固體物理復(fù)習(xí)要點(diǎn)

1、固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 課課 后后 作作 業(yè)業(yè) 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 2.3已知某晶體兩相鄰原子間的互作用能可表示成 nm r b r a ru)( 求出晶體平衡時兩原子間的距離； 平衡時的二原子間的結(jié)合能； 體彈性模量； 如果m=2，n=10，晶格常數(shù)為3，晶體結(jié) 合能為4ev，試計(jì)算a和b。 5.1已知一維晶體的電子能帶可寫成： )2cos 8 1 cos 8 7 ()( 2 2 kaka ma ke 式中a是晶格常數(shù)。試求： （1）能帶的寬度； （2）電子在波矢k的狀態(tài)時的速度； （3）能帶底部和頂部電子的

2、有效質(zhì)量。 作作 業(yè)業(yè) 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 3.7.若某格波的色散關(guān)系為 2 0 cq 其晶格振動模式密度（頻率分布函數(shù)）()的表達(dá)式的表達(dá)式。 3.6.求一維單原子鏈的振動模式密度振動模式密度 3.求出長為l的一維金屬中自由電子的能態(tài)密度能態(tài)密度？ 作作 業(yè)業(yè) 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 3.11 一維復(fù)式格子中，如果 計(jì)算 1) 光學(xué)波頻率的最大值 和最小值 ，聲學(xué)波頻率 的最大值 ； 2) 相應(yīng)聲子的能量 , 和 ； 3) 如果用電磁波激發(fā)光學(xué)波，要激發(fā)的聲子所用的電磁波波 長在什么波段？ g1067. 15

3、 27 km 4 m m mn /15 o min a max o max o emax o emin a emax 作作 業(yè)業(yè) 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 222 1 (), 2 mbxna nabxnab當(dāng) ( )v x xnab當(dāng)(n-1)a+b 4.3 電子在周期場中的勢能電子在周期場中的勢能 0， 其中其中a4b， 試畫出此勢能曲線，求其平均值試畫出此勢能曲線，求其平均值. 用近自由電子近似模型求出晶體的第一個及第二個用近自由電子近似模型求出晶體的第一個及第二個 帶隙寬度帶隙寬度 是常數(shù)是常數(shù) 固體物理 solid state physics 西南

4、科技大學(xué) 0 f e 0 f e 4.7有一一維單原子鏈，間距為有一一維單原子鏈，間距為a，總長度為，總長度為na。 （1）用緊束縛近似求出原子）用緊束縛近似求出原子s態(tài)能級對應(yīng)的能帶態(tài)能級對應(yīng)的能帶e(k)函函 數(shù)。數(shù)。 （2）求出其能態(tài)密度函數(shù)的表達(dá)式。）求出其能態(tài)密度函數(shù)的表達(dá)式。 （3）如果每個原子）如果每個原子s態(tài)只有一個電子，求等于態(tài)只有一個電子，求等于t=0k的費(fèi)的費(fèi) 米能級米能級 及及處的能態(tài)密度。處的能態(tài)密度。 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 重要知識點(diǎn)重要知識點(diǎn) 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 一、晶體結(jié)構(gòu)一、

5、晶體結(jié)構(gòu) 晶體微觀結(jié)構(gòu)的描述。晶體微觀結(jié)構(gòu)的描述。 重要知識點(diǎn)：重要知識點(diǎn)： 正、倒格子間的關(guān)系。正、倒格子間的關(guān)系。 晶態(tài)、非晶態(tài)、準(zhǔn)晶、多晶和單晶晶態(tài)、非晶態(tài)、準(zhǔn)晶、多晶和單晶的區(qū)別。的區(qū)別。 布里淵區(qū)及概念布里淵區(qū)及概念 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 二、固體的結(jié)合二、固體的結(jié)合 離子，共價，金屬，分子晶體特點(diǎn)離子，共價，金屬，分子晶體特點(diǎn) 重要知識點(diǎn)：重要知識點(diǎn)： 晶體結(jié)合的基本類型。晶體結(jié)合的基本類型。 原子間的排斥作用和吸引作用有何關(guān)系原子間的排斥作用和吸引作用有何關(guān)系。 課后習(xí)題課后習(xí)題 晶體結(jié)合能晶體結(jié)合能原子的負(fù)電性原子的負(fù)電性 固體物理 s

6、olid state physics 西南科技大學(xué) 三、晶格振動理論三、晶格振動理論 重要知識點(diǎn)：重要知識點(diǎn)： “晶格振動晶格振動”理論是半經(jīng)典理論理論是半經(jīng)典理論 聲學(xué)波和光學(xué)波聲學(xué)波和光學(xué)波的區(qū)別。格波支數(shù)的關(guān)系。的區(qū)別。格波支數(shù)的關(guān)系。 長光學(xué)支格波與長聲學(xué)支格波長光學(xué)支格波與長聲學(xué)支格波的的本質(zhì)差別本質(zhì)差別。 聲子概念及其性質(zhì)、準(zhǔn)動量的原因。聲子概念及其性質(zhì)、準(zhǔn)動量的原因。 波恩波恩-卡曼邊界條件卡曼邊界條件 晶格散射中的布里淵及拉曼散射晶格散射中的布里淵及拉曼散射 晶格振動譜的確定晶格振動譜的確定 愛因斯坦模型與實(shí)驗(yàn)存在偏差的根源愛因斯坦模型與實(shí)驗(yàn)存在偏差的根源。 德拜模型在極低溫下

7、與實(shí)驗(yàn)德拜模型在極低溫下與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的異同。結(jié)果的異同。 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 四、能帶理論四、能帶理論 重要知識點(diǎn)：重要知識點(diǎn)： 近自由電子模型與緊束縛模型近自由電子模型與緊束縛模型的的特點(diǎn)特點(diǎn)。 有效質(zhì)量、空穴的意義。有效質(zhì)量、空穴的意義。 禁帶及帶隙禁帶及帶隙 課后習(xí)題課后習(xí)題 能帶論的兩個基本假設(shè)能帶論的兩個基本假設(shè) 布洛赫定理布洛赫定理 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 五，電子的輸運(yùn)性質(zhì)五，電子的輸運(yùn)性質(zhì) 重要知識點(diǎn)：重要知識點(diǎn)： 波包的特點(diǎn)波包的特點(diǎn) 電子有效質(zhì)量、速度電子有效質(zhì)量、速度 導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體能

8、帶結(jié)構(gòu)的基本特征導(dǎo)體、半導(dǎo)體和絕緣體能帶結(jié)構(gòu)的基本特征 課后習(xí)題課后習(xí)題 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 六、金屬電子論六、金屬電子論 自由電子，導(dǎo)電導(dǎo)熱 重要知識點(diǎn)：重要知識點(diǎn)： 費(fèi)米分布函數(shù)的物理意義費(fèi)米分布函數(shù)的物理意義。 費(fèi)米費(fèi)米能級。能級。 接觸電勢差接觸電勢差。 金屬自由電子論金屬自由電子論的的假設(shè)假設(shè)與與結(jié)果結(jié)果。 金屬的比熱金屬的比熱與與溫度溫度的的聯(lián)系聯(lián)系。 布洛赫電子論作了哪些基本近似？它與金布洛赫電子論作了哪些基本近似？它與金 屬自由電子論相比有哪些改進(jìn)？屬自由電子論相比有哪些改進(jìn)？ 功函數(shù)定義及特點(diǎn)功函數(shù)定義及特點(diǎn) 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 六、晶體的缺陷六、晶體的缺陷 位錯線的定義和特征位錯線的定義和特征 色心缺陷色心缺陷 柏氏矢量柏氏矢量 重要知識點(diǎn)：重要知識點(diǎn)： 晶界晶界 固體物理 solid state physics 西南科技大學(xué) 試述晶態(tài)、非晶態(tài)、準(zhǔn)晶、多晶和單晶的結(jié)構(gòu)試述晶態(tài)、非晶態(tài)、準(zhǔn)晶、多晶和單晶的結(jié)構(gòu) 特征。特征。 布洛赫電子論作了哪些基本近似？它與金屬自布洛赫電子論作了哪些基本近似？它與金屬自 由電子論相比有哪些改進(jìn)？由電子論相比有