固体物理期末复习提纲终极版.docxVIP

《固体物理》期末复习要点 第一章 1.晶体、非晶体、准晶体定义 晶体：原子排列具有长程有序的特点。 非晶体：原子排列呈现近程有序，长程无序的特点。 准晶体：其特点是介于晶体与非晶体之间。 2.晶体的宏观特征 1）自限性 2）解理性 3）晶面角守恒 4）各向异性 5）均匀性 6）对称性 7）固定的熔点 3.晶体的表示，什么是晶格，什么是基元，什么是格点 晶格：晶体的内部结构可以概括为是由一些相同的点在空间有规则地做周期性无限分布，这些点的总体称为晶格。 基元：若晶体有多种原子组成，通常把由这几种原子构成晶体的基本结构单元称为基元。 格点：格点代表基元的重心的位置。 4.正格和倒格之间的关系,熟练掌握典型晶体的倒格矢求法 5.典型晶体的结构及基矢表示 6.熟练掌握晶面的求法、晶列的求法，证明面间距公式 7.什么是配位数，典型结构的配位数，如何求解典型如体心、面心的致密度。 一个粒子周围最近邻的粒子数称为配位数。 面心：12 体心：8 氯化铯（CsCl）：8 金刚石：4 氯化钠（NaCl）：6 8.什么是对称操作，有多少种独立操作，有几大晶系，有几种布拉维晶格，多少个空间群。 对称操作： 使晶体自身重合的动作。 独立操作：有8种独立操作，即 1 ，2 ，3 ，4 ，6 ，i ，m ， 根据对称性，晶体可分为7大晶系， 14种布拉维晶格，230个空间群。 9.能写出晶体和布拉维晶格 10.了解X射线衍射的三种实验方法及其基本特点 1）劳厄法：单晶体不动，入射光方向不变。 2）转动单晶法：X射线是单色的，晶体转动。 3）粉末法：单色X射线照射多晶试样。 11.会写布拉格反射公式 12.什么是几何结构因子。 几何结构因子：原胞内所有原子的散射波，在所考虑方向上的振幅与一个电子的散射波的振幅之比。 第二章 1.什么结合能，其定位公式 晶体的结合能就是将自由的原子(离子或分子) 结合成晶体时所释放的能量。 2.掌握原子间相互作用势能公式，及其曲线画法。 3.什么叫电离能、亲和能、负电性 电离能：中性原子失去电子成为价离子时所需要的能量。 电子亲和能：中性原子获得电子成为-1价离子时所放出的能量。 负电性：负电性=0.18(电离能+亲和能)，原子的负电性的大小表示原子得失电子能力的强弱。 4.掌握5大晶体基本结合类型和特点，并知道对应的例子。 晶体类型结构结合力例子离子晶体负电性相差较大的原子+库仑作用力。离子键氯化钠非极性分子晶体具有饱和电结构的原子或分子+ 范德瓦尔斯-伦敦力。范德瓦尔斯-伦敦力。二氧化碳原子晶体第Ⅳ族、第Ⅴ族、第Ⅵ族、第Ⅶ族元素都可以形成原子晶体。共价键金刚石金属晶体第Ⅰ 族、第Ⅱ 族及过渡元素晶体都是典型的金属晶体。金属键金、银氢键晶体氢原子同时与两个负电性较大，而原子半径较小的原子(O、 F、 N等) 结合，构成氢键。氢键水 第三章 1.什么是格波，什么是声子，满足的统计规律 格波：晶体中的原子都在它的平衡位置附近不断地作微振动，由于原子间的相互关联，以晶体的周期性，这种原子振动在晶体中形成格波。 声子：晶格振动的能量量子。 统计规律如下：（ni为平均声子数，ωi为频率。） 2.熟练掌握一维晶格不同类型原子链色散关系的求解过程 3.掌握波矢数、振动模式、频率数目和自由度的关系，并能用于求解具体的例子 4.知道长波近似、光学波、声学波、极化声子、电磁声子等含义 长波近似：在长波近似下，格波的波长远大于原子间距，晶格就像一个连续的介质。 光学波：因该格波可用光波的电磁场来激发，所以称这种格波为光学波。 声学波：单原子链中传播的长格波叫声学波，其为连续介质的弹性波。 极化声子：因为长光学波是极化波，且只有长光学纵波才伴随着宏观的极化电场，所以长光学纵波声子称为极化声子。电磁声子：长光学横波与电磁场相耦合，它具有电磁性质，称长光学横波声子为电磁声子。 5. 知道确定晶格振动谱的三种方法 实验方法主要有中子的非弹性散射、 X射线和光的散射。 6.了解固体比热的实验规律，知道杜隆-珀替定律 固体比热的实验规律(1) 在高温时，晶体的比热为3NkB；(2) 在低温时，绝缘体的比热按T^3趋于零。 7.熟练掌握模式密度的求解 8.掌握爱因斯坦模型和德拜模型的条件、成功与失败之处及其根源 爱因斯坦模型德拜模型(1) 晶体中原子的振动是相互独立的；（ 1）晶体视为连续介质，格波视为弹性波；(2) 所有原子都具有同一频率ω。（ 2）有一支纵波两支横波；（ 3）晶格振动频率在 0 ~ ωD 之间(ωD为德拜频率) 。 爱因斯坦模型：计算表明，在甚低温度下，格波的频率很低，属于长声学波，所以在甚低温度下，晶体的比热主要由长声学波决定。因此爱