固体物理缩印版

1. 你是如何理解绝对零度时和常温下电子的平均动能十分相近这一点的？在

绝对零度时，金属中的自由（价）电子，分布在一个费米球内。在常温下，能够发生能态跃迁的仅是费米面附近的少数电子 2. 晶体膨胀时，费米能级如何变化？费米能级EFo22m(3n)22/3

3. 为什么温度升高，费米能反而降低？当T0K时，有一半量子态被电子所

占据的能级即是费米能级。温度升高，费米面附近的电子从格波获取的能量越大，跃迁到费米面以外的电子越多，电子就少于一半 4. 为什么价电子的浓度越大，价电子的平均动能就越大？费米—狄拉克统计分

布:价电子的浓度越大，价电子的平均动能就越大。电子的平均动能E正比

o于费米能EF ，而费米能又正比于电子浓度n2l3。

5. 同种金属，温度不同，是否存在电势差？两块同种金属接触后，系统的能量

o要取最小值，温度为T1的金属高于EF的部分电子将流向温度为T2的金属。

6. 为什么价电子的浓度越高，电导率越大？电导是金属通流能力的量度。通流能力取决于单位时间内通过截面积的电子数。但对导电有贡献的是费米面附近的电子。电子浓度n越高，费米球越大，对导电有贡献的电子数目多 7. 在结晶学中，晶胞按晶体的什么特性选取的？晶体结构的周期性和晶体的宏观对称性。 8. 在晶体衍射中，不能用可见光？晶体中原子间距的数量级为1010米，可见光的波长为

7.6到4.010米

79. 温度升高时 | X光波长变化时，衍射角如何？温度高，热膨胀，面间距dhkl变大

2dhklsinn波长不变时，面间距dhkl逐渐变大，衍射角逐渐变小。

10. 布洛赫函数满足(rRn)eikRn(r)， k具有波矢的意义？K/是电子的波矢

(r)a(KKh)e/hi(K/Kh)r (rRn)eikRn(r) eikRneikRn

/11. 布里渊区边界平行的晶面族对什么状态的电子具有强烈的散射作用？平行且垂直于

Kn的晶面族。k垂直于布里渊区边界的分量的模等于Kn/2

12. 在布里渊区边界上电子的能带有何特点？出现禁带；若电子所处边界与倒格矢Kn正

交，边界是Kn中垂面，则禁带宽度Eg2V(Kn) 电子等能面与布里渊区边界正交。 13. 紧束缚模型电子的能量是正还是负？s态(k)i

J(0)J(Rm)eikRm负值

n

14. 紧束缚模型下内层电子与外层的能带相比，哪个宽？s态电子紧束缚模型能带宽取决

J(Rm)i*(r)[V(r)Vat(rRm)]i(rRm)dr的大小又取决于i(r)与相邻格

点的i(rRm)的交叠程度。内小外大。外层电子的能带宽

15. 是否有与库仑力无关的晶体结合类型？共价结合，电子共享；离子晶体，正负离子的

吸引力；金属结合中，原子实依靠原子实与电子云间的库仑力；分子结合中，电偶极矩；氢键结合，氢先与负性大的原子形成共价，它再与另一个电负性大的原子结合。 16. 如何理解库仑力是原子结合的动力？原子间的排斥力是短程力，原本分离的原子拉近

的动力只能是长程力，这个长程吸引力就是库仑力。

17. 共价结合为什么 “饱和性”和“方向性”？ 价电子壳层一共有8个量子态，最多能

接纳（8—N）个电子。对电子波函数的对称轴方向，该方向上交迭的电子云密度最大。 18. 一个中性原子吸收一个电子一定要放出能量的现象？这个电子能稳定地进入原子的壳

层中，这个电子与原子核的库仑吸引能的绝对值一定大于它与其他电子的排斥能。库仑吸引能是一个负值。当中性原子变成负离子后，这个离子的能量低于中性原子能量 19. 为什么许多金属为密积结构？原子实与共有电子电子云靠得就越紧密，库仑能就越低。 20. 形成肖脱基缺陷比形成弗仑克尔缺陷所需能量低？填隙原子与其他原子的相互作用能

绝对值，比晶体表面一个原子与其他原子相互作用能的绝对值要小。

21. 金属淬火后为什么变硬？金属淬火就是增加位错。原子脱离正常格点的几率比常温时

大得多，晶体中产生大量的空位、填隙缺陷。这些点缺陷容易形成位错。

22. 位错滑移时，刃位错原子受力和螺位错原子受力特点？位错滑移，滑移的方向相垂直 23. 晶体结构对缺陷扩散有何影响？本质：布郎运动。缺陷在晶体中运动要受到晶格周期

性的限制，克服势垒阻挡，简单晶格，缺陷每跳一步的间距等于跳跃方向上的周期。 24. 一个空位花费多长时间才被复合掉？tN11e(u1E1)/kBT n10125. 自扩散系数因素？D110a2e/kBT0a2eN0/RT频率0晶格常数a激活能 zz26. 替位式杂质原子扩散系数比自扩散系数大的原因？杂质原子原子半径和电荷量不同。

畸变加大空位的几率而使得杂质原子跳向空位的等待时间减少，加快扩散速度

27. 简正振动模式？简正振动数目、格波数目或格波振动模式数目？将原子间互作用力的

泰勒级数中的非线性项忽略掉的近似称为间谐近似。由N个原子构成的晶体的晶格振动，可等效成3N个独立的谐振子的振动。每个谐振子的振动模式称为间正振动模式 28. 长光学支格波与长声学支格波差别？（光）每个原胞内的不同原子做相对振动，振动

频略较高。（声）原胞内的不同原子没有相对位移，振动频率较低 29. 声子数目？n()/kTB1ekBT1格波的声子数目与温度近似成正比。

30. 喇曼散射方法中，光子会不会产生倒逆散射？喇曼散射是光子与长光学波声子的相互

作用。长光学波声子的波矢很小，相应的动量q不大。而能产生倒逆散射的条件是光的入射波矢k与散射波矢k要大，散射角也要大。

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31. 简单晶体存在强烈的红外吸收吗？离子晶体中的长光学横波能与远红外电磁场发生强

烈耦合。简单晶格中不存在光学波

32. 爱因斯坦模型在低温下与实验存在偏差的根源是什么？光学格波在低温时对热容的贡

献非常小，贡献大的主要是长声学格波。爱因斯坦没考虑声学波对热容的贡献

33. 在甚低温下，德拜模型为什么与实验相符？低温，不仅光学波得不到激发，而且声子

能量较大的短声学格波也未被激发，激发的只是声子能量较小的长声学格波。长声学格波即弹性波。德拜模型只考虑弹性波对热容的贡献。