固体物理试卷2015-2016

第页共页……………………………….装…………………………………订………………..……线…………….…….线……………………………………..……信息光电子科技学院2015-2016学年第一学期研究生《固体物理》课程期末考试试卷姓名学号专业题号一二三四五六七八九十总分得分一、单项选择题：（每题1分共10分）1、晶格常数为的体心立方晶格，原胞体积等于。A.B.C.D.2、面心立方密集的致密度是。A.0.76B.0.74C.0.68D.0.623、表征晶格周期性的概念是。A.原胞或布拉伐格子B.原胞或单胞C.单胞或布拉伐格子D.原胞和基元4、晶格常数为的一维单原子链，倒格子基矢的大小为。A.B.C.D.5、晶格常数为a的简立方晶格的(010)面间距为。A.aB.3aC.4aD.5a6、晶格振动的能量量子称为A.极化子B.激子C.声子D.光子7、由N个原胞组成的简单晶体，不考虑能带交叠，则每个s能带可容纳的电子数为。A.N/2B.NC.2ND.4N8、二维自由电子的能态密度，与能量的关系是正比于。第页共页A.B.C.D.9、某种晶体的费米能决定于。A.晶体的体积B.晶体中的总电子数C.晶体中的电子浓度D.晶体的形状10、晶体结构的实验研究方法是。A.X射线衍射B.中子非弹性散射C.回旋共振D.霍耳效应二、填空题（共10分，每空0.5分）1、金刚石晶体的结合类型是典型的晶体,它有支格波。金刚石晶体是格子，由两个的子晶格沿套构而成；其固体物理学原胞包含个原子，其固体物理学原胞基矢可表示，，，。2、称为布拉菲格子；倒格子基矢与正格子基矢满足称为倒格子格子。晶体的对称性可由点群表征，晶体的排列可分为种布拉菲格子，其中六角密积结构布拉菲格子。3、两种不同金属接触后,费米能级高的带电，对导电有贡献的是的电子。4、固体能带论的三个基本近似：绝热近似、单电子近似、。5．声子是格波，其能量为ħ，动量为。三、问答题（每题2分共10分）1.什么是热缺陷？简述肖特基缺陷和弗仑克尔缺陷的特点。2.根据量子理论简述电子对比热的贡献，写出表达式，并说明为什么在高温时可以不考虑电子对比热的贡献在低温时必须考虑？第页共页3.什么是回旋共振?它有什么用途？4.金属自由电子论与经典理论对金属热电子发射的功函数的微观解释有何不同，为什么？5.波矢空间与倒格空间（或倒易空间）有何关系?为什么说波矢空间内的状态点是准连续的?四、计算题（每题8分共40分）1.已知半导体InP具有闪锌矿结构,In,P两原子的距离为d=2Å,试求：（1）晶格常数；(2)原胞基矢及倒格子基矢；（3）密勒指数为（1，1，0）晶面的面间距，以及In(1,1,1)晶面与P（1，1，1）晶面的距离。2.平面正三角形晶格，相邻原子间距是a。试求正格子基矢和倒格子基矢，并画出第一布里渊区。对其只计入最近邻相互作用，试用紧束缚近似计算其s电子能带Ek、带中电子的速度vk以及能带极值附近的有效质量m。3.考虑一双原子链的晶格振动，链上最近邻原子间力常数交错的等于c和c10，令两种原子质量相同，且最近邻间距为2a，求在0k和ak处的k。并粗略画出色散关系。说明存在截止频率max的意义。4.用紧束缚方法处理面心立方晶体的s态电子，若只计最近邻的相互作用，试导出其能带为：04coscoscoscoscoscos222222yyxxzzkakakakakakaEkEAJ5.二维正方晶格的周期性势场可表示为：224coscos,VUxyaaaaax,y为晶格常数，试由自由电子近似计算布里渊区边界点处的能隙。五、课程论文（30分）