整数比。3)将此结果以(hkl)表示,即为此平面的密勒指数。4填隙原子是晶体中常见的点缺陷,在热...

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