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固体物理复习答案概要 固体物理复习答案概要 PAGE / NUMPAGES 固体物理复习答案概要 1、晶体： 晶面有规则、对称配置，具有长程有序特点的固体。 非晶体： 在凝结过程中不经过结晶（即有序化）的阶段，原子的排列为长程无序的固体。 2、常见的几种晶格结构： 简单立方晶格、体心立方晶格、面心立方晶格、六角密排晶格、 金刚石晶格结构、 NaCl 晶格结构、 CsCl 晶格结构、 ZnS 晶格结构。 3、晶格中最小的重复单元为 原胞 。 4、简单晶格中，某一个原胞只包含一个原子，所有的原子在几何位置和化学性质上是完全 等价的。简单立方晶格、体心立方晶格和面心立方晶格均为 简单晶格 。 5、几种简单晶格的原胞基矢及原胞的体积。 简单立方晶格原胞的体积 a3 .面心立方晶格原胞的体积 a3/4，体心立方晶格原胞的体积 a3/2。 a1 a ? ? a ? ? ? i j a1 a1 a i? 2 i j k 2 a2 a ? a ? ? a ? ? ? j a2 a2 k? 2 j k i j k a3 a 2 a a ? ? ? ? ? a3 k a i j k i 2 3 2 6、复式晶格 包含两种或两种以上的等价原子（或离子） 。 常见的复式晶格有六角密排晶格、金刚石晶格、 NaCl 晶格、 CsCl 晶格、 ZnS 晶格结构 。 7、维格纳 — 塞茨原胞 ：由某一个格点为中心， 做出其与最近格点和次近格点连线的中垂面，这些中垂面所包围的空间为维格纳 — 塞茨原胞。 8、实际晶格 = 布拉伐格子（理解） + 基元（理解） 即布拉伐格子是一种数学上的抽象， 是点在空间中周期性的规则排列， 当我们以同样的方式把一组原子（也可以只是一个）安置在每个布拉伐格子的格点上，就构成了晶格。 9、理解晶列、晶向，会确定晶向指数； 晶列 ：布拉伐格子的格点可以看成分布在一系列相互平行的直线系上， 这些直线系称为晶列。 晶向 ：每一个晶列定义了一个方向，称为晶向。 10、会确定 晶面指数 ——密勒指数 密勒指数 ：某一晶面分别在三个晶轴上的截距的倒数的互质整数比称为此晶面的密勒指数。 11、由完全相同的一种原子构成的格子，格子中只有一个原子，称为 布拉伐格子 。满足 ai bj 2 2 (i j ) ij { j ) 关系的 b1,b2 ,b3 为基矢 Gh 0(i h1 b1 h2 b2 h2 b3 构 成的格子，称作 倒格子 。 由若干个布拉伐格子相套而成的格子，叫做 复式格子 。其原胞 中有两个以上的原子。 12、按 宏观 对称的结构划分，晶体分属于 7 大晶系，共 14 种布拉伐格子。 第二章 固体的结合 1、一般固体的结合可以概括为 离子性结合、共价结合、金属性结合和范德瓦尔结合 四种 基本形式。 3、原子结合成晶体时，原子的价电子产生重新分布，从而产生不同的结合力，分析离子性 结合、共价结合、金属性结合和范德瓦尔结合力的特点。 离子性结合 ：正、负离子之间靠库仑吸引力作用而相互靠近，当靠近到一定程度时， 由于泡 利不相容原理， 两个离子的闭合壳层的电子云的交叠产生强大的排斥力。 当排斥力和吸引力 相互平衡时，形成稳定的离子晶体； 共价性结合 ：靠两个原子各贡献一个电子，形成所谓的共价键； 金属性结合 ：组成晶体时， 每个原子的最外层电子为所有原子共有， 因此在结合成金属晶体 时，失去了最外层（价）电子的原子实“沉浸”在由价电子组成的“电子云”中。在这种情 况下， 电子和原子实之间存在库仑作用， 体积越小，电子云密度越高， 库仑相互作用的库仑 能愈低，表现为原子聚合起来的作用。 范德瓦耳斯结合 ：惰性元素最外层的电子为 8 个，具有球对称的稳定封闭结构。 但在某一瞬 时由于正、负电中心 不重合 而使原子呈现出瞬时偶极矩，这就会使其它原子产生感应极矩。 非极性分子晶体就是依靠这瞬时偶极矩的作用而结合的。 第三章 晶格振动与晶体的热学性质 2、在晶体中存在不同频率的振动模式，称为 晶格振动 。晶格振动的能量量子称为 声子 。 即晶格振动可以用 声子来描述， 声子 可以被激发，也可以湮灭。 3、由 N 个原子组成的一维单原子链，其振动模为 ___N__ 支格波； 4、由 N 个原子组成的一维双原子链，其振动模为 ___2N __支格波； 5、晶体由 N 个原胞构成，每个原胞中有 L 个原子，则晶体共有 ___3LN _支格波。 6 ，声子的能量和动量表示为 w 和 q 。 、声子的角频率为 7、什么是固体比热的德拜模型？ 简述其计算结果的意义。 德拜提出以连续介质的弹性波来代表格波，将布拉伐晶格看作是各向同性的连续介质， 有 1 个纵波和 2 个独立的横波。计算结果表明低温极限下： 12 4 3 1